节段桥梁的施工工艺探究范文

[摘要]

随着我国社会经济化建设以及城市化建设进程的不断深入，加之科学技术的不断创新与发展，桥梁建设领域的蓬勃发展，随着国民生活质量的大幅度提升，使人们对节段桥梁的施工以及设计工艺的关注度越来越高，因为其直接影响着桥梁建设工程的整体结构质量与安全性能。现阶段我国在节段桥梁施工以及设计工艺方面应用较为广泛的拼装法主要有两种,即悬臂拼装法和预制节段拼装法。

[关键词]

节段桥梁；工程设计；施工工艺

节段桥梁工程建设项目，无论是在设计工艺方面，还是在施工工艺方面，均存在施工周期短、机械化程度较高、工业化程度大以及生态环境破坏小的特点。在实际施工过程中，择取无支架施工形式，可以最大程度地降低工程建设对道路交通造成的不良影响。这一显著优势，对于我国市政桥梁工程而言，具有非常重大的意义以及应用价值。在市政桥梁施工过程中，对节段桥梁的设计工艺与施工工艺进行有效完善，不仅可以节约大量人力、物力、工程施工成本等资源的投入，还可以提高施工效率与施工质量，在确保工程具有良好结构安全性的基础上，促使其充分发挥自身的社会服务效益。

一、节段桥梁设计与施工工艺

（一）预制节段拼装法该方法具有六方面的优势：一是在施工过程中，不会对生态环境以及道路交通环境造成较大的不良影响；二是节段桥梁存在尺寸小、重量小的特点，不仅易于运送，还易于组装拼接，可以有效提高施工效率；三是择取工厂化预制，便于施工人员掌握节段质量；四是应用该工艺，无论是在施工建设节段还是在工程竣工后，都不用担心砼会出现徐变、明显收缩的现象；五是在桥梁体外增设预应力，可以有效避免桥梁出现大尺面断裂；六是采取几何形状建设桥梁节段，可以在很大程度上美化混凝土结构的外观。不过，现阶段我国桥梁建筑工程项目在应用预制节段时仍有一些不足之处。主要体现在以下四个方面：首先，在施工前期，施工单位需要构建预制场，并准备一系列相关工序。例如，架梁机械设备、机械运输装置等需要投入大量资金成本。其次，施工人员如果无法准确掌握施工技术，将会导致节段衔接处存留缝隙，极易渗透酸性物质以及空气水分。长此以往，不仅会破坏建材的质量性能，还会降低预应力钢筋自身所具备的抗拉强度。再次，施工工序具有较强的复杂性，且施工标准十分严格，施工人员难以准确掌握相关操作技术。最后，施工单位难以对施工现场进行合理有效的组织管理。

（二）悬臂拼装法该方法的施工工艺主要有四个：一是预先制造、移位以及放置桥梁节段；二是分段运送桥梁节段；三是对桥梁节段进行组装拼接；四是转换桥梁体系。现阶段我国桥梁节段预制共有两种广泛应用的方法，分别为短线台座法、长线台座法。长线台座法共有三方面优点：一是施工人员易于布控桥梁节段几何形状，而且其构造非常简单。在实际施工建设过程中，施工人员可以有效管控施工流程；二是在完成脱模作业后，施工人员无需在贮放地储存桥梁节段；三是不会出现累积偏差的现象，即使已制块件存在一定偏差，施工人员也可以利用下个块件对偏差进行有效调整。除此之外，该方法还支持同时匹配多点预制，可以大幅度提升作业效率，缩短施工周期。短线台座法主要有四方面优点：一是施工现场范围较小；二是流水线式施工，施工效率较快；三是符合节段变化情况较为复杂且频繁倒用模板的建设需求；四是应用特定的浇筑设备以及模板，可以获取不同超高、坚曲线以及平曲线。总体而言，这种量台座法具有良好的互补性。

二、节段桥梁设计与施工难点

（一）技术方面以节段桥梁的结构受力情况为切入点，观察桥梁的整体制造梁可以发现，节段桥梁的拼接质量并不会对剪切强度造成明显影响，最大值均不会超过20%。在设计节段桥梁的拼接环节时，我国在混凝土方面制定的标准规范中并没有具体要求设计方法，由于经验较少，设计与施工过程中不可避免会存在很多不足之处，有待完善。

（二）预应力钢束节段桥梁配束主要有两个组，分别为悬臂力筋、连续力筋。悬臂力筋普遍应用于工程的上梗肋内、腹板以及顶板。在布设顶板时，钢束普遍呈现为直线状，采取直接锚固法将其固定于节段拼接面；钢束在腹板处多呈现为曲线型，这样可以有效荷载部分剪力。现阶段很多桥梁由于跨度较大，在实际施工过程中只布束钢板，并没有对腹腔板给予相应的重视，不仅降低了施工效率，还给工程质量带来了不良影响。在实施悬臂拼装作业时，要想有效布置梁体，必须有大量悬臂束支持，而在构设完结构体系后，很多钢束便丧失了应用价值，造成了严重的成本浪费。很多施工单位为了降低成本投入，往往进行临时性钢束作业。而体外预应力体系作为有效尝试，也受到了广泛应用。不过，为了确保截面较薄，可以利用张拉力对挠度以及预拱度进行合理有效的控制与挑战，钢束布置点多为箱内，但是体外预应力结构并没有良好的极限承载性能，因此还无法在悬臂拼装过程中充分发挥体外预应力体系的能效。

（三）工厂化制作工厂化制作面临的首要问题便是预制工厂的投资回报，节段桥梁的工厂预制设置的投入具有额度大、一次性的特点，需要专业厂家设计并制造相关用具，例如工厂化预制模板、小平车、养护室以及预制场等，要求标准极高的同时，通用性还较差，在后期运用中需要结合实际情况改善模板，如果节段桥梁规模较小，且施工现场相关规划较少时，很难获取相应的投资回报。

（四）运送方面节段桥梁的重量约为40吨，在实际作业过程中，施工单位往往利用大型拖车等用具将其运入施工现场。如果施工现场的规划条件体现为桥梁与街道平行，运送则非常便捷。不过，现阶段我国很多地区的城市路网都存在一定程度的缺失，会消耗大量的资金成本。

三、节段桥梁具体设计与施工工艺

（一）控制施工精度首先，施工人员要对节段浇筑的几何尺寸进行严格控制。施工过程中，如果需要对桥梁进行逐段浇筑，施工人员必须对各个阶段浇筑的几何尺寸进行精准控制。为了确保模具具有良好的调整精度，施工人员必须结合节段理论尺寸与实际尺寸，设计端模尺寸。而且在实施浇筑作业时，还要调整部分浇筑阶段，这样可以提升作业效率，改善工程循环周期。其次，在设计剪力键时，施工人员要结合实际应用途径择取适宜的形式，例如多键形式、单键形式等，再设计其具体几何参数与形状。再次，在设计节段长度时，施工人员要结合吊具吊装能力以及节段实际运输能力而定。例如，某工程实际施工过程中，安装地与预制场之间存在较大差距，且只有公共运输系统按照预期长度值进行设计，必将给为城市交通造成不良影响。因此，施工人员在设计节段长度时，在预期值上进一步缩减，确保长度最大值不超过2.5米，顺利完成运输作业。最后，在设计节段接缝时，施工人员可以选择两个接缝法，分别为干接缝及湿接缝。如果桥梁建设过程中应用了体外索，或是季节气候较温热，施工人员可以应用干接缝，但其水密封性较差，会对预应力压浆质量造成不良影响，降低预应力索性能。

（二）主梁架设现阶段我国节段桥梁主要有两种预制施工方法：一是逐级架设法；二是平衡悬拼法，该方法以桥墩为中心，向两侧平衡对称架设，然后连接拼装后的节段。在实际施工过程中，悬臂结构在固定预应力钢束时往往择取张拉设置法，这样可以提高柱梁结构的整体稳定性与安全性。

（三）预应力索预应力索主要有两种设计形式，分别为体外索、体内索。实际应用时，无需将专门的孔道设置于桥梁模板与腹板上，这样可以在很大程度上提高钢筋混凝土的浇筑效率。布设体外索，可以降低腹板厚度和桥梁自重，且不会出现孔道堵塞现象。相对比体内索而言，其具有良好的预应力效率。而体内索要想将预应力准确输送给主梁，需要借助相应的转向装置，若极易导致应力集中现象，应架设临时预应力索。

参考文献：

[1]马建，孙守增，杨琦，赵文义，王磊，马勇，刘辉，张伟伟，陈红燕，陈磊，康军.中国桥梁工程学术研究综述•2014[J].中国公路学报，2014（05）.

[2]肖文,高露.节段桥梁的设计及施工工艺分析[J].江西建材，2014（21）.

[3]杨爱军.短线法预制节段桥梁施工工艺探究[J].交通世界(运输•车辆)，2015（Z1）.

[4]张毅奇.节段梁的设计及施工工艺浅析[J].中国新技术新产品，2015（12）.

[5]马建,孙守增,赵文义,王磊,马勇,刘辉,张伟伟,陈红燕,陈磊,魏雅雯,叶飞.中国隧道工程学术研究综述•2015[J].中国公路学报，2015（5）.

[6]贾峰.关于节段桥梁的设计及施工技术解析[J].江西建材，2015(22).

作者：张信 路致远 单位：长江工程职业技术学院