中建八局浙江建设有限公司 浙江省杭州市 311021
摘要：随着党和政府以及城市居民对文明施工和环境影响的日益重视，降低市政工程施工对日常生活影响的需求越来越强，快速施工、绿色施工成为当前城市桥梁建设面临的迫切需求。城市高架桥对交通组织、环境保护等均要求更高，预制装配式桥梁尤其适用，因此桥梁预制装配技术近年来得到世界各国的重视。预制装配桥梁技术的研究在国内外呈现快速发展的趋势。在国内上海、长沙和成都等地均有成功实施全预制拼装桥梁的实例。与工程应用相比，相关理论研究和试验研究更为滞后，因此开展全预制桥梁拼接关键技术研究，对这类桥梁的受力性能进行深入探讨，以便为此类桥梁的设计、施工提供理论依据，很有必要，也很有现实意义。
关键词：预制拼装；城市高架桥施工；控制要点；效益分析
1装配式结构设计
预制立柱采用方立柱，承台采用双立柱形式。承台采用现浇工艺施工，承台混凝土浇筑前预埋立柱下部钢筋，采用灌浆套筒连接方式与上部立柱连接。立柱与盖梁连接同样采用预埋套筒的形式，接合面采用2cm厚60MPa高强砂浆找平，如图1所示。预制立柱混凝土强度等级C40，采用高性能混凝土一次性浇筑完成。本工程单个盖梁重320t以上，对吊装机械额定载重要求较高，因此考虑将盖梁分段进行预制、吊装。通过对预制程度、吊装重、结构受力性能、施工难度、施工工期和工程造价等多方面综合比较，本工程盖梁采用竖向分段方式进行预制，吊装；
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图1灌浆套筒连接
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表1盖梁预制方案比选
盖梁预制方案比选如表1所示。立柱上盖梁采用湿接头连接，长26.6m，宽2.6m，高2.7m，盖梁分2次吊装，盖梁节段在预制厂内预制，墩顶部分采用灌浆套筒连接。湿接头部分现场浇筑。盖梁混凝土强度等级为C50，采用高性能混凝土，如图2所示。
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图2预制盖梁结构形式
2施工关键技术及注意事项
2.1预制立柱下部预埋钢筋采用定位盘定位
预制立柱下部钢筋预埋在承台中，钢筋准确定位及在承台混凝土浇筑期间不因混凝土冲击、流动而导致钢筋笼移动偏位是该环节施工控制重点。立柱下部钢筋笼钢箍采用数控等离子切割成型，根据设计图纸在定位盘处预留钢筋孔洞，确保钢筋定位误差在±2mm内。同时，将定位盘提前安放到设计位置后，将钢箍吊放到定位盘处，并将预留钢筋一一对应插入预留孔。定位盘采用钢管横撑形式将托架一头顶在钢箍上，另一头顶在承台钢模上，在4个方向对称锁死，避免立柱钢筋在混凝土浇筑期间因混凝土的冲击或流动而偏离设计位置（见图3）。
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图3定位盘设计
2.2钢筋骨架定位绑扎
因立柱、盖梁均为预制厂加工制作，达到设计强度后运至现场拼装，所以厂内加工精度直接影响连接部位的接合程度，即预制桥梁在今后运行过程中的可靠程度是影响预制拼装桥梁结构质量、安全的主要原因之一。本工程预制构件加工前，采用BIM技术进行深化设计，对关键节点钢筋、预应力管道、灌浆套筒、等进行碰撞检查，针对碰撞部位进行优化，根据优化结果出具钢筋笼加工图，并在BIM模型基础上设计钢筋笼加工支架，钢筋骨架加工精度在±2mm内。
2.3接缝处理
承台-立柱、立柱-盖梁接缝砂浆垫层位置采用高强无收缩砂浆，为保证有足够时间对构件位置进行精调，高强砂浆的初凝时间应≥2h，其28d抗压强度≥60MPa。铺设高强砂浆前应对接合面凿毛，并用清水冲洗掉灰尘和杂物。
2.4预制构件运输
城市高架桥施工环境往往限制条件较多，成品预制构件需从预制厂加工完成后运至现场，运输过程中预制构件质量、外观易受损。为做好成品保护工作，确保预制构件质量和外观，在运输前应规划好运输路线，不仅要考虑减少运距、降低运输成本，还应进行实地踏勘，了解运输路线道路环境，尽量避免或减少颠簸道路。若运输的构件体积庞大，则运输道路还需考虑宽度和转弯半径，驾驶员在行车过程中要根据路况调整车速，确保运输车辆在起步和停车时保持平稳。构件发车前应再次确认绳索捆绑固定是否牢靠。混凝土预制构件的边、角可采用柔软的织物或海绵等进行包裹，避免或降低构件在意外碰撞或滑移情况下造成外观受损。此外，在运输某些大尺寸构件时，运输车辆在城市道路上基本无法掉头，所以在构件装车前，应结合现场施工环境、施工顺序等因素确定好构件装运顺序和方向，便于构件卸车，提高工作效率。
3预制拼装技术效益分析
依托工程施工内容包括预制拼装段和现浇段，通过对施工过程中的各项数据汇总对比，在以下5个方面进行了分析。
3.1精细化管理
构件工厂化生产模式将施工现场大量的重复性工作转移到预制厂内进行，由具有一定知识水平的技术工种在机械化程度较高的生产线中进行生产，数字化控制各类原材料的使用，保证产品生产质量，严格控制污染物的处理和排放。精细化管理模式对人、材、机进行统一调配，严格控制各项投入是现场粗放型的管理模型向精细化管理模式进行的一种改变。
3.2生产效率
在整个预制拼装生产过程中，构件加工制作约占总时间的70%，构件运输约占20%，现场安装约占10%。而在出具加工图后即可开始构件加工，不受其他工序的制约影响，从而显著缩短施工工期。
3.3安全可靠
预制拼装技术无须在现场搭设支架，避免了支模架坍塌风险。同时，构件吊装要求具有一定资质的专业分包队伍，熟练的吊装作业人员对整个构件吊装过程中各要点处理思路更为清晰。
3.4经济效益
综合考虑现浇工艺与预制拼装的人、材、机3个方面的投入及损耗率，材料费与机械费两者基本持平；相比于现浇工艺，采用预制拼装技术可节约现场作业劳动力约60%，目前劳动力成本大幅提高，机械化、规模化、工厂化成为趋势。
3.5社会效益
采用预制拼装技术进行城市高架桥建设，受周边环境的限制较少，且施工周期短，对周边居民和交通的影响时间短。同时，该技术的应用实现了建筑产业化的目标，大幅降低了资源和能源的损耗，有效提升了工程施工质量，改善了施工作业环境，降低了个人劳动强度，具有重要的社会意义。
4结语
相较于地铁建设，城市高架桥更为经济和安全，但建造过程中受周边环境、交通的制约较大。采用预制拼装技术可弥补这一缺点。我国桥梁预制拼装技术已有较多的工程实例，与传统现浇桥梁相比，其优势已得到体现。
参考文献：
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