陈焕煜
广东省交通规划设计研究院集团股份有限公司
广东省广州市 邮编：510600
摘要：我国道路建设自改革开放发展至今取得了非常不错的成就，加速我国各行业的发展进程。城市交通压力日益加大，桥梁成为解决地面交通压力的重要途径。预制节段单室箱梁为基础结构，按照标准拼装成跨，再依次展开预应力张拉相关作业，构成整垮箱梁、整联连续桥梁，可规避传统方式下箱梁横向纵向受力的问题，推动桥梁建设事业的发展。
关键词：桥梁预制节段；箱梁受力问题；拼装施工
引言
道路建设的快速发展为我国提前进入现代化科学技术发展阶段奠定了非常坚实的基础，为我国整体经济建设的快速发展贡献力量。预制节段箱梁作为刚发展起来的成桥技术之一，相较于过去的整孔预制架设工法以及支架现浇，自身具有施工工期短、预应力损失小、高技术含量以及梁体徐变上拱小的特点。在未来的城市桥梁设计中，该种成桥方式会得到广泛应用。
1工程概况
以某市大桥北岸公铁合建段位为例，此工程由上层和下层共同组成上部结构，上层公路采用3×（3×40.7m）+4×40.7m连续梁，下层铁路13×40.7m简支梁，铁路桥面距地面56-60m，共计330榀预制节段梁，单跨简支梁分为1#、3#、5#三种预制节段和2#、4#两种现浇湿接缝。整跨箱梁中，各节段规格不一，以1#节段重量最大，重量可达152t，即墩顶块。
1墩顶块固定安装调位技术
因固结墩墩顶块自重大，为减少吊重，降低运梁及架设设备成本，其隔墙和底板局部采用二次浇筑工艺。现场安装辅助系统进行调位，辅助系统包含支撑系统和调位系统。在大横坡引桥段墩顶块安装中由于横坡的影响，辅助系统与架桥机墩旁托架冲突，因此需在墩身预埋槽口以降低对架桥机墩旁托架空间限位的影响。1.墩顶支撑系统，墩顶支撑系统由支撑托架、千斤顶垫梁、支撑垫梁及对拉精轧螺纹钢组成。墩顶支撑安装时采用横向精轧螺纹钢预紧，横向精轧螺纹钢张拉控制力为每根300KN，竖向防下落精轧螺纹钢张拉控制力为100KN。支撑架伸入墩身承重位置座浆找平，顶部两套垫梁焊接固定。梁底支撑系统包括梁外牛腿及内支撑杆件。托架支撑系统安装时需要根据墩顶支撑系统高度及不同横纵坡反算安装高度，安装高度不宜过高，否则箱梁调整时千斤顶支垫较高，影响整体稳定性；同时安装高度过低会导致千斤顶空间不足，调位困难。2.墩顶块调位，箱梁转运至墩顶位置进行安装，采用调位千斤顶进行精确调位，调位千斤顶布置在支撑系统垫梁上。通过测量数据与监控指令对比，不断调整千斤顶油缸伸缩，最终使墩顶块调位精度符合设计要求。调位偏差高差控制为±2mm，轴线差±2mm。
2节段预制胶接拼接法
1.节段预制方法，（1）长线法。根据桥梁设计线形组织预制工作，应用优势在于线形可控，但预制作业需占用较多的场地，对制梁设备、台座基础等配套设施提出较高的要求，常应用于连续梁桥、拱桥等类型的桥梁施工中。（2）短线法。基本特点在于控制精度要求高，其无须占用过多的场地，且未对制梁台座等相关装置提出过高的要求，可增强预制作业的灵活性，在简支桥梁施工中取得广泛应用。在实际预制工作中，可根据需求采取长短线相结合的方法，充分发挥两种方法的应用优势。2.节段拼装装备，以逐跨拼装法节段胶接拼装装备为例，施工过程中节段梁通过吊杆吊装在造桥机主梁的下方，由于其未对节段梁顶板宽度进行明确限制，节段胶接拼接的方法应优先选用下承式，若受到现场施工条件制约，可及时进行调整，可应用上承式、中承式的方法。
3质量控制措施
为了保证整体施工质量，应采取如下几项措施：1.提前试拼装，以避免出现两阶段拼接面的倾斜不一样的情况，同时有效减少后续可能出现的节调整段位置所花费的时间。
2.由于后续节段的水平高度以及趋势是由首节段箱梁所决定的，所以定位过程必须准确，最大误差不能超过2m。3.对架桥机竖直方向上进行移动时，首先保证速度缓慢，对墩施工的同时架设左右幅，而且不能出现4个以上节段的差距。4.由于整体墩箱梁偏心在105cm，要吊具三向移动梁板，为了避免出现碰撞，在匹配面上垫住吊具。
4永久预应力张拉的施工
临时预应力施工完成，待环氧树脂强度达到设计强度后施作永久预应力束。永久预应力施工采用智能张拉设备，张拉时左右对称、两端同时进行，以免发生偏拉，对梁体造成破坏，预应力张拉后用手持电动切割机切除多余钢绞线，预留3cm-5cm锚固长度，用高强砂浆封闭锚头，养护至≥20MPa时开始压浆，压浆采用循环压浆设备，确保压浆的饱满度和质量，压浆完成后进行后浇带施工。预制拼装箱梁通长束预应力张拉需左右对称、两端同步进行。体内预应力束（通长束）施工顺序：腹板、底板束交替张拉；先长束后短束。张拉时采用张拉力及伸长量双控，当张拉力达到设计张拉力时，实际伸长量与理论伸长量之间的误差应保证在设计钢束伸长量±6%内。误差率超出±6%时暂停张拉，待分析原因、采取调整措施后再张拉。预应力钢束张拉时要避免出现滑丝、断丝现象，确保在同一截面上的断丝率≤1%，任何情况下一束钢绞线断丝不得超过1丝。
5节段预制简支箱梁力学性能分析
节段拼装简支箱梁与整体箱梁的根本区别在于节段拼装接缝处纵向普通钢筋不连续、混凝土不连续，离散的节段通过预应力筋及剪力键形成整体，节缝处受力性能是应用节装拼装技术的关键。受胶接缝影响，桥梁出现裂缝以及裂缝集中的位置均发生变化，抗裂控制截面是拉应力最大的接缝截面。按照结构设计的思路，从强度、运营阶段和施工阶段结构计算三方面，采用MIDAS/civil、MIDASFEA、ANSYS与BSAS程序建立模型，对节段预制简支箱梁的力学性能进行检算分析。
6节段梁拼接技术工艺
1.工艺流程。节段预制及转运→节段吊装→首节段精确定位→涂胶、临时张拉→安装湿接缝模板、浇筑混凝土→体外索预应力张拉→架桥机过孔至下一跨→循环施工。2.节段预制、运输、存放。经节段预制作业后，若通过质量检验，应由运梁车转运至临时存梁区。按照要求将节段放置在指定位置，在存梁的作业实施中，按照5.6m的间距放置枕木，节段到达指定位置后启用160t履带式起重机，使提梁式起重机精准就位，孔位对齐后，向该处穿Ф32mm精轧螺纹钢，配套合适尺寸的斜垫板，设置双螺母，拧紧后可起到加固的作用。此后，启用履带式起重机，由该设备有序吊装节段，并分两层存放妥善保管。3.节段吊装。吊装施工中采用梁式起重机，该装置利用160t履带式起重机转至100t平板车上，再由该运输车辆运至架桥机的正下方，再启用架桥机天车，进一步转至待作业的点位处，固定确保无误后按照要求依序作业。在前述准备工作均完成的基础上，吊装运至现场的节段。
结语
桥梁节段拼装技术日渐成熟，以装配式为主，相关预应力张拉（体内外）、顶横梁现浇、节段胶接等技术得到了大量应用，为交通基础设施的建设提供保障。
参考文献
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