摘要：随着我国铁路市场不断地扩展，铁路大跨度桥梁等基础建设也随之而来。在空间异常特殊的地区修建横跨既有线高架桥梁，施工场地是一大难题。常规的满堂支架需较大施工场地，同时施工风险较大，时间较长。整孔预制施工场地可相对节省，但大吨位运输在横跨既有铁路、公路时空间位置上存在一定的局限性，且吊装、架设时操作空间不足，对施工环境限制较大。节段预制拼装有工厂化生产、较小吨位运输、施工场地小、施工速度快、安全风险低等优点，逐渐成为公路、铁路桥梁特殊地段施工的首选施工方法。基于此，本文主要对预制节段拼装铁路桥梁单线箱梁施工关键技术进行分析。
关键词：预制节段拼装；桥梁施工；箱梁；关键技术
1、前言
预制拼装桥梁结构是装配式建筑产业中的重要部分，采用预制节段进行桥梁施工的施工方法最初在20世纪50年代诞生，这种技术在国外的应用比较普遍和成熟，但其施工工艺具有一定的复杂性，而且我国节段预制拼装桥梁施工技术起步较晚，2000年以来发展较快。当前，我国很多公路、铁路桥梁建造中，很多时候会采用节段预制拼装法，其应用效果良好，但在其不断发展中还需要对其施工技术具备更科学的了解，加强对工程的质量控制。下面以安九铁路跨国道G206右线特大桥38#墩至58#墩节段预制胶接拼装简支箱梁实体工程为依托，其桥跨布置为（1-32m+2-24m+5-32m+2-24m+8-32m+1-24m+1-32m），均为简支单线箱梁梁体系，采用节段预制拼装法施工，接缝采用胶接缝，在移动支架造桥机上整孔组拼。
2、预制阶段拼装桥梁施工关键技术
预制节段拼装桥梁施工法，是根据拼装架桥机具和运输车辆的具体情况，将桥梁沿着纵轴线方向分为多个长度合适的阶段，在工厂工场预制后进行组拼。在完成桥墩施工，并确保其符合设计强度之后，使用载重运输车辆将工程所需的预制阶段运送到现场进行胶结安装。现场安装过程中需要利用特定的设备，这种架桥安装设备是需要经过专门设计的，将预制阶段拼装到位后，按照合理步骤施加预应力，从而形成整孔箱梁。
2.1节段预制场
预制阶段拼装桥梁建设中，一个典型特点就是节段预制，在桥梁制造中需要建设预制场并进行节段预制。预制场的建设要具体考虑到其场地位置、地质条件、运输线路等，在满足这些条件的情况下，尽量选择将其建设在工地附近，减少梁端运输过程中的成本消耗。
2.2节段预制
节段预制中会在预制场设置钢筋制作绑扎区、制梁区、拌和站和存梁区。绑扎区配置钢筋帮扎胎具，主要主要用于钢筋笼绑扎和预埋件安装工序；制梁区布设满足生产需求足量的生产线，在制梁区完成模板拼装、钢筋笼安放和浇筑混凝土浇筑工序；拌和站主要是存放粗细骨料、粉料及外加剂等，并搅拌混凝土；而存梁区进行成品存放、修整和养护，待整孔梁预制完成，强度满足设计要求时将其运输、架设。
2.3长线台座法
长线台座法是按照事先设计好的制梁线型，在长台座上将各块件依次进行匹配预制，使块件间可以形成自然匹配面。这种方法可以比较容易事先对几何形状的控制和布置，且其构造简单，施工生产控制便利。在脱模以后，也不需要将梁端立即转运到贮放地，而且不会累积偏差，可以通过下一个块件来及时调整已制块件，并进行多点的同时匹配预制，有利于加快施工。但这种施工方法也存在占地面积大、台座建设要保证基础坚固、曲线梁需形成合力曲度等特点。上海新浏河桥建设时，采用了预制节段拼装工艺，将各箱梁分为13个节段，并采用了两套长线法台座完成预制。目前，安九铁路跨国道G206阶段拼装单线简支箱梁分段为9个节段预制生产，梁场配置2条制梁台座。
2.4短线法预制拼装
短线台座法是在施工中，在同一模板内进行各个节段的浇筑工作，其一端为固定模，另一端为浇筑的节段，模板要固定好不能够被移动，且需要将梁端从浇筑位置移动到匹配位置，最后将其运到梁场。这种工艺操作占地面积小、可采用流水线作业、施工速度较快，同时也适用于那些节段类型变化多、模板倒用频繁的工程。且由于其中模板和浇筑设备固定良好，可以获得平曲线和竖曲线等。但其不足之处就在于对仪器的要求较高，需精确放置匹配段，测量仪器设备必须保证精密度；要确保镶合两端的调整精度较高，需要采用精确的测量和控制方法；同时对工作人员的要求也比较高，现场管理者要做好组织管理工作，确保现场生产有序；技术人员要具备较高的专业素质修养，可以及时提供现场施工需要的资料，保证测量方案等的合理性；施工人员要熟悉相关操作要求、方法和流程，在施工现场可以尽快形成流水线的作业生产模式。我国首次桥梁制造中采用短线法预制，是在苏通大桥北引桥和中引桥建设中，该项目预制阶段采用两条生产线，每条生产线上设置钢制台座和钢筋绑扎台座各三个。
2.5桥梁结构施工
桥梁结构施工中其流程主要如图1所示。
图1 箱梁预制拼装流程图
通常使用的架设拼装方法主要是平衡悬臂法、逐孔拼装法和悬臂拼装法，其中平衡悬臂法是以桥墩为中心，使用架桥机从两端进行对称架设施工；逐孔拼装法则在架桥机上按照单一方向完成节段的架设和拼接后，再进行下一阶段施工；悬臂拼接法则要使用架桥机，在完成单一方向的架设节段后，将其进行拼接和张拉预应力，之后进行下一节段施工，安九铁路工程跨国道G206特大桥节段拼装区段采用的是逐孔拼装法。其中，平衡悬臂施工的优点在于可以有效减少对手架的使用，节约桥下空间，在市区内进行的高架施工中很适用。而逐孔架设法的操作简单，利于加快施工进度，且更适用于变化的上部结构，比如平曲线段和竖曲线段。通常在跨境小、线路长、场地条件困难的地方会使用该方法进行施工。
2.6节段连接施工
按照节段接缝的处理方法，可以将其分为干法拼装和湿法拼装两种方法。干法拼装是采用预制场匹配法按照桥梁线形、坡度进行准确预制，现场施工要在节段之间图上环氧树脂胶粘接各阶段，对其张拉操作以形成整体；湿法拼装要在节段间预留一定宽度，在各节段全部就位后，接缝处现浇砼，在砼强度达到一定要求后将其向前推移，准备架设下一孔。这两种连接方法相比较而言，干法拼接的施工工艺比较简单，其施工速度较快，且其中使用的环氧树脂胶有一定防水作用，因此其应用较广。
2.7下部结构施工
为了进一步减小桥梁施工中对环境造成的影响，减少污染物排放，对桥墩也可以采用预制拼装的方法，对其进行工业化装配建造。一般在山区高墩、城市密集区高架桥梁工程中更加适用。桥梁工程的下部结构，是地震荷载作用下的主要耗能构件，需要把握好节段划分、节段连接和性能需要等部分内容。在桥墩施工中，会采用竖向预制阶段拼接，其操作难度较高，因此施工进度也会受到影响。最初应用预制阶段桥墩是在大型跨海桥中，由于竖向预应力筋难以穿束，因此会采用钢套筒连接诶、波纹管连接、高强度混凝土连接的方式，可取得良好的抗震性能。
3、施工质量控制
在桥梁建造中采用预制阶段拼接工艺，需要进行节段预制、移动和拼接等工序，施工过程较长且复杂，且各施工阶段存在互相之间的影响。在拼接中可能出现成桥线型与设计不符、相邻跨桥不能接合等问题，不能保证梁体的质量。因此，在实际施工中要考虑到设计参数误差、测量误差、结构分析模型误差、温湿度等因素，在施工中要严格控制预制场内三维线型，对各施工阶段要掌握好实际发展趋势，确保拼接施工等工艺合格，保证桥梁施工安全性、成桥后的结构线形接近于设计线形。
4、结语
在桥梁建造中，应用预制阶段拼接工艺进行施工，可以减少污染，降低能耗，且可保证桥梁安全性。对此，还要加强对预制节段拼接工艺的研究和把握，不断完善施工工艺，完善施工控制等，提高我国桥梁设计建设水平和质量。
参考文献
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论文作者:辛岁选
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年5期
论文发表时间:2019/7/4
标签：桥梁论文; 台座论文; 阶段论文; 方法论文; 桥墩论文; 悬臂论文; 线形论文; 《建筑学研究前沿》2019年5期论文;