东莞市轨道交通有限公司 523073
摘要：随着城市轨道交通的不断发展，高架节段拼装也不断得到应用。本文通过介绍了节段拼装法适用条件与优点，论述了节段拼装施工技术关键和节段拼装中易出问题及对策等内容，以下内容旨在与同行探讨学习。
关键词：节段拼装；工程造价；轨道交通
地铁或城市轻轨可以统称为城市轨道交通，而在城市中心和规划发展区建设城市轨道高架道路和轨道，要求外观质量高、造型优美，施工对周边环境和地面交通影响小，因而国外开发了各种符合这种施工环境的设备和施工方法，而节段预制拼装施工技术就是其中应用比较广泛的技术之一。
一、节段预制拼装桥梁概述
节段预制拼装桥梁一般采用混凝土预制箱梁，这种箱梁由若干短的箱梁节段组成。节段一般长2.5-4m，逐段顺序制作，以保证在运输、堆放、拼装、施加预应力等操作前的线形完美。如果气候条件允许，节段接头处可采用干接缝；亦可采用薄薄的环氧树脂层，不会对拼装后的线形成影响。这些接头无须养护，可立即施加预应力。
节段预制拼装工法主要有两种：平衡悬臂法，整孔架设法。平衡悬臂法是以一个桥墩为中心，对称顺序拼装节段。每一节段与前面的已安装节段达成一体，自相平衡，并作为下一节段的拼装基础。对于每个施工步骤，悬臂结构通过张拉设置在箱梁节段中的预应力钢束来确保其安全和稳定。节段的吊装可通过桥面支承吊机、导梁或地面起重机进行。平衡悬臂法一般用于连续梁施工。整孔架设法构成梁部的节段块在预制厂用“匹配浇铸”法精确浇筑，运至梁位后用悬束整孔拼（搁）起，在接缝位加上环氧树脂，利用临时预应力将节段拉紧，施加永久预应力束，安放桥梁在支座上。架架桥机移至下一跨段，重复以上方法继续施工。整孔架设法一般用于简支梁施工。
二、节段拼装工法适用条件与优点
1、适用的条件
节段预制拼装适用各种场地和各种梁型包：a.跨径：20-180m之间，桥的经济跨径为45-30m；b.桥长：500m以上，经济桥长至少3000m；c.尺寸：L（跨长）/d（梁高）=18-20；d.平面曲线：直线或小曲率半径曲线。
2、优点
（1）质量优势
由于采用了预制厂内节段梁的工厂化生产，大幅的降低天气对生产制品的影响，施工中采取自动化生产程度较高，生产的速度大幅提高，生产的成品质量有保障，施工误差及意外发生的机率可以降低到最低。
（2）造价优势
节段预制拼装技术有两项关键的技术，一项是精度高的液压定型模板设计和三维定位软件；另一项是安全性能和自动化程度高的架桥机。在国内加工模板，架桥机采取承包商与架桥机厂家签定协议，量身定制。并且规定液压和控制部分使用进口设备，主梁在国内加工，这不但可以在短期内消化了国外技术，并且大大降低了工程造价，同时发挥节段拼装的尺寸统一、标准化工厂生产的优势，在大范围采用时，模板和架桥机重复使用，具有比较大经济优势。预制节段拼装法概算单价约为6.15~6.5万元/双延米。
（3）经济跨距较大
如果采用变高度梁连续刚构或连续梁等结构，则其跨径可达到200m。即使等高梁的简支梁，其经济跨径也较其它工法长。
（4）质量安全和适用性优势
除了提供充足的施工作业空间外，更可以节省传统支撑拆装的作业时间，同时因为架桥机作业自动化程度比较高，需要的工人比较少，并且工人的素质较高而比较安全；而现浇梁需要的工人较多，工人素质难于有保证，且脚手架搭设较原始，人为和现场复杂的场地因素较多而难于控制质量。同时节段预制拼装可利用已完成的桥梁来运送相关材料、设备以及节段，对于都市地区、河川深谷等恶劣地形或重要的环境区域，将可以降低施工作业对周边环境的干扰，大大减少交通疏解工程量及其投资。
（5）工期优势
节段拼装在基础施工作业进行的同时，预制节段可以在工厂预制完成并且达到设计强度，所以预制梁预制以及等强、收缩徐变不占用工期。能大大的压缩总体工期，节段尺寸较小、重量较轻，运输方便，拼装成桥施工速度快。
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（6）预力混凝土的干缩徐变较小
预应力混凝土箱梁在在预加应力时，己经得到足够的养生，其强度及弹性模量均以达到设计值。混凝土的干缩徐变较小，可以有效的控制梁体成桥线形及梁体施工质量。
（7）使城市桥梁设计具有更大的灵活性
城市桥梁在设计中因为城市中原有的地下管线、建筑物以及交通道路的影响，往往一条轨道交通线上设计有多种平面弯曲半径、多种跨径。节段梁在预制模具中的高度灵活性，能够在同一套模具中生产不同曲线半径、不同跨径以及不同梁高的梁，所以利于设计人员灵活调整，避开不利障碍物。
三、节段拼装施工技术关键
1．节段接缝。节段接缝在节段拼装中不可避免，分为湿接缝和干接缝2种。有国外研究表明，接缝种类对于桥梁在极限状态下的强度影响并不大。但是，如果采用干接缝时，在使用状态时接缝部位将会出现拉应力裂缝。湿接缝有三种，混凝土接缝、水泥砂浆接缝和环氧树脂接缝三种类型。采用湿接缝，就可以保证接缝的水密性，避免预应力钢筋的锈蚀。国内外大多数采用环氧树脂接缝，利用专用的喷涂设备，手工涂抹，可以加快施工速度，而且效果很好。
2．设备选型。桥跨结构需要一定的拼装设备将预制的节段实现拼装，整跨拼装通常采用上桁式架桥机、下上桁式架桥机以及支架拼装设备。其中，因为效率低，支架拼装很少被采用的。所以在实际工程中，考虑到桥下空间、桥上空间，爬坡能力，地面运节段梁、桥面运节段梁，小转弯半径，以及节段的大小、形状，旋转就位时间地点，墩柱的形状、高矮，断面面积以及墩柱承受偏心能力等，就可对应选择上桁式架桥机或下桁式架桥机。
四、节段拼装中易出问题及对策
1．节段拼装混凝土破损
预应力波纹管埋置处理不当，起吊方式不当，隔离剂选用不当或涂刷不均匀，张拉钢束时局部应力过大等，均可能造成节段混凝土的破损和崩裂。所以，为了避免这个问题的出现，就必须确保前一节段的波纹管不露出混凝土端面。起吊节段时，速度缓慢而均匀，产生使节段分离的水平力。并且要对称施压预应力，及时修补破损部分，张拉锚固时更要严格按照设计和规范进行。
2．节段错位
在节段制作中，若出现节段制作误差较大，就会导致2件节段在拼装施工时出现节段错位。对于节段错位的对策，应该根据预制节段拼装施工的特点，选择密接法进行节段浇筑，提高模版的加工精度，并且使模版固定坚固可靠。对于长线法施工，为固定侧模，可在底模内预埋螺栓，使模板上口与侧模刚性连接，并用螺栓固定侧模与端模。采用以上的措施，以尽量降低节段错位。
3．节段拼装线形不一致
节段现场拼装中，就会出现节段拼装线形高低不同，与设计线形之间出现误差与不一致的现象。为了预防节段拼装线形的不一致性，能够在架桥机上进行整跨节段的节段最终拼装和标高到位的调整。并且对称施加临时预应力，防止因受力不均匀而引起局部翘起现象。
结语
随着城市的发展，为了改善城市交通状况而新建的道路桥梁，不可避免需要上跨或者下穿既有路网的干道。这些在市政建设中最常见的桥梁，其设计的本身并不复杂，但是其施工会造成不同程度影响原有的交通秩序，预制构件拼装施工可以在很大程度上降低这一影响。同时推进了工厂化建设，有利于推广利用先进技术，发展创新，节约工期。此外，在某些特定的环境，如生态湿地需要保护原生态，预制拼装工艺可以占用较少的工地作业面积，因此也是一个很有竞争力的选择。
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论文作者:陈毅
论文发表刊物:《基层建设》2015年20期供稿
论文发表时间:2016/3/24
标签：预应力论文; 线形论文; 桥梁论文; 作业论文; 混凝土论文; 城市论文; 架桥机论文; 《基层建设》2015年20期供稿论文;