摘要：桥梁作为地面交通运输系统中一个非常重要的组成部分，对于施工质量有着极其严格的要求，而在当前新的社会环境下，传统的桥梁施工工艺暴露出许多问题，如效率低下、工期长等，全预制装配式桥梁施工技术的出现，有效解决了传统桥梁施工工艺中存在的问题，在保证桥梁施工质量的同时，促进了施工效率的提高。本文结合全预制装配式桥梁的特点，对其施工工艺进行了研究和讨论，希望能够为桥梁工程的施工建设提供有效参考。
关键词：全预制；装配式桥梁；施工工艺
前言
桥梁工程在跨越河道、沟谷以及恶劣地形方面发挥着重要作用，可以有效提升地面交通运输能力，推动社会经济的稳定健康发展。不过，桥梁本身工程量巨大，施工周期长、安全隐患众多，还容易对周边环境造成较大的破坏，需要工程技术人员积极探索新的施工工艺技术，在保证桥梁质量的同时，促进其施工效率的提高。
1.全预制装配式桥梁概述
全预制装配式桥梁的基础是配件的预制和装配，简单来讲，就是利用预制构件，在施工现场通过装配的方式形成桥梁，与传统施工工艺相比，全预制装配式桥梁需要在工厂完成部件预制后，直接运输到施工现场进行组装，各种构件可以依照预先设定好的尺寸和样式进行生产，打破了传统建筑工程建设中按部就班的施工流程和模式，而且全部构件可以同时生产完成，模型构件、地基浇筑等工作也可以同时展开，这样能够显著提高施工效率，缩短工程建设周期。
全预制装配式桥梁有很多优点，一是环境污染少。桥梁构件在工厂预制完成，现场施工仅需装配，可以有效减少建筑垃圾以及粉尘污染；二是交通影响小。全预制装配式桥梁现场施工量相对较小，施工支架也更少，对于交通影响无疑要小得多；三是施工质量有保证。预制构件本身的标准化程度较高，构件本身可以在理想环境下进行养护，质量可以得到保证[1]。
2.全预制装配式桥梁施工工艺
2.1构件预制
结合桥梁本身的结构特点分析，在其施工建设中，需要进行预制的构件有很多，根据其所处位置，可以分为上部结构和下部结构，其中，上部结构包括了箱梁、护栏等，箱梁根据本身材料分为钢箱梁或者混凝土箱梁，需要施工单位综合各方面的因素进行选择；下部结构包括了桩基础、墩柱等，其中，桩基础需要依照桥梁工程本身所处区域的地质条件进行选择和确定，以管桩为例，配合离心法成型，能够有效保障其质量，经多次离心成型后，还应该做好养护工作，分阶段进行，第一阶段采用常压中温养护，待结构构件达到一定强度后，转入第二阶段的蒸压高温养护。桥梁墩柱可以选择空心薄壁高强墩，需要做好整体预制工作，在其上部预留连接钢筋，下部则设置构造槽。构件预制完成后，需要进行相应的质量检测工作，确认合格后，才能够运到施工现场进行装配作业。
2.2构件装配
将预制好的构件运到施工现场后，需要进行复检工作，确认构件在运输过程中没有出现损坏，然后才能进行装配施工。一般情况下，需要先进行桩体施工，采用的方法包括静压法、锤击法等，通过相应的预埋件，可以完成对桩体的接长工作。在桩体施工完成后，需要进行承台安装，作为连接桩基础和墩柱的关键点，承台在桥梁施工中的作用至关重要，必须得到足够的重视。依照工程的具体情况，墩柱可以选择整体预制，也可以选择分节段预制，在墩柱安装完成后，需要安装盖梁，确保盖梁与墩柱、节段与墩柱连接的可靠性。完成下部结构装配后，可以以此为支撑进行预制箱梁、护栏等的安装，然后依照常规施工工艺，做好桥面铺装和防水等作业[2]。
2.3关键技术
2.3.1桩基础与承台连接
桩基础与承台的连接形式有很多，以铰接为例，配合相应的灌注填芯法，需要将填芯高度控制在一定范围内，外露锚固钢筋的长度也应该满足设计要求，在浇筑填芯混凝土前，需要在基础表面浇筑适当厚度的混凝土，保证钢筋笼定位准确。
2.3.2承台与墩柱连接
通常情况下，承台与墩柱的连接采用的是定位墩连接的方式，传统施工方法会将承台和定位墩分别进行施工，依靠设置在承台上的预留钢筋，实现与定位墩的强化连接，不过这种施工方法存在一定缺陷，即定位墩模板安装和固定难度较大，浇筑的质量无法得到保证。基于此，可以将两者放在一起进行施工，利用相应的预制模板，确保承台及定位墩能够一个性浇筑完成。在施工中，如何保证墩柱安装位置准确是一个难点，以往的安装方式或者无法进行准确定位，或者可以准确定位，但是需要花费较长时间。对此，可以参照某桥梁工程，在定位墩上预留相应的定位孔，实现承台与墩柱的连接，如图1所示。该工程中墩柱采用了整体预制的方式，在其下部预留了构造槽，而在装配的过程中，于墩柱和定位孔之间，利用钢筋进行绑扎固定，然后进行混凝土浇筑。从减轻墩柱自重的角度考虑，采用了空心薄壁高强墩，这样也能够为墩柱的运输提供便利。墩柱施工完成后如图2所示。
图1 墩柱定位孔
图2 墩柱完工图
2.3.3墩柱与盖梁连接
墩柱与盖梁的连接方式有很多，一是铰接连接，需要在保持接触面清洁干燥的情况下，对其进行适当拉毛处理，然后涂抹结构胶，经预应力实现构件的可靠连接；二是湿缝连接，其基本原理，是利用耦合器对预制构件的预留钢筋进行耦合，然后关注混凝土，将墩柱与盖梁紧密连接在一起；三是干缝连接，利用预应力进行连接。同样以2.3.2中提到的桥梁工程为例，考虑工程本身的特殊性，经技术人员研究讨论，最终选择了承插式连接，在预制环节，于墩柱顶部预留了24根钢筋，高度均为90cm（见图2），采用环形布设，盖梁则利用钢波纹管，预留出相应的孔洞，而在进行装配的过程中，只需要将墩柱预留钢筋插入盖梁预留孔洞，就能够实现有效连接。为了加强连接的牢固性，在底部设置了一层环氧砂浆进行找平处理，并在预留孔洞中关注了自流平高强砂浆，利用其微膨胀特性来对连接部位进行稳固。相比较之前提到的三种常见方法，这种方法虽然会导致预制难度的加大，不过因为不需要施加预应力也不需要使用耦合器，因此施工更加简单，也可以有效减少短距离使用过程中的预应力损失问题[3]。
事实上，盖梁与墩柱的承插式连接方式很早就已经出现，在发达国家有着相当深入的研究，我国虽然也有研究，但是实际应用较少，处于理论充足但是实践经验欠缺的阶段。有研究人员指出，因为抗剪力键的存在，承插连接的构件在耗能能力上与现浇构件并不存在明显差异，而对比预应力连接和承插式连接梁两种方式，当预应力筋存在时，侧向刚度可以得到较大的加强，但是一旦预应力筋出现屈服，则侧向位移将会变得难以控制，与之相比，通过设置耗能钢筋的方式，能够对桥墩侧向刚度进行强化，从而尽可能延迟接缝张开。
2.3.4附属结构
新时期，桥梁工程对于施工进度的要求越来越高，工程中任何一个环节出现问题，都可能会对工程的施工进度产生影响。基于此，在完成桥梁主体结构的全预制生产后，还应该同步进行配套附属结构的预制工作，如防撞墙、侧平石、交通安全设施等，通过工厂预制的方式，保证良好的施工质量和较高的施工效率。预制的附属构件在安装过程中，应该从桥梁本身的实际情况着眼，合理选择构件连接方式，如钢筋焊接、后张预应力筋连接、承插式接缝连接等，切实满足桥梁的施工需求。
2.4标准化
标准化是全预制装配式桥梁区别与一般桥梁的最大特点，在科学技术飞速发展带动下，全预制装配式桥梁施工工艺越发成熟，受到了政府部门的高度重视和大力推广，将其组我诶提高施工效率、实现绿色施工的一种重要途径。而全预制施工技术本身标准化设计和标准化生产的特点，则有着更加深远的意义，在桥梁设计中，可以从源头出发，在充分满足桥梁本身功能和结构安全的前提下，充分考虑构造设计、材料性能、抗震设计等方面的要求，严格依照构建标准化设计来形成一套具备良好适应性的设计程序；在构件生产中，主要构件可以采用通用尺寸，形成相对统一的规格，再配合统一标准，于工厂进行预制生产，能够切实保证结构构件的质量；在桥梁施工中，标准化配件不仅仅能够有效适应各种不同的施工环境，也可以对施工机械进行规范，实现运输、吊装的规范化，有助于促进施工效率的提高[4]。
3.结语
总而言之，可持续发展理念的不断深化，使得各行各业都开始关注节能环保问题，桥梁工程自然也不例外。传统施工模式下，桥梁工程的建设会产生大量垃圾，而且存在堵塞交通、占用场地和破坏环境的问题，与之相比，全预制装配式桥梁施工技术的出现，能够对这些问题进行有效解决，而大量的研究实践也证明了该技术的可行性及有效性，对于施工技术人员而言，应该及时更新观念认识，加快对于全预制装配式桥梁施工技术的研究，以最新研究成果指导工程实践，促进桥梁工程施工效果的提高。
参考文献：
[1]魏英，扶庭阳.混凝土桥梁全预制装配施工技术[J].城市住宅，2018，25（06）：115-117.
[2]王继全.全预制装配式桥梁方案研究[J].城市道桥与防洪，2018，（04）：75-77，98.
[3]于舰.关于预制装配式建筑施工技术的研究与应用[J].中外企业家，2018，（04）：78.
[4]刘志杭，康荣玲.预制装配式桥梁的设计与施工要点[J].交通世界，2017，（23）：95-96.
论文作者:谢治清
论文发表刊物:《基层建设》2019年第6期
论文发表时间:2019/4/28
标签：桥梁论文; 构件论文; 预应力论文; 钢筋论文; 结构论文; 方式论文; 施工工艺论文; 《基层建设》2019年第6期论文;