何永健

（中铁建昆仑地铁投资建设管理有限公司，四川 成都 610081）

桥梁节段拼装建造技术自20世纪90年代开始在铁路工程中得到成功运用，近些年在铁路、公路、城市轨道交通等基础建设中也得到广泛应用。该项技术的应用大大增强了施工的便捷性和高效性，有着很好的社会和经济效益。因此，应重视桥梁节段拼装建造技术的发展，确保其施工工艺先进、流程科学合理，为建设交通强国提供技术支持。

1 工程概况

海控湾特大桥正线全长1496.24m，桥跨布置为（2×24+8×32+16×64+3×32+1×24）m，桥梁的10#-26#墩共16孔采用节段拼装工艺，梁体为单箱单室、直腹板、等高度箱梁。箱梁计算跨度为64m，梁长为65.5m，每一孔桥梁都被分为15个分节段，应用上行式SX64/2200型移动支架施工，彼此之间以湿接缝连接，然后采用钢绞线张拉成孔。本次施工的主要难点集中在移动支架的过孔、节段箱梁的线型控制、湿接缝的施工、预应力钢绞线张拉、孔道压浆等。另外，对大型模板施工和大型设备的使用，也属于此次工程的施工难点。

2 节段拼装桥梁的施工技术

应用节段拼装桥梁施工技术，首先将桥梁依照纵向划分成特定数量的节段，然后依据桥梁建设要求，在工厂/预制厂中完成节段梁的预制工作，再将所有预制件运输至施工现场进行组装和拼接（湿接或胶接），借助于预应力使所有节段共同拼接为一个桥梁整体，即一先“化整为零”后“化零为整”的一种施工方法[1]。

2.1 节段拼装技术的优势

在铁路、公路及城市轨道交通建设环节，节段拼装技术的应用体现出了明显的优势。由于施工所用的箱梁是在预制厂中以工厂化形式量产的，所以自然因素对成品的干扰将被降至最低，施工环节生产的自动化程度和速度都会得到大幅提升[2]。而且，该技术的应用还极具安全性优势和适用性优势。预制箱梁的出现，使得支撑拆装的作业时间被大大缩短，施工作业的空间变得更为充足，而且移动支架造桥机的应用让施工的自动化水平增强，人工操作的机会大大减少，发生人为安全事故的概率也就大大降低。同时，在实践环节施工人员可以利用已经完成的桥梁来运送节段预制件，无噪声、无粉尘，可以有效减少施工对周边环境的干扰。此外，节段拼装技术的应用，还具有工期短、施工方便、环保和经济的优势。

2.2 节段箱梁预制方法

（1）长线法。长线法是设置与跨长相当的预制台座，一次性将梁段预制曲线调整到位，再按一定顺序完成各节段混凝土浇筑，待一整跨预制完成后再将节段逐块移至存梁区。相较于短线法，长线法节段虽然也是逐块完成的，但是整跨桥梁的长度成为线形控制单元，线型控制比较简单。不过，此方法对预制场地的范围要求较大，而且其对地基承载力要求较高；同时，由于预制线型无法在纵向和横向进行变化，长线法只适用于无平面曲线的直线桥梁。

（2）短线法。短线法制梁台座一般只需要3个梁段的长度，以一个邻节块为镶合匹配段来控制线形，线形控制技术是短线法节段预制的关键技术[3]。需要注意的是，被留在现场的节段块将被当作下一节段施工的匹配节段来应用，所以为了保证施工质量工作人员必须保证每一个节段块的质量都符合工程要求[4]。相比于长线法，短线法对作业空间的要求更小，比较适用于预制厂场地空间受限的工程；且节段生产周期短，适用于直线桥梁和各种跨径的桥梁，同样适合有水平曲线的桥梁。

根据工程实际情况结合周边环境条件，本工程选用短线预制法。

2.3 节段梁预制要点

在进行节段梁预制工作前，必须对其预制梁场的生产能力进行合理设计和把控。在此环节，应根据梁段重量、数量和尺寸等计算制梁台座和存梁台座的参数，并且以此科学配置吊装机械，保证制、存梁台座数量满足生产需求。本工程采用双轨250t大龙门吊作为场内吊运工具，存梁台座的地基承载力不小于200kPa。在节段梁预制工程中，模板的设计和制作是也是要点之一，应根据梁段参数合理设计。

混凝土浇筑是保障预制梁质量的关键控制因素，首先原材料必须经过验收合格方能投入使用；其次在混凝土浇筑前，应对模板、钢筋、波纹管、等进行全面的检查验收，合格方可浇筑混凝土；混凝土应分层分顺序浇筑、及时振捣，分层厚度不宜超过40cm，浇筑顺序为：底板一腹板一顶板；混凝土浇筑完成后应按要求进行养护，强度符合要求后方可转移至存梁区。

2.4 节段箱梁拼装

通常来说，节段箱梁拼装可分为整跨拼装法和悬臂平衡拼装法两种。其中，整跨拼装法使用环节作业效率较高，但此方法适用经济跨距为30～60m的工程，所以施工的灵活性并不强。而悬臂平衡拼装法则被广泛应用于长跨径的桥梁拼装工程中。在实践环节，该方法的应用需要借助于吊车、拼装桁架、工作车和卷扬装置等机械设备。在本次工程中，综合考虑外部环境、作业条件等各种因素后，施工人员选择使用SX64/2200型移动支架作业，其主要技术性能参数如表1所示。

表1 主要技术性能参数

节段梁拼装的整体工艺流程如图1所示。在节段拼装环节相关工作人员开展准备工作时，应先保证支架过孔并且做好各部位的支撑工作；移动支架拼装完成并经验收合格后，应按要求进行预压以消除支架的非弹性变形，同时检验移动支架的承载能力和稳定性；在梁段下放之前要先拆除中支腿拉撑，然后完成垫石凿毛、测设标高和支座安放工作。其后，将端头节段梁吊放至设计位置，作为确定其余梁段摆放位置基准，接着按照设计顺序依次安放预制节段，如图2所示。待预制节段安装到位后通过回转天车调整预制节段线形，穿预应力钢绞线，绑扎湿接缝钢筋、立模、浇筑混凝土。最后，按要求进行混凝土养护，待强度达到要求后分2次进行张拉，终张拉完成后按程序进行孔道压浆、封锚，直至本跨桥梁架设工作完成。移动支架就位，开始下一跨梁段拼装。

图1 节段梁拼装的整体工艺流程

图2 节段箱梁拼装示意

3 节段拼装桥梁的关键控制技术

节段箱梁拼装工作的控制技术主要在线形控制上，另外张拉和压浆阶段也很重要。在线形控制方面，首先，要建立精确的坐标控制网，严格控制测量误差；其次准确定位两端头节段，作为其他节点控制基准，调整各节段确保中心和桥梁中线重合；再次，按照设计要求设置预拱度控制高程方向位置，实际作业过程中还需根据实测数据完善《调梁数据表》，指导下一步施工；最后，严格按照先纵向再横最后上下方向进行精调。在箱梁梁段架设拼装过程中，还应按要求全程进行梁体的线形监测，一是保证施工全过程线形控制的精度，二是将观测数据做好记录，为今后线形调整作为参考，以保证线形的科学性。在压浆环节，首先应进行孔道摩阻试验，同时应强化对压浆工艺科学性与合理性的控制，实现压浆的全过程控制。比如，浆液配置、压浆前的孔道压力、压浆作业顺序、控制压浆作业温度等[5]。通常来说，压浆作业的规定流程是依照先下后上的顺序由同一管道连续作业，在作业环节其最大压力不应该超过0.6MPa，整体作业时间也不要超过40min。而且，为了保证压浆质量，在冬季开展该项工作时应保证梁体及其施工环境的温度高于5℃。

4 结论

总而言之，节段拼装桥梁施工技术有利于质量控制和节约工期，已逐渐成为桥梁建造技术的一个发展方向，其技术要点为梁段拼装架设过程的线形控制，其控制精准度将直接影响梁体外观和拼装质量。施工时应从预拱度设置、两端节段安设、中间节段调整就位、湿接缝施工、钢绞线张拉、线形监测等方面进行重点控制，辅以自动化、信息化手段，提高节段梁拼装施工的科学性，应用有效的施工和控制技术，保障节段梁拼装质量和效率。