桥梁工程装配式技术应用

2023-11-30邓勇

运输经理世界 2023年22期

邓勇

（江西久源建设工程有限公司，江西南昌 330000）

0 引言

在桥梁工程中合理应用装配式施工技术，可以提高施工质量、缩短项目工期。并且，采用桥梁装配式技术，构件可以统一生产，然后运输到现场进行安装作业，此方式可以提高各个部件的质量和性能，避免现场施工受到外部因素的影响，能够有效降低施工难度。因此，加强对桥梁装配式技术的研究和应用有重要意义。在实践中，遵循实践—认识—再实践—再认识的规律对装配式技术深入分析和总结，使其得到不断完善、改进和提高，有助于推动该技术的进步和桥梁事业的发展。

1 桥梁装配式施工主要技术

1.1 承插式连接

承插式连接是桥梁装配式施工中的主要技术之一，操作比较简单，可以更好地控制插入孔洞的长度，且该结构的力学性能较好，尤其是可以提高接缝部位的结构性能，从而满足桥梁结构的安全性标准[1]。为了保证桥梁工程质量合格，施工人员应重视底部铺设施工，确保砂浆层结构的厚度达到规定标准。

1.2 灌浆套筒连接

在灌浆套筒连接施工中，需要采用钢筋连接的方式将灌浆预制墩身和套筒连接，形成整体，并使用水泥材料填充空隙。该施工技术对施工人员的专业技能水平要求较高，需要加强现场测量工作，并做好各个部件的保护管理。在现场施工中，灌浆套筒连接的施工量较小，且不需要张拉预应力筋，操作也比较简单。但是该连接方式的抗震性相对较差，不适用于地震多发地带。

1.3 预应力钢筋连接

预应力钢筋连接是桥梁装配式技术施工中的主要连接方式之一，主要是通过钢绞线等强度较高的钢筋，将构件之间或构件内的预应力钢筋进行连接，以提高结构的整体性和承载能力。

在桥梁装配式施工中，预应力钢筋连接方式主要包括端部锚固连接和内部预应力连接。端部锚固连接是将预应力钢筋的一端固定在构件端部的锚固装置中，通过张拉预应力钢筋，将其与另一构件紧密连接。内部预应力连接是将预应力钢筋穿过构件内部的孔洞，然后通过锚固装置固定住，提高构件的承载能力。

2 桥梁工程装配式技术应用

2.1 上部结构拼装

2.1.1 钢筋混凝土箱梁装配施工

在钢筋混凝土箱梁装配环节，要考虑到桥梁工程的总体情况，合理划分结构，且每个构件都要在预制厂进行加工制作，达到规定标准要求才能运输到现场进行拼接，形成整体。目前，在钢筋混凝土箱梁装配施工中，需要根据实际情况，选择适宜的接缝方式，如湿接缝、胶接缝、干接缝等。

2.1.2 装配式钢箱梁

装配式钢箱梁的主要特点是自重比较小，相较于其他结构形式具备较高的稳定性和抗震性能，如我国的港珠澳大桥便应用了该结构形式[2]。

2.1.3 装配式钢—混凝土组合结构

第一，钢桁腹组合梁。钢桁腹预应力混凝土是一种常见的桥梁结构形式，它以钢桁架作为腹板（起到承载和支撑的作用），并在混凝土中预先设置预应力钢筋，以提高混凝土结构的抗弯和抗剪能力，进而提高桥梁的承载能力和稳定性。

第二，装配式组合钢箱梁。装配式组合钢箱梁是一种先进的桥梁结构形式，通过在工厂预制多个钢箱梁构件，再在现场进行快速组装。该技术具有施工速度快、质量可控、施工工期短等优势。在预制阶段，可以通过机械化生产和质量检测，确保构件的尺寸精确、质量达标。在现场组装过程中，采用特殊的吊装设备和连接技术，可保证构件之间精确匹配，从而达到良好的结构性能。

第三，波形钢腹板组合梁。波形钢腹板组合梁是以波形钢腹板作为梁的承载部分，能够取代传统预应力混凝土箱梁中的混凝土腹板结构，能够提高箱梁桥的耐久性，且能减轻上部结构自重。

第四，波形钢腹板—钢管混凝土组合梁。这种梁体结构是一种全新的桥梁结构形式，组成比较简单，能够解决空间曲面焊接的问题。

第五，钢箱组合梁。该结构由混凝土面板、钢筋板、箱梁等连接而成，可提升桥梁结构整体稳定性和安全性，具备较高的抗压性能。

第六，钢板组合梁。该结构由工字钢和钢筋混凝土顶板连接而成，具备较高的承载性和抗震性，且施工方便快捷。

2.1.4 预制桥面板

预制桥面板采用全厚度混凝土形式，面板类型比较多，如波纹钢桥面和华夫板桥面等。不同的面板结构形式，应用的施工工艺和设备也有很大的差异，所以要根据现场的实际情况选择预制桥面板的形式。对于施工中出现的缝隙问题，可以通过灌注混凝土的方式封闭进行处理[3]。

2.2 下部结构拼装

2.2.1 装配式桥梁墩柱

桥墩是桥梁中的主要承载结构，由帽梁、墩柱、承台及基础等构成。在桥墩施工过程中，装配式结构的各个部件需要在工厂加工，经检测合格后运输到施工现场，严格按照工程规定要求进行连接，保证结构紧密性合格。

2.2.2 装配式桥台

桥台的组成相对简单，主要包括帽梁、抬升、翼墙以及基础等构件，施工过程中需要将各个构件合理连接，形成整体结构，保证桥梁结构的整体性和稳定性符合标准。

2.2.3 装配式墩台

装配式柱式墩结构是一种高效且常用的桥梁墩台施工方式。该结构组成简单，主要包含承台、柱和盖梁等部件，施工流程如下：

首先，在工厂对各个部件进行精确加工和预制，确保其尺寸和质量符合设计要求。

其次，将各个预制部件运输到现场，使用专业的起重机械设备进行吊装和组装作业，严格按照设计方案要求进行施工。在装配式柱式墩结构的组装过程中，需采用精准的现场测量技术，确保每个部件都精确匹配，确保连接可靠。

最后，构件连接完成后，需要使用混凝土对接缝进行处理，以保证连接部分牢固、稳定。

2.3 构件吊装安全管理工作

在构件吊装过程中需要使用大型机械设备，为了降低事故发生率，要建立完善的安全管理体系，加强构件吊装管理工作，考虑到构件结构特点，严格控制吊装环节，保证各项工作顺利进行。例如，目前预制构件吊装主要采取4 点吊装的方式。

2.4 做好构件的调节、固定工作

在桥梁工程装配式施工过程中，需要加强构件调节和固定处理，保证构件连接效果，提高结构的安全性和稳定性。构件安装结束后，需要对安装的情况进行检查，确保每个部件的连接效果都符合工程要求和技术标准。

2.5 混凝土浇筑过程的控制

在桥梁工程装配式施工过程中，需要进行混凝土现浇施工，其间应加强现浇结构控制，特别是对振捣环节的管控，保证结构性能合格，桥梁部件连接性能达标，提高整体连接效果，避免发生质量问题[4]。

3 桥梁工程装配式技术应用中存在的问题

3.1 工程技术应用的问题

目前，随着我国桥梁事业的不断发展，工程建设数量逐步增多，但是桥梁工程的施工质量受到许多影响因素的制约，如施工环境复杂，管理不足，使得桥梁工程装配式施工技术的施工效果难以达到预期。此外，桥梁工程施工过程中，施工工艺和材料方面准备不充分，可能引发安全事故，如桥梁工程中的材料质量不达标、结构设计和施工不当等，导致结构强度性能不合格，引发坍塌等安全事故。

3.2 施工管理水平有待提高

施工技术和管理水平对桥梁工程的质量有重要影响，但目前在桥梁工程装配式施工现场管理过程中，由于施工人员综合素质参差不齐，导致管理工作不能有效落实、执行，容易使桥梁装配式施工效果不能达到规定标准。此外，由于管理制度不够完善、缺乏系统性，使得管理水平较低，甚至存在个别环节监控管理不到位的情况，影响桥梁工程施工效果。

3.3 钢结构防腐效果不合格

在装配式结构施工中，钢结构用量非常大，钢筋材料消耗量较多，如果出现钢材腐蚀的情况，结构性能会明显下降，会对整个工程的施工效果带来不利影响。而部分桥梁工程结构缺乏有效的维护和保养管理，使得钢结构腐蚀问题更加严重[5]。

4 桥梁工程装配式施工质量控制

4.1 优化施工方案

首先，明确每个构件的预制工艺和具体步骤，确保工厂预制的构件符合设计要求。

其次，吊装设备的选择也是关键，应根据施工条件和吊装需求，选用适合的起重机械，确保安全高效地进行吊装作业。

最后，根据施工进度和构件之间的关联性合理安排施工顺序，避免工序冲突影响工程进度。

4.2 加强构件加工质量控制

预制构件的质量直接影响整个工程的质量，因此需加强构件加工质量控制。

首先，要确保构件尺寸准确，每个构件的尺寸都必须与设计图纸一致，不得有任何误差。

其次，要保证构件的形状符合要求，特别是涉及连接的部分，要确保构件表面光滑、平整，以保证连接的牢固性。

再次，材料质量也是关键，应严格按照设计要求选用合格的材料，确保构件的强度和耐久性符合要求。

最后，严格控制制作工艺，采用先进的预制技术和工艺，确保构件的预制质量。加强对预制构件的检验和测试，确保预制构件的质量符合相关标准和规范。

4.3 吊装作业控制

在装配式施工中，采用螺栓连接必须确保构件之间的连接牢固、可靠，不得有松动、裂缝等现象。

首先，要选择合适的螺栓和螺母，确保其质量符合相关标准和规范，同时要保证螺栓的材料强度和耐腐蚀性能达标。

其次，在施工过程中，要确保螺栓连接的预紧力达到设计要求，避免连接松动。在紧固过程中，要采用适当的紧固方法和工具，避免过度紧固导致构件破坏。

最后，要仔细检查每个连接点，确保没有裂缝和损伤。

4.4 构件连接质量

为确保构件连接质量，应注意以下几点：

首先，要选择性能优良、高强度、高耐腐蚀的螺栓材料，以适应工程需求。

其次，在施工过程中，在拧紧螺栓时，要严格按照预定的扭矩进行操作，避免螺栓过紧或过松。另外，应确保构件连接表面干净，没有杂质和油污，以确保连接的质量。

再次，在施工过程中要注意对连接处进行定位和调整，保证构件之间的垂直度、平行度和水平度符合设计要求。同时，要严格按照施工方案的要求，保证连接顺序和步骤正确无误。

最后，连接完成后，对连接处进行全面检查，确保没有松动、裂缝等现象。如发现问题，要及时采取补救措施，确保连接质量达到标准要求。

4.5 施工现场管理

施工方案中包括施工流程、方法、技术要求等，进行装配式施工时，必须严格按照方案的要求进行施工作业，以保证施工安全和质量。同时，在施工现场要加强监督和管理，可设立专门的监理人员负责监督施工作业，及时发现施工中出现的问题，并采取有效措施进行解决。监理人员要对施工过程进行全面检查，确保各项工作按照规定进行。如果发现施工中存在不符合方案要求的情况，要及时纠正，以免影响施工进度和质量。