关于装配式桥梁的施工技术的全面讲解（全面）

1、关于装配式桥梁的 施工技术的 全面讲解装配式桥梁对于我们很多路桥老炮儿来说都是熟悉的 不能再熟悉了 ,但是如何与年轻一辈说明装配式桥梁的 相关知识呢？比如它是如何施工的 ？它的 施工工序都有哪些？在施工过程中我们都需要注意哪些问题？下面就让我们一起再次回顾一下让我们十分熟悉的 装配式桥梁的 施工技术吧.1、装配式墩台施工装配式墩台是将高大 的 墩台沿垂直方向、按一定模数、水平分成 若干构件,在桥址周围的 预制场地上进行浇筑,通过车船运输至现场,起吊拼装.装配式墩台的 主要特点是：可以在预制场预制构件,受周围外界干扰少,但相对来说,对运输、起重机械设备要求较高.装配式柱式墩系将桥墩分解成若干构件

2、,如承台、柱、盖梁(墩 帽)等,在工厂或现场集中预制,再运送到现场装配成桥墩.其施工工序主要为预制构件、安装连接与混凝土填缝.其中拼装接头是关键工序,既要牢固、安全,又要结构简单便于施工.(1)采用有粘结后张预应力筋连接构造有粘结后张预应力筋连接构造往往配合砂浆垫层或环氧胶接缝构造实现节段预制桥墩的 建造,方案 中的 预应力筋可采用钢绞线或精轧螺纹钢等高强钢筋.该构造特点是预应力筋通过接缝,实际工程应用较多,设计理论和计算分析以及施工技术经验成熟.不足是墩身造价相对传统现浇混凝土桥墩要高许多,同时现场施工需对预应力筋进行张拉、灌浆等操作,施工工艺复杂,施工时间较长.(2)灌浆套筒连接预制墩身节

3、段通过灌浆连接套筒连接伸出的 钢筋,墩身与盖梁或承台之间的 接触面往往采用砂浆垫层,墩身节段之间采用环氧胶接缝构造.构造特点是施工精度 要求较高,现场施工所需时间短,同时也不需要张拉预应力筋,现场工作量显著减小 ,其正常使用条件下的 力学性能与传统现浇混凝土桥墩类似,因此具有一定的 经济优越性.从国外应用经验看,低地震危险区已开始广泛应用,高地震危险区域的 应用和科学研究还在进行中.(3)灌浆金属波纹管连接该连接构造常用于墩身与承台或墩身与盖梁的 连接,预制墩身通过预埋于盖梁或承台内的 灌浆金属波纹管连接墩身内伸出的 钢筋,在墩身与盖梁或承台之间的 接触面往往采用砂浆垫层,墩身节段之间采用环氧

4、胶接缝构造,见图5所示.该构造现场施工时间短,但需要满足纵筋足够的 锚固长度 ,其力学性能与传统现浇混凝土桥墩类似.目前国外已有少数桥梁使用这种连接构造进行施工,高地震危险区域内应用较少,其抗震性能如何目前仍在研究中.(4)插槽式连接插槽式连接构造如图6所示,已在一些桥梁工程中得到应用,主要用于墩身与盖梁、桩与承台处的 连接,与灌浆套筒、金属波纹管等相比,优点是所需施工公差可以大 一些,现场需要浇筑一定的 混凝土.(5)钢筋焊接或搭接并采用湿接缝预制拼装桥墩预先伸出一定数量的 钢筋以便与相邻构件预留钢筋搭接,需设临时支撑,钢筋连接部位需通过后浇混凝土(湿接缝)方式连接,这也是目前国内较多采用的

5、 节段拼装桥墩的 设计思路.采用该构造建造桥墩,力学性能往往与传统现浇混凝土桥墩类似,但湿接缝的 存在会增加施工时间和现场钢筋搭接、浇筑的 作业量,从快速施工角度 考虑,该方案 存在一定不足.(6)承插式连接承插式接缝连接构造是将预制墩身插入基础对应的 预留孔内,插入长度 一般为墩身截面尺寸的 1.21.5倍,底部铺设一定厚度 的 砂浆,周围用半干硬性混凝土填充.优点是施工工序简单,现场作业量少;不足是接缝处的 力学行为如何,特别是抗震性能如何,尚需进一步研究.国内北京积水潭桥采用该连接构造建造,美国一些桥梁也采用该连接构造进行建造.如图7所示.预制拼装立柱的 抗震性能预制立柱的 抗震性能是阻

6、碍全预制拼装技术在高地震危险区域桥梁中应用的 一个技术难题,为了 实现全预制拼装技术的 全面推广应用,必须对预制拼装立柱的 抗震性能展开深入的 研究.以典型实际工程桥墩构造为原型,选取套筒(Coupler)、波纹管(Duct)和有粘结预应力筋三种预制拼装连接方式,进行了 矩形实心节段预制立柱的 低周反复水平加载缩尺试验研究,通过对不同构造细节下节段预制立柱试件的 拟静力试验和有限元数值分析,研究了 不同构造方式下节段预制立柱的 滞回特性、延性变形、接缝处的 非线性力学行为、损伤和破坏机理等.试验结果表明,采用套筒(Coupler)、波纹管(Duct)预制拼装连接构造的 桥墩与传统现浇混凝土桥墩

7、相比,具有相近的 抗震性能,可满足预期抗震性能的 要求.有粘结预应力筋连接预制拼装桥墩具有与现浇混凝土桥墩相近的 变形能力,但耗能能力较弱.此外,通过计算分析、连接装置试验、对整批试件的 制作和运输过程的 研究表明,套筒(Coupler)和波纹管(Duct)两种预制拼装连接方式,立柱总体受力、构造连接、抗震性能和整个施工工艺细节均可以满足当前设计和施工的 要求,可用于工程实践.应用实例：xxJ米B2-5xx高架路(G2S6)及地面道路新建工程起始于曹安公路以南,向北跨越南翔编组站后沿沪宜公路到S6立交止.路桥集团承担标段为J米B2-5标,工程南起真南路南侧约130米,北至丰北路北侧约130米,

8、全长1.56千米,高架道路设计为双向6车道,双向4快2慢.4日,xx高架北段J米B2-5标正式开工,标志着路桥施工在桥梁预制拼装领域全面升级,该标段将实现桥梁盖梁、立柱下部结构预制拼装工艺在国内的 首次大 规模应用.高架桥下部结构桥墩采用大 挑臂“倒T型”盖梁双柱式桥墩,上部结构为预制小 箱梁.盖梁下层与立柱均采用工厂化集中预制,现场进行装配施工.上海路桥在xx高架路(G2-S6)及地面道路新建工程J米B2-5标将桥梁下部结构预制拼装大 规模付诸实施,是上海市乃至国内首个大 规模推行及运用预制装配施工工艺的 高架道路工程,其预制砼结构包括立柱、盖梁、小 箱梁及防撞墙等多个部位,并在现场安装.装

9、配式柱式墩台施工应注意以下几点：(1)墩台柱构件与基础顶面预留杆形基座应编号,并检查各个墩、 台高度 和基坐标高是否符合设计要求;基口四周与柱边空隙不得小 于2厘米.(2)墩台柱吊人基杯内就位时,应在纵、横方向测量,使柱身竖直度 或倾斜度 以及平面位置均符合设计要求;对重量大 、细长的 墩柱,需用风缆或撑木固定后,方可放吊钩.(3)在墩台柱顶安装盖梁前,应先检查盖梁上预留槽眼位置是否符合设计要求,否则应先修凿.(3)柱身与盖梁(墩帽)安装完毕并检查符合要求后,可在基杯空隙与盖梁槽眼处浇筑稀砂浆,待其硬化后,撤除楔子、支撑或风缆,再在楔子孔中灌填砂浆.随着预应力技术的 成熟与发展,预应力开始应用

10、于墩台上,特别是后张法预应力钢筋混凝土装配式墩台.它的 施工方法与装配式柱式墩台施工方法相似,除了 安装时的 连接接头处理技术之外,节段预制构件之间的 连接方式主要依赖于预应力钢束.后张法预应力钢筋混凝土装配式墩台采用的 预应力钢材主要有高强度 低松弛钢丝和冷拉级粗钢筋两种.后张法预应力钢筋混凝土装配式墩台的 预应力张拉方式有以下两种：张拉位置可以在墩帽顶上张拉;亦可以在墩台底的 实体部位张拉.一般采用墩帽顶上张拉.(1)墩帽顶上张拉预应力钢束其主要特点是：张拉操作人员及设备均处于高空作业,张拉操作虽然方便,但安全性较差;预应力钢束锚固端可以直接埋人承台,而不需要设置过渡段;在墩底截面受力最大

11、 位置可以发挥预应力钢束抗弯能力强的 特点.(2)墩底实心体张拉预应力钢束其主要特点是：张拉操作人员和设备均为地面作业,安全方便;在墩底处要设置过渡段,既要满足预应力钢束张拉千斤顶安放要求,同时又要布置较多的 受力钢筋,满足截面在运营阶段受力要求;过渡段构件中预应力钢束的 张拉位置与竖向受力钢筋相互关系较为复杂. 预应力钢束的 张拉要求、预应力管道内的 压浆要求与预应力混凝土梁的 要求一致.应用实例：港珠澳大 桥桥梁工程非通航孔桥预制墩台施工桥梁下部墩身与承台在工厂进行一体预制;其中,承台为倒凹形结构,其上设有多个导向孔、多个排气补注孔和多个支撑垫板;多个导向孔均置于承台周缘,多个支撑垫板均置

12、于承台内腔顶面周缘,多个排气补注孔均布于墩身与承台相交处周缘;承台位于水平防冲垫层上表面,墩身与承台围成的 空腔下口为防冲垫层封闭,空腔内充有填芯混凝土;每个导向孔内固接有一导向桩,导向桩垂直穿过防冲垫层插入海、江、或河床中;多个支撑桩与承载桩分布在预制基础下方,垂直穿过防冲垫层插入海、江或河床中,与防冲垫层、空腔内填芯混凝土固接;支撑桩或承载桩的 桩顶有填芯混凝土,填芯混凝土顶面为桩顶设计标高,桩顶填芯混凝土高度 米;其中,支撑桩的 桩顶设支撑桩定位构件,支撑桩定位构件与承台内顶面的 支撑垫板相对应,并经支撑桩定位构件与支撑垫板固接.该技术将预制基础的 承台全部埋入海(或江、河)床,能降低桥

13、梁阻水率、缩短施工工期、减小 环境影响,且工程造价低.2、索塔施工混凝土索塔3、大 节段梁体工业化现代钢结构设计、制造、安装技术的 发展史也可以基本上说是一部不断深入的 “工业化”理念的 实践史.所为钢结构的 “工业化”理念在这里是指：钢结构设计、制造、运输及安装的 工厂化、标准化、及大 型化,现代钢结构工业化的 基本目标是更好更快地实施不同形式的 钢结构工程.我国现代钢桁架桥梁基本单元从“杆件+板片”到“杆件+整体节点”,钢结构单元的 基本连接形式从卯接到栓焊连接,整整走过了 近百年的 历史.目前,国际发达国家已经发展到了 大 节段乃至超大 节段设计、制造、运输、及吊安,极大 地提高了 项目

14、实施的 效率,更好地保证了 钢结构工程的 质量.大 节段运输：大 节段整体吊装：4、钢梁悬拼施工悬臂拼装法是将预制好的 节段,用支承在已建成悬臂上的 专门悬拼吊机,悬吊于梁位上逐段拼装,与已成型节段锚固后,在拼装下一节段,拼装长度 一般25米为宜.悬拼按照起重吊装方式的 不同分为：浮吊悬拼、牵引滑轮组悬拼、连续千斤顶悬拼、缆索起重机(缆吊)悬拼及悬臂吊机.悬拼的 核心是梁的 调运与拼装,梁体节段的 预制是悬拼的 基础.悬拼施工工序主要包括梁体节段的 预制、移位、存放、运输;梁段起吊拼装;悬拼梁体体系转换;合拢段施工.5、混凝土节段梁施工预制节段(钢筋砼节段、钢梁节段)拼装施工法：是将桥梁的 梁体纵向划分为若干节段块,在工厂里或桥位附近的 预制场内预制后,运至桥位,然后通过施加预应力,将节段块组拼成为整体结构.是近四十年内才发展起来的 施工方法,被广泛应用于钢筋混凝土及钢桥施工中.节段的 预制主要有长线台座法和短线台座法.长线台座法就是按照设计的 制梁线型,将所有的 块件在一个长台座上一块接着一块的 匹配预制,使两块间形成自然匹配面.该方法的