城市轨道交通节段拼装桥梁施工及控制技术研究

技术研究

摘要：通常所说的城市轨道交通包含了地铁或者轻轨，在城市中心或者城市的发展区来修建城市轨道交通，不仅对工程质量严要求、高标准，对于地上线高架区间，还要求梁体造型优美，建设过程中对周围环境影响小。因此，轨道交通高架桥项目的技术要求比较高，在这种情况下，节段预制拼装施工技术应运而生。节段预制拼装工技术是根据项目施工方拼装工具以及运输车辆的运力，在项目附近或者厂房进行具作, 根据既定设计要求完成生产后, 运用交通工具将预制节段运至施工现场进行安装。

关键词：城市轨道交通节段拼装桥梁施工；控制技术；

前言：我国使用节段预制拼装技术始于近些年，运用初期经过试验研究，然而效果并不是十分理想，主要原因是节段预制拼装对工程机械精度要求较高，对项目施工技术、现场管理等要求也较高，

一、城市轨道交通节段拼装桥梁施工

目前在、东南亚的桥梁建造过程中，使用最多的一种施工方法是节段预制拼装法。它是将梁体纵桥向划分为若干个节段，在工厂或工场附近制梁场预制后，将其运至桥位进行组拼，通过施加预应力将节段混凝土整体拼装成为桥梁的一种施工方法。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，以确保在堆放、运输、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：整孔架设法，平衡悬臂法。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(油压千斤顶)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。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。60年代早期，欧洲首先出现了现今被称作逐段预制的混凝土箱梁。这类结构往往采用平衡悬臂法架设，或通过架桥机进行安装。70年代，该方法流传到美洲，在那里取得了较好的经济和美学效果。目前，该方法已在世界范围内得到普及，目前在、东南亚的桥梁建造中，使用最多的一种施工方法是节段预制拼装法，北京、上海公路桥也积极在试用。

二、控制技术

1．节段预制工法。箱梁节段通常采用长线浇筑或短线浇筑预制方法，本文重点讨论短线法的原理、预制和拼装工艺。长线匹配预制法作业是以桥梁跨度一半的梁体长度作预制长度，节段预制虽然是逐块完成，但线型控制以半跨桥梁的长度作为一个单元，预制厂上定位梁(H型钢)线形及高程将依据半跨桥梁的拱度计算值及现场台座承载情况预先调整节段的控制线型。节段块混凝土浇筑完成后，通常放置于制梁台座上，直至完成半跨节段梁的混凝土浇筑，且线型检测合格后，再逐一吊至存梁区堆置长线法制造是在足够长度(大于一跨长度)的预制台座上，依整跨预制曲线作一次性调整后，依次序逐块结合浇注，完成一整跨后，再将节段逐块脱离移至存储场。该法优缺点为：(1)预制台座建造时，设定调整跨径的几何形状至设计要求较为容易。(2)所有几何形状的调整可一次性完成。(3)需要较大的预制场地。(4)基础必须坚实，不可有地基沉陷。(5)不允许有水平或垂直几何差异。(6)制造时容易产生累计误差，线形较难控制(7)台座由于沉降存在，调整量较大，梁体线形控制较难。(8)由于每次得对整跨线形调整到位后浇注，其灵活性及使用性较差。

2.主要施工过程。（1）节段预制顺序。在进行简支梁预制时一般是从第二节段或者是第四节段开始，因为这样可以同时完成两个方向的预制，可以提高预

制速度，缩短工程建设周期。同时，在标准节段预制完成以后再进行最后两端的预制。（2）节段梁钢筋加工、施工方案。1）钢筋加工。钢筋是工程项目的重要原材料，在钢筋进场前必须要做好检验工作确保钢筋质量符合施工要求。同时，为防止钢筋生锈，在钢筋进场前设置钢筋加工区对钢筋进行摆放和除锈作业，可避免因为放置时间过长导致钢筋生锈，同时按照不同的设计要求，来对钢筋进行精确下料和加工制作，减少误差。2）钢筋安装。要在钢筋台座上把需要的钢筋绑扎成型，对于成型的钢筋要进行检测，合格以后利用机械将整段的梁钢筋吊装到位，应采用专业的吊具，在吊装过程中间要轻起轻落，避免在吊装过程中发生碰撞从而导致变形。（3）混凝土浇筑。混凝土浇筑工作对于整个项目施工非常重要，在混凝土浇筑之前，应组织相关的技术人员，对于设计图纸进行再一次的熟悉，对于浇筑的程序和技术细节要再一次的完善。同时，要对模板进行浇水湿润，对于作业周边的环境进行清扫，对于杂物进行清除。如果在检查的过程中发现存在问题，就要立即停止作业，等排除了隐患以后才能再次作业，保证施工质量。此外，节段箱梁混凝土应采用高强水泥，其骨料需满足配合比要求，选用达到标准的材料进行制作。在混凝土的拌制过程中要充分考虑到强度、坍落度等因素的影响，通过试验确定。拌制前均需计算实际用量，严格把控配比，后进行拌和。同时，要将每次的数据都进行记录，拌制过程中，要对所使用的各种工具进行检查，确保每项工作都符合项目的要求，拌制完成后应立即浇筑混凝土。需要注意的是，节段箱梁混凝土浇筑时应按照从中间开始，向左右分层按照顺序浇筑，同时浇筑时要尽量使混凝土浇筑均匀。混凝土分层浇筑不得＞ 500mm。混凝土振捣的时候不能发生泄漏，振捣棒在工作的时候要注意操作，尽可能的避免钢筋的碰撞，同时要尽可能的增长振捣的时间，增加混凝土的密实度，这样可以有效地避免混凝土发生徐变。

三、节段拼装桥梁的发展

桥梁预制拼装工法主要是由现场预制悬臂工法演变而来的，由于现场预制悬臂工法往往有现场施工复杂与品质控制较难等，逐渐而衍生出节段预制拼装的概念，预制节段拼装工法是通过预制厂系统化、自动化的生产，再装运至现场拼装，该工法由于经济且高效，很快成为系统化之施工方式，它较适合中长跨径桥梁施工。节段预制拼装工法在国外以及中国的、应用较多，但在中国

内地仅在上海、北京公路桥梁局部应用。由于节段预制拼装对机械的调整精度、对施工控制的要求较高，试验没有取得令人满意的效果，故在后期的施工中并未能得到推广。随着我国建桥技术的发展，节段梁在国内的一些中长桥梁中开始采用，主要用于悬臂拼装桥梁，它体现了我国高架道路工程设计和施工技术的进步和发展，具有时代的特征，在上海的节段梁施工中，由于当时预制质量的控制无章可循，预制设备(控制系统)较差，预制梁的预制质量并不理想，但上海高架桥的施工已经对该工法进行了初步探索，为上海中环和广州地铁四号线大规模采用节段预制拼装技术打下坚实基础。

结束语：随着我国城市化步伐的不断加快，加快布局建设城市轨道交通线网是满足城市发展的需要。在确保工程质量的前提下，强化环境保护，是新时代工程建设的基本要求。因此，推行绿色、高效的设计方案势在必行，相比其他桥梁施工技术，节段拼装桥梁施工因其特有建设属性，具有广阔的发展空间。

参考文献：

[1]翟大卫.预制节段拼装桥梁施工关键技术分析[J].黑龙江交通科技,2020(7):147-148.

[2]吴祖聪.预制节段拼装桥梁施工关键技术浅析[J].居舍,2020(9):66.