装配式技术在市政桥梁工程的应用

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摘要：随着城市发展速度的提升，城市交通设施的建设力度越来越大。装配式技术是一种先进的技术，在市政桥梁工程施工中应用比较多。就目前市政桥梁工程施工的情况看，桥梁使用的安全性以及整体耐久性、抗震性都存在很多的不足之处，从而导致桥梁的使用寿命受到影响。随着国家政策等多方面的支持，装配式技术在市政道路中的应用越来越多，并且使用效果也相对突出。装配式技术的规范应用可以有效提高施工速度，并且施工时对施工现场周边的污染比较小，对于环境的持续发展具有重要的推动作用。与此同时，装配式技术具有设计标准化、生产工厂化以及施工装配化的突出特点，应用的过程中弥补了传统施工技术使用中存在的不足之处，提高生产效率、提高施工细节质量，推动建筑行业持续稳定的发展。

关键词：装配式技术；市政桥梁；应用

1装配式混凝土桥梁特点

市政桥梁装配式技术的使用可以有效缩短工期，减少工程施工中出现的问题。不同于传统的施工技术，桥梁装配式技术可以实现工程构件的统一生产，然后运送到施工现场对构件进行安装。装配式技术可以提高配件安装的整体质量，降低施工难度。装配式施工技术的性价比较高，并且生产的桥梁配件能够根据桥梁工程的实际情况进行调整，保证满足桥梁工程施工的需求。采用装配式建筑施工的模式还能够提高环保效果，减少对生态环境的污染，推动我国生态环境持续稳定的发展。可以说装配式施工技术的使用符合我国绿色发展的基本要求，对于城市的持续发展有很大的帮助。

2市政桥梁发展现状和存在问题

市政桥梁工程施工时出现的问题比较多，并且行业标准规范制定不足，再加上施工技术使用存在不妥当的地方，从而导致市政桥梁工程施工出现多种不同的问题。

2.1施工技术中的结构问题

当前城市的建设规模在不断扩大，城市规划设计的过程中影响市政桥梁的因素有很多，并且市政桥梁工程施工环境的复杂程度越来越高，管理部门开展工作时重视力度不足，导致市政桥梁工程的整体质量下降。同时，市政桥梁工程施工时使用的施工材料和施工工艺不够完善，导致工程结构存在很多安全隐患。例如，市政桥梁工程使用的环保材料没有按照预计的标准使用，导致桥梁工程的整体强度比较低，一旦遇到外力的作用容易出现坍塌等问题。此外，市政桥梁工程施工使用的工艺技术相对落后，缺少对先进施工技术引进的重视力度，从而导致市政桥梁的整体质量下降。

2.2桥梁施工的管理技术相对落后

市政桥梁工程质量的提升既要有先进的施工技术，还要做好施工技术管理工作，强化工程技术管理。但是，就目前的情况看，当前大部分市政桥梁工程施工时施工单位没有认识到技术管理工作开展的重要意义，使用的施工管理技术比较落后。当前使用的大部分施工管理技术更适用于阶段性工程施工，或者节点工程施工，并不能根据工程的整体情况开展系统性的管控工作，导致市政桥梁工程的管理力度不足。此外，市政桥梁工程管理水平比较低，管理工作的完整性和系统性严重缺乏，再中国设备工程2022.09(上)加上管理人员的管理水平比较低，严重影响市政桥梁工程质量的提升。

2.3钢结构防腐问题亟待解决

就目前的情况看大部分市政桥梁工程施工时都需要使用大量的钢筋材料，这对整个桥梁强度和稳定性的提升有很大的帮助。一旦钢筋结构被腐蚀，其稳定性就会严重下降，影响市政桥梁的使用寿命。当前有些市政桥梁缺少必要的维护与保护，从而导致钢筋结构出现严重腐蚀的问题，再加上钢筋结构的复杂程度比较高，日常维护与保养工作不到位，我国缺少先进的钢筋结构防腐技术，从而增加了钢筋结构被腐蚀的可能性。

3桥梁装配式施工主要技术

3.1承插式连接

桥梁装配式施工时会根据桥梁结构使用承插式连接方式，承插式连接时应该控制插入孔洞的长度。为了保证提高市政桥梁工程施工的质量，施工人员应该做好底部铺设工作，控制砂浆铺设的厚度，保证砂浆铺设的质量符合要求。承插式连接方式应用流程比较简单，并且在实际施工时施工周期比较短。需要注意的是施工人员应该做好力学性能分析，尤其是接缝处，加大对抗震性的分析力度。

3.2灌浆套筒连接

灌浆套筒连接时需要将灌浆预制墩身与预先连接到套筒的钢筋进行连接，针对出现的空隙可以使用高强度水泥进行填充。灌浆套筒连接技术对施工人员的专业技术能力要求比较高，施工人员必须做好相关的测量工作，并且保护好相关构件。在具体使用的过程中灌浆套筒连接方式涉及到的工作量比较少，并且不需要张拉预应力筋，工作流程简单。当时，该方式的抗震性还不能准确把握，因此不能应用于地震频发的地区。

3.3采用有预应力的钢筋连接构造

预应力钢筋连接技术也是当前使用比较多的技术之一，在使用时主要借助钢绞线等高强度的钢筋进行连接，保证预应力实际施工的需求。市政桥梁工程施工时使用钢筋连接方式的情况比较多。预应力钢筋连接技术使用前施工人员需要做好相应的理论计算与分析，保证连接的紧密性和稳定性。但是，该方法的复杂程度比较高，施工周期也相对较长。

4装配式桥梁技术应用情况

4.1上部结构拼装

4.1.1装配式钢筋混凝土箱梁装配式钢筋混凝土箱梁技术是根据桥梁的总体情况将梁体划分为不同的节段，然后将各部门节段在预制场制作出来，达到使用标准以后运输到施工现场，进行拼接安装。在预应力的作用下各节段可以组装到一起形成整体。当前预制节段的连接方式包括湿接缝、胶结缝和干接缝。相邻预制梁段的填充物不同，使用的连接方式存在一定的差异，这就要求施工人员根据实际情况综合选择，提高连接的整体效果。4.1.2装配式钢箱梁装配式钢箱梁的重量比较轻，相比于其他箱梁结构装配式钢箱梁结构具有突出的稳定性和抗震性能，目前港珠澳大桥就是使用的装配式钢箱梁。4.1.3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施工时以钢桁式腹杆进行施工，这也是当前比较先进的结构桥梁，钢桁腹组合梁更适用于中等和大跨径桥梁结构施工时。第二，装配式组合钢箱梁。装配式组合钢箱梁施工采用的是耐候钢和波形钢腹板，这种方式可以最大限度提高桥梁的承载能力，避免桥梁结构出现坍塌的问题。例如，京港澳保定互通小半径曲线桥，其构建建设时主要使用装配化施工的方式。第三，波形钢腹板组合梁。用波形钢板代替预应力混凝土箱梁中的混凝土腹板，生产的波形钢腹板为工字组合梁。第四，波形钢腹板-钢管混凝土组合梁。这种结构是一种新型的结构，其构成比较简单，技术人员需要解决空间曲面焊接问题。第五，钢箱组合梁。将混凝土桥面板、半壁和钢板箱梁进行连接，这样可以很大程度上提高箱梁结构的稳定性和使用的安全性，提高整个结构的抗压性能。第六，钢板组合梁。将工字型钢和钢筋混凝土顶板进行组合连接，这种结构的承载能力更好，并且具有较强的抗震性能，使施工更加快捷高效。4.1.4预制桥面板预制桥面板施工的主要材料为全厚度混凝土，桥面板的种类比较多，包括波纹钢桥面和华夫板桥面等。不同形式的桥面板施工时使用的工具以及施工方式存在一定的差异，施工人员必须严格选择，针对出现的缝隙应该用沥青混凝土或者混凝土进行灌注。

4.2下部结构拼装

4.2.1装配式桥梁墩柱桥墩的构成比较简单，包括帽梁、墩柱、承台和基础部分。装配式桥墩施工时可以分为多个不同的部分，然后通过工厂进行加工，将制作好的构件运送到施工现场，按照施工图纸进行组装。桥墩连接时施工人员应该合理选择连接方式，并且保证各个构件连接的紧密性。4.2.2装配式桥台桥台的构成也比较简单，其中主要部分包括帽梁、抬升、翼墙和基础，将构件划分为多个部分，然后将构件连接起来。通常情况下桥台的数量比较少，设计人员在设计的过程中必须提高设计的重视力度，提高装配式桥台的整体稳定性。4.2.3装配式墩台装配式墩台浇筑时施工人员应该沿着垂直方向进行浇筑，并且对模数进行分析，全面提高墩台的整体质量。使用车船将墩台各部分构件运送到施工现场，并且使用起吊装置进行组装。装配式墩台的突出特点包括：预制构件可以预先制作，在制作时受外界干扰比较小。装配式墩台构件的运输难度比较大，起吊应该使用专业的起重机械设备。装配式柱式墩系的构成也相对简单，主要有承台、柱和盖梁。构件制作完成后使用运输设备运送到施工现场，按照施工图纸进行安装组合。构件连接完成后使用混凝土对连接缝进行处理，提高构件安装组合的牢固性。装配式柱式墩台施工应注意以下几点：第一，装配式柱式墩台施工时为了保证施工可以顺利进行可以将墩台柱结构和基础顶面预留杆进行编号，按照相应的要求完成构件的安装。控制基口四周与柱边空隙的宽度。第二，提高测量的准确性，尤其是纵横放线的尺寸，按照设计要求对平面位置的各项参数进行测量。针对重量比较大的墩柱，可以使用风缆或者撑木进行固定，必要时可以使用吊钩。第三，检查盖梁上预留槽眼位置的情况，如果与设计图纸不符应该及时调整，确保预留槽眼位置质量达标以后才可以进行修凿处理。第四，以稀砂浆对槽眼附近的空袭进行浇筑，并用楔子等进行固定。随着人们对预应力技术研究力度的提升，该技术的应用效果更加突出，结合市政桥梁工程的整体情况，合理运用该技术，加强对装配式技术应用的重视力度，处理好节段预制构件之间的连接位置。

4.3构件吊装的保护工作

市政桥梁工程施工时应该做好构件吊装的保护工作，施工时需要使用大量的大型机械设备，为了降低安全事故发生的可能性应该构建良好的保护体系。以4点吊装的方式对预制构件进行吊装处理，选择吊装设备时应该结合构件自身特点选择，避免吊装过程中出现问题。

4.4做好构件的调节、固定工作

市政桥梁工程施工时加强对施工现场安全管理工作开展的重视，对构件进行合理的调节，并且固定好各部分构件，提高构件安装的稳定性。当前城市人口数量比较大，桥梁容易出现质量问题，因此，必须对构件进行调节，尤其是构件的角度。构件安装完成后检查构件安装的情况，做好构件的固定，全面提高构件的整体质量。各部门构件的契合度直接影响桥梁的总体质量，因此，施工单位必须提高构件安装稳定性的重视力度。

4.5混凝土浇筑过程的控制

市政桥梁工程施工的过程中施工单位应该做好混凝土浇筑过程的控制工作，结合桥梁工程施工的实际情况设置混凝土振捣的压力和振捣的频率，保证混凝土振捣更加充分，及时排出混凝土内部气泡。混凝土浇筑质量控制的过程中应该分析混凝土可能出现移动或者变形等问题，做好相应的防护工作。与此同时，混凝土浇筑速度与混凝土整体质量有很大的关系，管理人员必须做好监督与管理，及时指出混凝土浇筑中出现的问题，并予以改正。

5装配式桥梁实践分析

第一，桥梁预制拼装施工工艺的全面使用可以有效缩短工程施工工期，改善传统施工中存在的不足，提高施工质量。过去，市政桥梁工程浇筑使用的劳动力比较多，并且以粗放式管理的模式进行管理，机械化以及工程化程度较低。现阶段使用装配式方式有效提高了构件生产的效率，并且构件生产的标准化程度更高。装配式施工技术使用时使用高性能材料，并且以数字化加工的方式进行施工，最大限度降低了安全事故发生的可能性。但是该技术使用的过程中仍然存在一些不可解决的问题：（1）当前上海以及成都等地区形成了关于装配式施工技术使用的法律法规，而整个行业的规章制度尚不完善，关于工程设计、施工以及质量验收等还存在问题。（2）装配式桥梁的抗震性以及耐久性还比较低，在实际使用的过程中高地震区域，不建议使用装配式桥梁。（3）使用湿接缝结构式养护周期比较长，投入的资金等比较多，这与快速施工理念相违背。第二，吊具结构设计时可以根据桥梁的实际情况合理选择门式起重机，发挥装配式施工的最大优势。装配式桥梁建设时使用的零部件种类比较多，施工人员应该保证施工安全进行的前提下，对各部分构件进行安装，发挥装配式桥梁耗时少、不中断交通等重要优势。第三，装配式桥梁工程施工时管理人员应该提高对生产管理的重视力度，其中常用的包括BIM技术以及3D技术等先进的技术。构件装配式桥梁模型，对模型细节进行检验，通过三维模型检验当前设计图纸中存在的问题，并及时调整，这在很大程度上提高了管理的效率。第四，装配式桥梁施工技术的全面应用一定程度上降低了工程施工的成本，在预制构件的制作以及运输等多个方面都有效节约了施工成本。同时，装配式桥梁预制构件安装受外界因素的干扰比较少，对于提高桥梁的整体质量有很大的帮助。

6结语

综上所述，装配式桥梁施工技术在具体运用时发挥着重要的作用，对于提高桥梁的质量有很大的帮助。装配式施工技术能够有效缩短施工周期，并且降低对周边生态环境的污染程度，实现对生态环境保护的目的。装配式施工技术对施工人员的专业技术能力要求比较高，管理人员应该以精细化管理的模式开展相应的监督与管理工作，提高桥梁细节的质量，推动桥梁事业持续发展。

参考文献：

[1]欧智菁，薛文浩，谢铭勤等.装配式混凝土桥墩施工技术综述[J].中外公路,2020,40(1):96-101.

[2]王志刚,余顺新,陈亚莉.桥梁快速建造技术[J].中外公路，2018,38(4):184-188.

作者：赵志钢 单位：中电建建筑集团有限公司