节段桥梁的设计与施工工艺探究

张 磊，胡志强

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

节段桥梁的设计与施工工艺探究

张 磊，胡志强

(贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵州 贵阳 550081)

随着桥梁工程建设技术的不断发展，节段桥梁施工技术成为目前桥梁发展趋势之一，被广泛的应用于桥梁建设工程中。主要结合实例，分析了节段桥梁的设计和施工工艺。

节段；桥梁；设计；施工；工艺

1 工程概况

某桥梁区段全长4 460.66 m，节段箱梁及桥面挡板的预制和运输共需预制139孔简支箱梁，其中30 m箱梁115孔，25 m箱梁13孔，其他非标梁11孔。预制箱梁30 m梁全长为29.9 m，计算跨度为28.8 m， 25 m梁梁全长为24.9 m，计算跨度为23.8 m，梁高均为1.7 m，支座中心线至梁端均为0.55 m，横桥向支座中心距均为2.8 m，箱底宽均为4.0 m，箱顶宽均为9.3 m，均为单箱单室等高度截面箱梁，底版、腹板局部向内侧加厚，腹板为斜腹板，其倾斜度为1∶4。

预制节段拼装工艺是将梁体分为若干节段，在工厂预制后运至桥位进行组拼，通过施加预应力将节段整体拼装成桥的施工工艺。简单地说，“预制节段拼装”像是孩提时代玩过的“组装玩具”，即将一块块分散的“积木块”拼成一座“大桥”。节段预制方法，国外几乎全部是短线法预制，浏河大桥是以长线法进行预制，之后的沪闵高架二期和苏通大桥等也开始采用短线法施工，目前在建设的厦门集美大桥也是采用短线匹配法预制、悬臂对称拼装施工。

本标段所有预制箱梁要求采用短线法分节段预制。每节段长度为2.5 m，则每孔30 m箱梁分12个节段进行预制，每孔25 m箱梁分10个节段进行预制，共计有1 645个预制节段，最大节段吊装重量42 t。

2 节段桥梁的设计要点

2.1 节段的划分和组合

节段的划分需要在满足标准化设计和施工要求的基础上进行，在进行节段式混凝土梁的设计中，可以将其划分为四个阶段，即标准节段、转向节段、锚固节段和墩顶阶段。要实现不同的跨径，主要手法是对不同种类的节段的数量进行改变和控制。如果没有其他特殊情况，相同类别的节段尺寸相同，那么跨径零数就能够通过墩顶段或者其他比较特殊的节段进行调整和控制。节段的长度主要受到节段的重量以及运输尺寸等因素的影响，一般来说，标准节段的长度通常是介于2.5～3.5 m之间，但是具体节段长度的调整还需要根据重量和运输尺寸等条件进行综合考虑。上述工程每节段长度为2.5 m，则每孔30 m箱梁分12个节段进行预制，每孔25 m箱梁分10个节段进行预制，共计有1 645个预制节段，最大节段吊装重量42 t。

2.2 构造分析

(1)剪力键构造。

节段式混凝土梁的接缝需要设置与之相匹配的复合剪力键，节段接缝设置的剪力键的种类主要有腹板内剪力键、顶板内剪力键、底板内剪力键、腹板与顶板和底板结合区剪力键。接缝设置的剪力键应该构造成为凹凸密接的棱台状，这样能够确保在节段密接匹配预制时脱模或者拼装时镶嵌对接以及挤出多余的环氧胶体。为了满足美观性的要求，胶接缝剪力键的选位和胶体挤出方式，腹板中的剪力键应该设置在靠箱内侧边，胶体从腹板内侧挤出来；对于顶板和底板中的剪力键可以设置在板厚的中间，胶体从板顶面由出胶槽挤出；剩余其他位置的剪力键都需要在箱梁内侧上的表面的出胶槽将胶体挤出来。

(2)节段加强钢筋构造。

在节段式梁跨中区段接缝量测顶板内需要设置固定在顶板上下两层纵向分布钢筋的竖向扣筋，这样能够有效的避免在接缝展开之后顶板和顶板以及腹板的结合处混凝土局部压碎的现象，同时还能够帮助顶板和腹板的结合区混凝土截面传递剪力，同时还能够提供必要的延性。

3 施工工艺控制要点

3.1 1#块箱梁安装

由于整个箱梁试拼测量控制皆为对相对坐标的控制，为便于测量控制及坐标系转换，将1#块的轴线调整到与存梁道中心线平行。先由安装工人进行初定位，再用全站仪来进行精确定位。1#梁段调整到位后，底模支腿可靠接触地面，固定牢固。

3.2 其它节段安装

用45 t龙门吊机将待拼装梁段吊到拼装位置后，在梁段调至待安装位置标高平面后，进行对位预安装。将梁段慢速向接合面靠拢，在靠拢过程中，通过底模台车进行三向调整，确定梁段的三维状态与已安梁段匹配面相符，最后完全靠拢。然后施加临时预应力，本节段拼装完成；循环此过程，直至整跨梁拼装完毕。每节梁段拼装完成后，由测量人员对预埋于梁段顶面的轴线和标高控制点进行观测，同时检测已安梁段的线型三维坐标，并与相关单位提供的此阶段梁段的三维控制数据相比较，由此进行精细调整。

所有梁段按相关单位提拱的数据调整到位后，观察和测量周围接缝宽度、梁长及线形控制点，并作好记录，梁长加上涂沫环氧树脂胶结剂厚度后与应达到的效果进行比较，通过数据得出拼装效果。拼装完一节梁后，要对以拼装完的节段梁进行复核，单节节段梁空间位置是否在允许偏差范围内，如发现数据相差比较大的应进行调整合格后方可进行下节节段梁的拼装。

3.3 拼装阶段的误差纠正

误差纠偏方法是通过对上部结构预制数据的计算以及顾问公司工程师的建议，在梁段间的某些部位设2～3 mm的楔形垫片调整；楔形垫片的材质可采用环氧树脂垫片，这些环氧树脂垫片也可层层相叠以形成更厚的楔形垫片。

4 结 语

节段桥梁施工具有工期短、影响小、方便操作等优势，所以说进行节段桥梁设计和施工工艺的研究对于促进桥梁建设和发展具有重要的积极作用。为保证节段桥梁的顺利建设，离不开节段桥梁的设计和施工的合理性，需要根据工程实际情况进行合理的节段划分和组合，并且做好节段构造设计。在施工中，做好节段的安装控制，确保施工质量。

[1] 张鸿，张喜刚，丁峰，等.短线匹配法节段预制拼装桥梁新技术研究[J].公路，2011，(2)：45-46.

[2] 马凯，卢小彦.节段桥梁设计与施工环节分析[J].中国新技术新产品，2013，(15)：78-79.

2017-03-14

张磊(1985-)，男，贵州纳雍人，工程师，研究方向：桥梁工程设计。

U445

：C

：1008-3383(2017)07-0132-02