浅析预制装配式技术在市政工程的应用现状

何毅威

（上海浦兴路桥建设工程有限公司，上海市 201210）

0 引 言

预制装配式技术最早诞生于上世纪50年代的法国，并于70年代引入美国，发展至今，在欧美和日本发展与成熟应用的时间已超过30 a。然而相比之下，虽然我国探索预制装配式施工技术的时间也不晚，从上世纪60年代就开始探索预制装配式技术，但发展不够顺利，上世纪60～90年代基本处于中断期，直至上世纪90年代中后期才重新开始发展，我国预制装配式技术发展所经历的几个阶段见表1。进入21世纪后，我国预制装配式事业步入快速发展时期，主要表现为以下两个方面：一是市政公用工程成为预制装配式技术发展的主要阵地，且由城市桥梁及立交领域向城市隧道、轨道交通、综合管廊等领域拓展，二是从节段预制装配式构造物的部分或上部结构向预制装配式构造物的全部或上、下部结构方向发展。

本文分别从城市高架桥梁、隧道、综合管廊、轨道交通等市政工程领域，阐述了预制装配式施工技术发展的最新状态、特点及趋势，并概要性分析了预制装配式施工技术在市政工程领域所遇到的发展瓶颈和问题。

1 预制装配式技术在高架桥梁的应用现状分析

预制装配式施工城市高架桥梁呈现出向全预制装配式方向发展且速度迅速的特点。

表1 我国预制装配式桥梁施工发展概况[1-6]

（1）向全预制装配式施工方向发展

从节段部分预制装配式上部结构向预制装配式全部上下结构发展是近两年以来城市高架桥梁预制装配式技术发展最主要的趋势和特点之一。全预制装配式技术主要指工程构造物的绝大多数或全部结构都采用工厂预制、现场装配的技术工艺进行施工。相比节段预制或部分预制，全预制装配的装配率更高，一般超过90%，施工的难度更大、要求更高。

（2）全预制装配发展迅速

我国全预制装配式施工城市高架桥梁的起步时间比较晚，直到2016年，才在“上海嘉闵高架路（G2～S6）及地面道路工程”和湖南省长沙市北辰三角洲横四路跨街天桥项目分别建成全国首座“全预制装拼装高架桥梁”、“世界首座全预制拼装超高性能混凝土桥梁”[7-8]，率先将预制装配式技术从上部结构扩展至下部结构，如高架桥梁的盖梁、桥墩立柱。然而自此之后，全预制装配式技术工艺开始快速应用至国内其它桥梁工程，如河南省首个全预制拼装项目—京港澳高速公路、省道102与四港联动大道组合式互通立交工程2标段、江苏首个全预制拼装高架桥梁——无锡凤翔路快速化改造工程、浙江省首次采用全预制拼装技术建设城市高架桥——绍兴市越东路及南延段智慧快速路一期项目、天津市首座全预制拼装桥梁—航海道匝道桥项目等[9-12]。

2 预制装配式技术在综合管廊的应用现状分析

（1）叠合拼装是主要技术类型

叠合拼装技术则是指在安装叠合式预制墙板的基础上，配合现浇叠合层及加强部位混凝土，形成共同工作的墙板。鉴于该类技术良好的适用性、经济性、稳定性，成为了国内多个地区城市综合管廊项目的首选，如吉林省首段“叠合整体式预制地下综合管廊”——吉林市经开区“经开大街北段”地下管廊[13]、福建省首条“拼装预制叠合板”综合管廊—厦门翔安新机场片区综合管廊[14]、新疆自治区首个综合管廊——乌鲁木齐经开区（头屯河区）艾丁湖路（工业大道-苏州路段）综合管廊工程[15]。

（2）全预制装配式程度不高

当前国内采用全部预制拼装施工综合管廊的工程项目并不多，仅在2017年上海桃浦科技智慧城综合管廊工程（一期）[16]、2018年成都北改线B标段的首环地下管廊等少数几个项目实现了全预制[17]，其中，成都北改线B标段的首环地下管廊是全国首次分片预制、掘进机装配一体化综合管廊，该项目综合管廊主体结构预制率达100%。

3 预制装配式技术在隧道的应用现状分析

城市隧道预制装配式施工技术的发展现状与综合管廊类似，当前仍以预制部分标准构件为主（如预制隧道管片标准件），但发展与应用速度要比高架桥梁、综合管廊慢，尚处于推广应用的初期，国内尚未大范围、大规模开展预制装配式城市隧道施工。

目前国内比较具有代表性、预制装配程度高的市政隧道项目是上海市诸光路通道新建工程，该工程于2018年年底通过验收，是全球首个“全预制拼装型”隧道。诸光路隧道内部结构除了“π”型预制构件两侧填充、下层基座（含下层防撞侧石）和上层预制车道板两侧的后浇梁是采用现浇施工外，其余结构均采用预制装配式工艺，PC率达到90%以上[18]。每套预制构件的组成包括预制车道板、预制立柱、预制盖板等。除了该项目外，目前国内该类项目还包括西南地区首个装配式下穿隧道—成都磨子桥隧道工程，至今仍处于建设之中。该项目所使用预制构件的单块质量达122 t，有效地解决了制造精度要求高、运输难度大的困难[19]。

4 预制装配式技术在市政其它领域的应用现状分析

（1）城市地铁车站应用预制装配式施工发展滞后

不同于其他市政工程领域，城市地铁车站应用预制拼装施工的项目并不多，主要停留在预制安装个别构件和室内装修阶段，为数不多且具有特点的案例包括2016年建成的国内首例预制拼装地铁车站—长春地铁2号线一期工程袁家店站[20]、2017年长春地铁2号线西兴站、2019年全国首个采用拱形顶板吊装工艺的地铁车站—上海地铁15号线吴中路站[21]。

（2）预制装配式挡土墙、防撞墙等已处于试验或初步应用阶段

2017年国内首次在市政公路项目—南北高架中兴路下匝道新建工程，进行了预制混凝土挡土墙吊装施工。预制拼装施工高架、匝道等交通区域防撞墙尚处于研究与试验当中[22-23]。

5 结 语

通过调研与分析预制装配式技术在市政公用工程各个领域的最新应用现状，可知，城市高架桥梁和综合管廊领域使用的程度较高、发展相对较好，其它市政领域发展滞后，出现这种现实状况的根本原因不是技术问题，而是标准尚未统一、难统一。由于地区和实际项目的不同，每个项目所对应的各类结构的形状、尺寸不统一、不一致和不相同，阻碍了预制装配式施工技术的规模化应用和产业化推广，进而影响预制装配式施工技术在市政领域的应用和发展。

由于我国市政公用工程的客户或业主是政府，因而想要加速推动预制装配式技术在市政领域的发展，就须要国家和各级地方政府共同制订具有全国通用性、地方特色性等特点的标准，但凡未来具有预制装配条件和需求的市政公用项目均按照预制装配式施工技术所对应的国家、地方或行业标准进行设计，否则需求随意、标准不统一，就难以推动预制装配式施工技术的发展。