预制装配式桥梁的设计与施工要点

王 锋

（中石化中原建设工程有限公司，河南 濮阳 457000）

随着桥梁施工技术的发展，桥梁结构得到了逐步地发展与更新，预制装配式桥梁主要采用预制构件，按照一定的规则、流程来组装、连接，最终形成一个桥梁结构，此施工技术具有独特的优势，其预制构件质量处于可控制范围，从而确保预制装配式桥梁施工技术。

1 工程概况

中石化中原建设工程有限公司沙特项目部中标后，首次采用装配式预应力U 型梁施工工法对两个桥梁进行施工，装配式U 型梁施工工法主要是针对立交桥的结构特点，采用下部基础现场浇筑，上部结构预制安装，桥面铺装现场浇筑，顶部附属结构预制安装的施工方法。该项工法与传统的施工技术相比，施工效率更高，此项工法经过技术的不断优化后在同类工程中得到了广泛的应用。

2 预制装配式桥梁特点

2.1 工期短

容易控制工期，有利于高速公路的施工，尤其是中小型跨径桥梁，预制装配技术则能提高施工效率，缩短工期。

2.2 经久耐用

预制装配桥梁所采用的构件都采用统一规格来规范生产，相比于现场浇筑工艺，构件质量更有保证。

2.3 环保安全

预制拼装这一环节都转至工厂，在现场只仅需安装，这样就保护了施工场地的环境安全，具有环保安全、可持续利用的潜力。

预制装配桥梁结构有独特的优势和优点，要想充分地发挥这些优势，则需要辅助科学的项目管理方法与策略，对于预制装配结构，则可以制定科学的工期进度表，形成一个科学的施工计划，例如：装配式桥梁预制时期应该重视质量监管，要重点监督安装质量，而且还要确保安全、稳定地安装与连接，需要对工程项目整体实施严格地施工，加大质量控制力度

3 预制装配式桥梁的设计与施工

3.1 预制装配式桥梁的工艺原理

工法桥梁下部结构采用钻孔灌注桩承台基础，预制安装式矩形断面单柱式墩柱；桥梁上部结构全部采用预制安装组合结构，双支点悬挑梁、单支点扁担梁、无支点中间梁共同组成U-型梁纵向单元，两侧预制腹板和顶部预制盖板与U型梁一起共同构成装配式U 型梁结构。并通过在预制盖板顶面进行桥面铺装形成整体受力结构。该装配式市政桥梁施工为一种新型设计与施工方法。

3.1.1 上部结构的设计与施工

1） 装配式板梁

不同于普通的混凝土空心板，预制装配式板梁的质量更高端，预制组合梁板构造更加结实、严密，通常是凭借I 型钢管添加于混凝土内部，二者搭建起钢骨构造，从而将三、四个单元对应一个预制单元，而且I 型钢管充当相邻单元间的模板，横向则通过橡胶来浇筑。 所有的装配式梁板豆浆单元预制板梁充当板梁间的连接构造，从而让预制板梁更加标准、规范。各个板梁间也能更加牢固、稳妥地连接。

2） U 型梁预制施工

U 型梁采用现场或工厂预制。U 型梁，首先制作底模，底模根据施工图纸，进行精确放样，确保满足要求，尤其是斜向支撑板榫口位置、拉杆孔位置与支撑板预留孔位置要求精度高(误差控制在5mm 内)，要复核、加固、再复核等措施保证精度要求。

支撑板榫口位置，首先根据图纸放样，划线，确定榫口位置、角度，在底膜侧壁模板上进行标记，核实完成后，采用工业用胶将预先按照榫口形状加工好的泡沫榫口造型粘接牢固，粘接完成后，再次进行位置、角度复核，确保榫口位置满足要求。

拉杆孔及预留孔位置，根据施工图纸，以同样的方式在侧壁模板上放样定位，标记并检查核实，确保满足精度要求。

3） U 型梁的吊装施工

U 型梁的吊装精度要求较高，组配安装施工难度大。吊装前在每个支座上放出纵向中心线，横向中心线并引到立柱四侧，定出箱梁横隔梁横向中心线和梁底部的支座中心线，并引到外侧面上。在梁就位后，立柱上的中心线与梁上引出的中心线应在一条直线上。本工法采取双机吊装，把预制梁向规定的位置就位。预制梁两端各采用3 根直径44mm 的钢丝绳从台座预留孔洞兜梁起吊。U 型梁运至工作位置，用钢丝绳在吊点位置(距梁头约1.5m 处) 兜住梁体，钢丝绳与梁体交角为74°左右，起吊至离运梁车2～3cm，检查构件绑扎是否牢固稳定，吊索是否拉紧，吊机运转是否正常，吊车支撑是否下陷，试吊无问题后继续起吊。吊车吊梁至立柱支座顶面，徐徐下降、就位，在梁体距离支座5cm 左右时，技术人员进行校核、以保证位置准确。在连续多次微调校核后，确保立柱上的中心线与梁上引出的中心线在一条直线上，满足设计要求后，逐步就位。

4） 装配式组合箱梁

组合箱梁无论是地面、还是侧面通常选择钢结构，顶部则属于预应力混凝土桥面板，设计了横向预应力，因为钢腹板和桥面间连接并非刚性，则可以保留一部分预应力。其中要重点关注，预制组合箱梁结构实际施工操作中一般来自于U 形梁承重结构自身将出现一定荷载效应，等到桥面板浇筑后，桥梁构造则以箱形梁结构来受力，如果用在直线梁桥，选择U 形预制梁的优势体现在方便施工运输、吊装等。

预制组合箱梁施工中要注意预制U 形梁和桥面板浇筑之间的组合、搭配，此类桥梁一般选择类似于简支变连续施工法、节段梁整跨施工等方法，各个方法都有自身的流程、顺序、特征，实际施工中必须着把握关键环节。随着预制桥梁技术的发展，其U 型梁桥面板通常选择高强度的博文镀锌模板，而且将U 型梁当作腹板发挥支撑作用，可以将预埋钢板、波形镀锌钢板等之间连接起来，最终打造出一个由混凝土浇筑形成的模板。预制U 形梁和桥板之间牢固、顺利连接，搭建为一个整体，从而达到合格的受力标准。

3.1.2 下部结构的设计与施工

预制装配式桥梁下部结构也十分重要，主体为墩柱、承台，支座等，主体受力为承压，对此一般将它们的形状设计成矩形，这样才能为工程设计与施工创造便利条件。装配式桥梁，其下方结构最重要的是预制构件和构件的联系，以及桥墩之间、承台和桩基间的连接。

1） 承台施工

挖掘机对承台基坑进行开挖，清除钻孔灌注桩桩头混凝土。开始基坑垫层施工及承台底部防水防腐施工，并对桩头区域进行防水防腐处理。承台底部防水防腐处理完成后，进行承台基础钢筋绑扎，模板支设以及混凝土施工，并做好立柱预留孔定位与设置。承台基础混凝土完成后，拆除模板，进行承台基础周边防水防腐处理，与承台底部防水形成封闭整体。随后进行基坑回填压实。

2） 桥墩与连接施工

桥墩通常为钢混结构，桥墩上部、下部通常通过钢筋来定位，同时，借助炮筒进行连接，在此基础上将砂浆灌注在侧壁，与此类似的桥墩和盖梁之间也选择这一连接模式，个别桥墩选择桩柱模型，同盖梁相连时，桩柱一般植入盖梁中，这样就能让外延与盖梁的钢筋同步浇筑，最后形成一个形状，同时，局部盖梁可以通过组装的方式来搭建，各个组块也可以利用牛腿构造来连接。

4 结语

预制装配式桥梁鉴于其独特的优势，以及先进的施工技术，已经在中小型跨径桥梁施工中得到了应用，不同于普通的浇筑施工工艺，能够有效提高桥梁工程施工效率，打造出高质量的桥梁工程。