浅谈节段拼装桥梁拼装质量控制要点

魏 民 胡 博 张尧情 孙 林

(1重庆交通建设（集团）有限责任公司,重庆 401120；2重庆市市政设计研究院，重庆 400020)

0 引言

预制节段拼装桥梁具有施工快速、质量可靠和耐久、环保等优点，已经成为当今国内外桥梁技术发展的趋势。以重庆首个节段拼装项目华岩隧道西延伸段节段拼装桥梁为例，对全体外预应力节段拼装桥梁拼装的质量控制要点进行总结分析，为类似工程施工提供参考和借鉴。

1 工程概况

华岩隧道西延伸段是重庆快速路二联络线的一部分，快速路二联络线西起于绕城高速，向东延伸，穿华岩隧道以后，终点接入快速路三纵线。华岩隧道西延伸段是形成重庆主城城市快速路网体系和完善片区路网结构的重要组成部分。主线高架桥起点桩号为 K5+725.596，终点桩号为 K7+457.722，主线高架桥全长1731.77m，标准段桥宽为25.0m，分左右两幅，两幅桥中间设置隔离栏。其中第三～八、十一～十四联为节段预制拼装箱梁，有3×30m一联和4×30m一联两种类型，其余联采用现浇箱梁[1、2]。

图1 箱梁跨中标准段断面（单位：cm）

混凝土箱梁顶板宽为12.15m，底板宽6.15m，梁高2.0m，悬臂3.0m；主梁顶板厚25cm，底板厚22cm，跨中截面腹板厚35cm，腹板厚度由跨中向支点渐变2次，分别为由35cm渐变为56cm，再由56cm渐变为70cm，为便于工业化生产，腹板渐变采用台阶状渐变方式。

2 节段箱梁拼装主要流程

本项目按照逐跨拼装[3]的方式进行节段箱梁的拼装，主要施工流程[2]如表1所示。

表1 节段箱梁拼装施工流程

3 节段拼装控制要点

3.1 总体要求

（1）节段拼装时，应对首节段的空间位置进行精确调位，调位精度达到控制要求后，对其进行临时固定，以保证后续节段安装精度。

（2）节段拼装前应对匹配面进行预处理，清除尘土、油脂等污染物及松散混凝土与浮浆等，对于湿接缝，则应进行凿毛处理。

图2 节段拼装现场照片

3.2 架桥机提梁要求及横移、过跨施工技术

节段梁采用架桥机进行提升，架桥机的设计制造应严格按照节段梁的重量、桥梁的跨度、桥梁的平面曲线以及相关的设计要求考虑，从而确保它的转弯半径、起吊重量、架设跨度等性能都能满足施工要求[4]。

本项目架设采用TPJ-80t-30m上行步履式架桥机，该架桥机桥下喂梁兼顾前部尾部喂梁，施工桥跨30m，最大悬挂块重600t，天车起升荷载80t，适应架设最小曲线半径1000m。

（1）架桥机提梁要求

采用架桥机提梁时，应注意以下质量控制要点：

①节段提升应缓慢、匀速，提升速度宜限制在2m/min内。

②采用架桥机提升或旋转节段时，应暂时封闭作业影响范围内的道路交通。开放交通时，节段底部最低点应满足净空要求。

③用于梁段吊装的吊具必须具备多向调节功能，以满足梁段拼装时精确调位需要。

④架桥机承载主梁的前后悬臂端起吊节段时，应保证提升卷扬机的位置处于架桥机的安全范围内。

⑤节段之间应设置防止碰撞的垫块，以防止节段相互碰撞，造成节段边缘混凝土破坏，垫块可采用橡胶或枕木。

⑥上行式架桥机进行整跨节段吊装施工时，节段宜错层悬挂。应留出足够的空间用于起吊、提升、悬挂每一跨内的最后一榀节段。

图3 TPJ-80t-30m上行步履式架桥机

（2）架桥机整机横移及纵移过跨施工技术：

本项目为左右幅的双幅桥，左右幅横移通过下部的单幅滑轨与支腿横梁之间的相对滑移运动来实现。横移支腿抬升时，应注意主要受力支腿应置于腹板位置。

图4 架桥机左右幅横移

纵移过跨通过架桥机前支腿和后辅助支腿临时支撑，后支腿直接跨越至前一跨盖梁上，再通过纵移油缸配合纵移轨道来实现。纵移时应注意各安装构件锚固是否牢靠，墩顶块锚固是否牢靠，观察墩顶块是否有位移等。

图5 架桥机纵移过跨

3.3 拼接胶的力学性要求

节段梁的接缝有胶接缝、干接缝及湿接缝三种。干接缝施工较方便，但干接缝无法保证密封性从而易导致体内束锈蚀，耐久性差，现已很少使用。相比干接缝，胶接缝节段梁具有承载能力极限状态性能较好、正常使用阶段接缝受力较均匀，接缝抗环境和化学作用耐久性较好的特点。相比湿接缝，胶接缝施工更加方便快捷，抗拉压强度高。本项目主要采用胶接缝，在中墩墩顶块旁设置有湿接缝。胶接缝采用环氧树脂胶双面涂抹。环氧树脂胶具有润滑、粘结、防水密封以及协调变形作用。胶的力学性能能否满足要求是拼装质量控制的关键。结合《工程结构加固材料安全性鉴定基础规范》（GB50728-2011）的要求[5]以及类似项目的施工经验，对华岩隧道西延伸段项目环氧树脂粘结剂提出主要性能要求如下表2。

表2 环氧树脂胶参数取值表

钢-钢T冲击剥离能力（mm） ≤25粘结性能钢-钢拉伸抗剪强度标准值（MPa） ≥15钢-钢粘结抗拉强度（MPa） ≥33与混凝土的正拉粘结强度（MPa） ≥2.5 且为混凝土内聚破坏热变形温度（℃） ≥65不挥发物含量（固体含量）（%） ≥99触变指数 ≥4 25℃下垂流度（mm） ≤2 90天耐湿热老化能力 ≤12 钢-钢拉伸抗剪强度降低百分率胶体长期使用性能鉴定30天耐热老化能力 ≤5 钢-钢拉伸抗剪强度降低百分率50次冻融循环能力 ≤5 钢-钢拉伸抗剪强度降低百分率200万次耐疲劳应力作用能力200万次等幅正弦波疲劳荷载作用后，试件不破坏

3.4 拼接缝施工质量控制要点

（1）结构胶的单面涂抹厚度不宜超过 3mm，其固化时间应按整跨拼装要求确定，不宜大于 1h，结构胶应采用机械拌合，涂抹方式应根据结构胶的产品特性确定，在冬季低温条件下使用结构胶时应采取保温措施。

（2）施加临时预应力时，结构胶应在梁体的全断面挤出，且应保证整个截面有不小于0.3MPa的临时压应力。

（3）节段的拼装、临时预应力张拉、节段固定以及结构胶挤出后的清除工作都应在结构胶固化之前完成。

（4）当拼装涂抹作业下方开放交通时，须在车道上方设置防结构胶滴落的设施。

3.5 体外预应力要求

本项目体外预应力施工应满足以下要求：

（1）应加强预应力筋及锚固系统材料的入场检验工作。

（2）预埋锚垫板、转向器、预留孔以及减小摩阻的垫板应定位准确，严格控制其精度。

（3）外露的预应力筋和锚具应按设计要求进行防护处理。

（4）千斤顶和油表若使用超过6个月、张拉次数超过300次、出现异常或更换配件，应重新标定。

（5）预应力应左右同时对称张拉。

3.6 临时预应力要求

本项目采用精轧螺纹钢作为临时预应力筋，临时预应力的相关控制要点如下：

（1）根据节段断面形式均匀布置临时预应力。

（2）临时预应力产生的匹配面的混凝土压应力不应小于0.3MPa。

（3）应根据临时预应力的张拉力需求以及螺栓的扭矩系数精确计算拧紧螺栓所需要的扭矩。

（4）施工过程中若发现临时预应力筋、锚具有损伤或有疑问时，必须立即停止施工，并予以调换。

（5）临时预应力筋应在整垮永久预应力束张拉完成后方可拆除。

图4 临时预应力布置示意

4 结语

结合工程实例对预制节段拼装桥梁拼装质量控制要点进行了总结分析，提供了一些经验参考。后续应进一步加强对节段拼装工艺的探索，加强质量控制和管理，保证施工规范、科学，推动装配式桥梁的进一步发展。