道路桥梁施工中预制构件快速拼接技术研究

一、引言

道路桥梁作为交通基础设施的重要组成部分，对促进经济发展、保障交通运输安全具有关键作用。在道路桥梁施工中，预制构件施工技术因具有减少现场湿作业、提高构件质量、缩短工期等优点，得到了广泛应用 。然而，传统的预制构件拼接技术在实际施工中存在诸多问题，如拼接过程复杂、施工速度慢，导致整体施工周期延长；拼接精度难以控制，影响结构的稳定性和耐久性等。随着交通建设需求的增长，迫切需要研究和应用预制构件快速拼接技术，以提高道路桥梁施工效率，保证工程质量，降低施工成本。

二、传统预制构件拼接技术存在的问题

2.1 施工效率低

传统预制构件拼接多采用现浇混凝土连接、螺栓连接等方式。现浇混凝土连接需要在现场进行模板支设、钢筋绑扎、混凝土浇筑及养护等一系列工序，施工过程繁琐，且混凝土养护需要较长时间，严重影响施工进度。螺栓连接虽然相对简便，但螺栓的安装和紧固需要耗费大量人工和时间，尤其是在大型构件拼接中，螺栓数量众多，进一步降低了施工效率。

2.2 拼接精度难以保证

在传统拼接过程中，由于缺乏精准的定位和测量手段，预制构件的拼接精度难以控制。构件的位置偏差、角度偏差等问题会导致拼接缝隙不均匀，影响结构的整体性和外观质量。例如，在桥梁预制梁拼接时，若拼接精度不达标，会使梁体受力不均，降低桥梁的承载能力和使用寿命。

2.3 施工质量不稳定

传统拼接技术受人为因素影响较大，施工人员的技术水平和操作规范程度直接关系到拼接质量。不同施工人员的操作习惯和熟练程度存在差异，容易导致拼接质量参差不齐。此外，现场施工环境复杂，如天气变化、场地条件等因素，也会对拼接质量产生不利影响，增加了质量控制的难度。

三、预制构件快速拼接技术的优势

3.1 提高施工效率

预制构件快速拼接技术通过采用先进的连接方式和拼接工艺，大幅减少了拼接时间。例如，采用快速连接件或预应力拼接技术，可实现构件的快速定位和连接，避免了传统现浇混凝土连接的长时间养护过程，使施工效率显著提高，有效缩短了道路桥梁的施工周期，加快工程建设进度。

3.2 保证拼接精度

快速拼接技术通常配备高精度的定位和测量设备，如全站仪、三维激光扫描仪等，能够对预制构件进行精确的定位和调整，确保构件拼接的准确性。通过数字化技术和自动化设备的应用，可将拼接误差控制在极小范围内，提高了结构的整体性和稳定性，保证了道路桥梁的工程质量。

3.3 提升施工质量稳定性

快速拼接技术采用标准化的施工工艺和设备，减少了人为因素对施工质量的影响。施工过程中的操作流程和技术参数具有明确的标准和规范，施工人员只需按照既定程序进行操作，即可保证拼接质量的一致性。同时，快速拼接技术所使用的材料和构件经过严格的质量检测，进一步提升了施工质量的稳定性。

四、道路桥梁施工中预制构件快速拼接关键技术要点

4.1 连接方式

快速连接件连接：快速连接件是实现预制构件快速拼接的重要手段，如采用高强度的销栓连接件、预应力钢棒连接件等。销栓连接件通过将销栓插入预制构件预留孔中，实现构件的快速定位和连接，具有安装简便、连接可靠的特点；预应力钢棒连接件则利用钢棒的预应力作用，使构件紧密连接在一起，提高结构的整体性和承载能力 。

承插式连接：承插式连接是将预制构件的一端设计为插头形状，另一端设计为插座形状，通过插头与插座的相互插入实现连接。这种连接方式施工速度快，且在插入过程中可自动对中，保证拼接精度。为增强连接部位的强度和防水性能，通常在连接处设置密封胶条和灌浆料填充。

4.2 定位技术

全站仪定位：全站仪是一种高精度的测量仪器，可用于预制构件的平面位置和高程定位。在拼接前，通过全站仪在施工现场建立控制网，对预制构件的安装位置进行精确测量和放样。在拼接过程中，实时监测构件的位置和姿态，及时进行调整，确保拼接精度。

三维激光扫描定位：三维激光扫描技术能够快速获取预制构件的三维空间信息。在拼接前，对预制构件进行三维扫描，建立数字模型，并与设计模型进行对比分析，确定构件的偏差情况。在拼接过程中，利用三维激光扫描实时监测构件的拼接状态，通过计算机控制系统自动调整构件位置，实现高精度拼接。

4.3 拼接工艺

自动化拼接设备应用：采用自动化拼接设备，如智能吊装机器人、自动拼接台车等，可实现预制构件的自动化吊装、定位和拼接。这些设备配备了先进的传感器和控制系统，能够根据预设程序自动完成拼接操作，提高施工效率和拼接精度。例如，智能吊装机器人可根据三维激光扫描获取的构件信息，自动调整吊装姿态和位置，将构件准确安装到位。

预应力拼接工艺：预应力拼接工艺是通过对预制构件施加预应力，使构件在拼接后形成一个整体。在施工过程中，先将预制构件临时固定，然后通过预留的孔道穿入预应力筋，对预应力筋进行张拉，使构件紧密连接。预应力拼接工艺能够有效提高结构的承载能力和抗裂性能，同时实现快速拼接。

五、实际工程案例分析

5.1 工程概况

某城市快速路桥梁工程，全长 3 公里，包含多座高架桥。该工程采用预制装配式施工技术，其中预制梁和桥墩的拼接是施工的关键环节。为提高施工效率和质量，项目引入预制构件快速拼接技术。

5.2 快速拼接技术应用

在预制梁拼接中，采用预应力钢棒连接件和自动化拼接设备。利用三维激光扫描技术对预制梁进行定位，确保拼接精度。在桥墩拼接时，采用承插式连接方式，结合全站仪进行精确测量和调整。施工过程中，严格按照快速拼接技术的操作规范和流程进行施工，对每个拼接环节进行质量检测和控制。

5.3 应用效果

通过应用预制构件快速拼接技术，该工程施工效率大幅提高，与传统拼接技术相比，施工周期缩短了 30‰ 。拼接精度得到有效保证，构件拼接误差控制在 5mm 以内，结构的整体性和稳定性良好。工程质量得到显著提升，未出现因拼接问题导致的质量缺陷，同时降低了施工成本，取得了良好的经济效益和社会效益。

六、结论

道路桥梁施工中预制构件快速拼接技术在提高施工效率、保证拼接精度和提升施工质量稳定性等方面具有显著优势。实际工程案例表明，快速拼接技术在道路桥梁施工中具有良好的应用效果，值得在今后的道路桥梁建设中进一步推广和应用。同时，应不断加强对快速拼接技术的研究和创新，完善相关技术标准和规范，推动道路桥梁施工技术的发展。

参考文献

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