预制节段拼装桥梁施工关键技术分析
刘亚东
中铁十局集团第一工程有限公司 山东省济南市 250000
摘要:目前,我国的交通行业有了很大进展,桥梁工程建设也在不断增加。桥梁节段预制拼装技术具有显著的应用优势,不仅可节省超过20%的初始建设成本,还可减少支架模板现浇施工所需的时间成本,尤其适用于大跨度和地理环境复杂的桥梁工程项目。本文首先分析节段预制施工方法,其次探讨预制节段拼装桥梁施工关键技术,从而更好提高桥梁施工效率和施工水平。
关键词:桥梁施工;预制节段拼装;质量控制
引言
随着现代社会发展速度日益加快,市政桥梁建设水平得以不断提高,尤其是很多先进施工技术应用到工程中,提高了市政桥梁工程建设水平。全预制拼装技术是指在桥梁生产过程中,将各结构部件采用工厂预制的方式制作形成零部件,再运输到现场进行拼装作业。该方式可提高现场施工作业效率,缩短项目建设工期。工程建设期间需全过程对各结构部件及其拼装质量进行监督检测,以确保建设效果符合要求。对此,亟须加强全预制拼装技术在市政桥梁工程中的应用及理论研究,为市政建设高质量可持续发展奠定稳固的基础。
1节段预制施工方法
桥梁工程节段预制的施工方法主要有短线台座法和长线台座法。短线台座法施工是指每个节段的浇筑均在同一个模板内进行,其一端为一个固定模,而另一端为一个先浇筑的节段,模板的长度仅为一个节段的长度,模板是不移动的,而梁段则由浇筑位置移至匹配位置后运至存梁场。短线台座法是预制节段施工中最常见的一种方法,短线台座法的优势在于节段生产周期短,适用于直线桥梁和各种跨径的桥梁。长线台座法是应用在桥梁建设中的一种常见制梁方法。长线台座法的优势在于节段的线型控制比较简单,但由于底模纵横向预制线型无法变化,故各跨的线型必须一致,只适用于无水平曲线的直线桥梁。长线台座法施工技术具有较高的稳定性和可靠性。结合该桥梁工程的特点,该项目采用长线法预制梁节段。
2预制节段拼装桥梁施工关键技术
2.1桥梁节段预制工艺
采用长线法预制工艺时,所有梁体在固定模板装置内完成一次性连续浇筑,并预先在接缝处施加隔离剂。逐段浇筑并保证相邻部分同步衔接,拼合面须在浇筑过程中紧密贴合,该方法可确保台座稳固耐用,梁体端部构造呈现良好的线性特性。设计要求预制区域具有大面积且坚实的基础,在预制阶段,由于混凝土施工作业及养护区域大,相关的浇筑机和养护设备等需频繁在工作区域进行高效调动。短线制造工艺日益成熟,已成为应用广泛的预制技术。短线策略通过分割梁体,将每个独立预制梁节段从全局转化为局部区段。根据先前预制组件的基准参数,精确校准后续梁体的三维空间定位,通过连续微调预制模板设计,确保预制梁体单元精确满足连续性建造流程的要求,该方法对精度控制和预制技术熟练度具有较高要求。
2.2生产管理
基于BIM技术与物联网技术而建立的制造执行系统,涵盖了工单管理、原料管理、钢筋加工、混凝土配比、构件预制、质量管控、库存管理及物流运输等功能,能够实现精益制造。预制构件厂管理:构件厂的基础数据能在BIM系统中进行可视化管理,包含构件厂基本信息、台座信息、仓库信息与模具信息。预制构件生产工艺管理:构件生产工艺对应的工序和材料能在BIM系统中可视化管理,常规城市快速路的预制构件生产工艺可分为箱梁生产工艺、标准盖梁生产工艺、立柱生产工艺、匝道盖梁生产工艺及分节盖梁生产工艺等。预制构件管理:结合施工总包的建设进度要求,合理安排预制构件从下单到构件厂计划、生产、仓储、运输以及参建单位吊装的全生命周期管理,在BIM管理平台中进行构件订单状态的管理。
2.3预制构件安装精度控制
与传统的现浇施工相比,预制拼装施工对精度的要求更为严格,不仅要求在构件预制阶段就进行精确的测量和定位,还要在运输、吊装、安装等环节严格控制偏差。在系梁预制阶段,应采用专门设计的整体式定位架,通过与模板精准对位,确保连接套筒、锚具等预埋件位置精确,将误差控制在规范允许范围内。定位架一般采用焊接钢结构,并设置调节装置,以满足不同尺寸和型号的系梁预制需求。对于墩柱构件,在预制过程中可在底部设置定位板、顶部设置主筋定位架,以有效控制灌浆套筒、连接钢筋等预埋件的平面位置和标高,为后续现场安装奠定良好的基础。定位板和定位架均应进行高精度加工,并采用可靠的固定方式,确保在吊装和安装过程中不发生位移或变形。盖梁是连接上下结构的关键构件,其安装质量直接影响上部结构的受力和线形。因此,进行盖梁安装前,应编制专项施工方案,对吊点布置、就位工艺、测量控制等进行科学设计。安装时需采用高精度全站仪、经纬仪等测量放线,并辅以临时固定和试拼装等措施,严格控制盖梁的垂直度、水平度和轴线位置,确保各项参数在规定的公差范围内。在墩柱与盖梁连接环节,通常采用螺栓等大型紧固件。为保证连接质量,应采用大扭矩扳手等专用工具进行终拧,使螺栓达到设计预紧力。同时,应对防松垫圈、双螺母等防松装置进行检查验收,以保证构件之间传力可靠,确保整体稳定性。在预制拼装全过程中,还应建立完善的测量和偏差数据分析反馈机制。通过预制阶段的实测数据,指导构件存储和运输防护;利用安装阶段的偏差监测数据,动态优化就位工艺和参数;基于完工后的精度复核数据,总结施工经验,指导后续生产,实现测量数据在预制、运输、安装等阶段的全面贯通,形成良性循环。
2.4接缝处理
在桥梁节段拼接中,可采用胶结缝、湿接缝或干接缝进行拼接,做好接缝处理是确保桥梁工程施工质量的关键,具体质量控制措施如下:①做好接缝处理方案设计。在进行预制节段拼装桥梁施工方案设计时,应提前设计好接缝的位置、长度及宽度,并制定相应的施工方案;②做好接缝材料的选择。材料应具有良好的密封性、耐候性以及化学稳定性,需选择符合要求的环氧树脂或其他密封材料来进行填充;③接缝处理与清洁。在进行接缝施工前,需要对接缝进行适当的处理和清洁,以确保接缝表面没有杂物、污物或油脂等,以提高接缝材料的附着力和密封性能;④施工质量检测。在接缝施工完成后,按照相关规范使用合适的检测设备和方法,进行质量检测,主要包括接缝的厚度、宽度、粘接强度、密封性能等方面,确保接缝的质量满足设计要求。
2.5桥面排水
排水设施对延长桥梁使用寿命具有重要意义。该项目确定排水方式时,从现场施工情况进行分析,优化排水设施。经过技术人员综合分析,确定采用隐藏式落水管的方式,美观性良好,排水效果也能达到要求。但该方式极易发生堵塞问题,养护难度较大,所以在现场设置雨水箅子,并适当增大尺寸,以确保排水效果合格。落水管选用PVC-U聚氯乙烯管材制作,直径为200mm,厚度为6mm,耐久性较强。
结语
综上所述,应用预制节段拼装技术不仅可以保证桥梁工程的施工质量以及缩短工期,还具有良好的环保性和经济性。本文对预制节段拼装桥梁施工关键技术进行了总结,并提出了质量控制措施。项目竣工验收合格,竣工后一年检测未出现明显的早期病害,表明以上施工技术和质量控制措施科学有效,为以后的工作积累了经验。
参考文献
[1]高曼.大跨度人行天桥钢箱梁两节段拼装技术[J].广东公路交通,2023,49(6):48-52.
[2]吴东升,任才,张智然.节段预制桥梁施工期间临时孔耐久性设计[J].施工技术(中英文),2022,51 (6):31-35.
[3]李刚.节段预制拼装工艺在高铁连续梁中的应用研究[J].广东交通职业技术学院学报,2023,22(3):1-5.