尼景升

（河南省漯河市市政工程設計院，河南 漯河 462001）

0 引言

隨著社會經濟的快速發(fā)展，環(huán)保問題、快速建造問題、節(jié)約人工問題及標準化等問題逐步受到工程建設者的重視。因此，組裝式結構在最近幾年得到了廣泛的研究和發(fā)展，并且得到了較多應用。同時，這也是踐行綠色交通，樹立創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念，落實“四個交通”發(fā)展要求，促進公路發(fā)展轉型升級的重要體現。因此，橋梁工程領域對公路橋涵工程的預制化、標準化、工業(yè)化、產業(yè)化提出了更多、更高要求，公路工業(yè)化已經成為公路建設發(fā)展的方向與標準[1]。

基于綠色公路標準化、工業(yè)化建造需要，近幾年，部分省份已率先走在了發(fā)展的前沿，如：安徽省、上海市、河南省等，這些省份在工程設計中結合項目特點，先后在“體系與結構創(chuàng)新、構件標準化設計、工藝研究與流程再造、標準體系建立、信息管理與技術綜合”等方面，形成系列關鍵技術，依托自身技術優(yōu)勢，成功研發(fā)、設計和應用多種在結構上具有明顯創(chuàng)新和突破、并經過工程應用的系列標準化技術，實現了集約、高效、安全、環(huán)保、經濟的目標，綜合效益顯著，符合當前國家對推行綠色公路、發(fā)展四個交通的政策要求，引領當下綠色公路發(fā)展新變革、新方向[2]。以下將對橋梁上裝配式技術的發(fā)展與應用進行闡述。

1 裝配式混凝土通道技術

行業(yè)傳統(tǒng)：公路通道結構單一、施工工法單一，存在結構承載力差、現澆工序冗雜、工期長、質量控制難、施工環(huán)境粗放、與路基施工干擾等詬病，經濟性差。

技術特點：采用一種預制裝配式鋼筋混凝土通道設計與施工技術，將通道設計成預制拼裝構件，型號通用多樣，采用集中預制、現場裝配施工，代替?zhèn)鹘y(tǒng)現澆公路通道。

技術優(yōu)勢：標準化、工廠化、機械化，縮短工期，降低造價。

技術成果：裝配式混凝土通道系國內首次提出并進行系統(tǒng)技術研究，作為一種持續(xù)改進的創(chuàng)新型標準化結構，適應了綠色公路的標準化、工廠化發(fā)展方向，追求高效率、高質量、高效益建設目標，設計和施工技術成熟，產品的標準化和工業(yè)化程度較高，近五年連續(xù)規(guī)?；瘧糜谛熘葜撩鞴狻不毡毖亟葒鴥?1個公路項目中，通道總長度9.7萬m，節(jié)約投資8 424萬元，直接成本較傳統(tǒng)現澆結構降低10%～16%，施工文明化和標準化程度明顯提高，保護環(huán)境、節(jié)約資源，綜合效益顯著，已經成為綠色公路技術的典型示范[3-5]。裝配式通道技術見圖1，應用見表1。

2 公路高強預制墩技術

行業(yè)傳統(tǒng)：多采用現澆工藝，現場工序多、工期長、施工環(huán)境粗放、受自然環(huán)境影響大、施工質量控制難，經濟性較差。

圖1 裝配式通道技術

表1 裝配式通道工程應用經濟效益統(tǒng)計

技術特點：充分發(fā)揮高強預制墩的快速化、通用性和經濟性優(yōu)勢，廣泛應用于橋涵工程、搶險救災、工程輔助設施等領域。

技術優(yōu)勢：預制墩構件采用節(jié)段化、工廠化，質量系統(tǒng)易控，便于運輸和安裝，工序簡單，受力可靠，節(jié)能環(huán)保，降低造價[5]。

技術成果：采用高強混凝土與離心法工藝，工廠流水化、標準化、機械化作業(yè)，產品質量安全可靠，通過規(guī)?；瘧帽葌鹘y(tǒng)現澆墩節(jié)約造價20%以上，節(jié)約工期1/3以上，施工質量系統(tǒng)易控。對預制墩接頭設計與施工技術、預制墩施工質量控制標準研究取得積極成果。公路預制墩應用見圖2。

圖2 公路高強預制墩應用

3 小型構件工廠化與標準化技術

行業(yè)傳統(tǒng)：應用規(guī)模大，缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的標準體系。多采用現澆施工，工期長、施工環(huán)境粗放、質量參差不一，后期破損嚴重，養(yǎng)護費用高。

技術特點：將小型預制構件工廠化施工，采用較先進的工廠化預制工藝，最大限度的程序化流水作業(yè)，使小型預制構件施工達到工期、質量、經濟等多方面的優(yōu)化目標。

技術優(yōu)勢：標準化、工廠化、產品化，提高質量，降低造價。

技術成果：依托徐州至明光、安徽省北沿江、濟南至祁門、滁州至淮南高速等多個項目，實現了小型構件的標準化設計、工廠化預制、機械化施工。小型構件品種有：新澤西護欄、路基排水溝板、錐坡實心六棱塊、拱形骨架護坡預制塊、六棱空心植草磚、邊溝蓋板、邊溝臺帽、路緣石、路邊石等。小型構件工廠化技術應用見圖3。

圖3 小型構件工廠化技術圖例

4 鋼板組合梁橋技術與應用

行業(yè)傳統(tǒng)：對于中小跨徑橋梁，多采用組合箱梁、T梁結構，對砂石材料等不可再生資源消耗大，不利于節(jié)能環(huán)保[6]。

技術特點：組合結構橋梁中，鋼主梁與橋面板均采用工廠化預制、標準化施工，可充分發(fā)揮兩種材料的使用性能，與混凝土梁橋相比，自重輕，大幅降低基礎造價。

技術優(yōu)勢：工廠化，標準化，節(jié)能環(huán)保，降低造價。

技術成果：鋼板組合結構由于多項新技術的應用，得到了良好的機能和耐久性，快速施工縮短了投資回報期，多樣化結構適應了不同橋位不同跨度橋梁建設的需求和景觀要求，簡化的結構減少了橋梁施工和維修管理工作量。目前鋼板組合梁在30～45 m的普通中小跨徑橋梁中極具競爭優(yōu)勢，用以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的小箱梁、T梁，大大降低砂石等不可再生資源消耗，體現標準化、工廠化、集約化，當前公路橋梁建設需求龐大。中小跨徑鋼板組合梁技術應用見圖4。

圖4 中小跨徑鋼板組合梁技術

5 樁板式路基結構技術

行業(yè)傳統(tǒng)：在公路改擴建工程中，往往采用路基填料拓寬方式，增加了占地，尤其對于軟基區(qū)，地基處理成本較高。

技術特點：裝配式樁板無土路基是一種新型的樁板梁結構，是由工廠化預制的板梁、管樁組成的框架結構體系，裝配化樁板梁結構作為一種創(chuàng)新結構，相對于傳統(tǒng)的路基方案，裝配化樁板路基剛度大，工后沉降小，可用于代替3～8 m填土路基拼寬。相對于樁板路基取消了傳統(tǒng)路基邊坡放坡寬度，較大節(jié)省了征地面積；預制板梁、管樁可在工廠完成，現場組裝，施工速度快；在改擴建項目中無土路基可取消涵洞等結構物接長，水溝等附屬設施也可繼續(xù)利用，在加快施工進度同時，充分利用既有結構，節(jié)約工程造價[7]。

技術優(yōu)勢：節(jié)約占地、標準化、工廠化，節(jié)約工期，節(jié)省成本。樁板式無土路基技術應用見圖5。

圖5 樁板式無土路基技術

6 橋梁PHC管樁技術應用

行業(yè)傳統(tǒng)：橋梁樁基多采用灌注樁。由于為隱蔽工程，施工風險、施工質量管理均較大，施工周期長，泥漿排放對環(huán)境影響較大，后期養(yǎng)護加固困難，成本高。

技術特點：PHC管樁屬于成熟的、廣泛應用的工業(yè)化產品，采用工廠化預制，現場裝配化施工，結構的標準化、工業(yè)化程度較高，施工質量系統(tǒng)易控，降低維護周期和養(yǎng)護成本，節(jié)約造價，相比于傳統(tǒng)的現澆樁基，在工程建設標準化、工業(yè)化技術方面具有明顯創(chuàng)新性和先進性，有利于節(jié)約資源、保護環(huán)境、降低造價，對提升項目的標準化建設水平和技術創(chuàng)新具有重要意義，尤其在長大規(guī)模的橋梁上采用，經濟和社會效益更為顯著。

同時PHC管樁均采用工廠化預制，可使結構設計、施工、維修更趨合理并具全壽命經濟性。在設計中采用多種提高結構耐久性的措施，提高其抗裂性能，施工質量系統(tǒng)易控，運營期養(yǎng)護方便，可以有效提高橋梁的耐久性和使用壽命。

技術優(yōu)勢：標準化、工廠化、機械化、質量可靠、經濟性好[8]。

根據地質條件，目前中小跨徑橋梁中較多采用高強混凝土PHC管樁型號為PHC600～1000 mm，樁身混凝土強度等級為C80。橋梁PHC管樁具有價格低、施工周期短、施工質量易于控制、環(huán)境影響小等優(yōu)勢，經濟效益明顯，與傳統(tǒng)樁基相比，可節(jié)省30%的樁基工程造價。管樁技術應用見圖6。

圖6 橋梁管樁基礎技術

7 節(jié)段預制拼裝箱梁技術

行業(yè)傳統(tǒng)：對中等跨徑混凝土橋梁，采用支架或托架現澆施工，現場施工工作量大，混凝土振搗、預應力張拉具有較大隨機性，質量管理難度大，工序多、工期長，建設成本高，對周圍環(huán)境影響較大。

技術特點：橋梁設計與施工標準化、裝配化、工廠化是綠色公路的發(fā)展要求，施工質量系統(tǒng)易控，業(yè)主管理與監(jiān)控便捷，施工對周圍環(huán)境影響較小，節(jié)能環(huán)保，在城市高架橋梁設計有較大的競爭優(yōu)勢[7,8]。

技術優(yōu)勢：標準化、節(jié)段化、工廠化、裝配化，養(yǎng)護簡單，經濟性好。節(jié)段預制的應用見圖7。

圖7 節(jié)段橋梁的應用

8 結語

文中通過對橋梁的發(fā)展現狀的描述，提出了裝配式橋梁的顯著優(yōu)勢，并通過七個方面的應用描述了其行業(yè)傳統(tǒng)做法、技術特點及技術優(yōu)勢，為裝配式橋梁的設計提供一定的參考價值。

參考文獻：

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[6]竇巍.基于鋼板組合梁的裝配式橋梁在城市高架橋中的應用[J].山西建筑,2016,42(29):174-175.

[7]余武軍,何振宇.裝配式橋梁超高變截面空心薄壁墩設計[J].交通科技,2014(3):8-11.

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