龍 龍

(遼寧省交通規(guī)劃設(shè)計(jì)院有限責(zé)任公司 沈陽市 110166)

0 引言

工廠化、裝配化是我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)發(fā)展的重點(diǎn)方向。隨工程進(jìn)程不斷加快，居民對環(huán)保意識不斷加強(qiáng)，對交通建設(shè)也提出了更高的要求，橋梁的施工環(huán)境越來越受到政府和人民的重視，橋梁建設(shè)工期、施工噪聲污染等逐漸在橋梁設(shè)計(jì)時(shí)必須放在首要考慮位置。預(yù)制裝配式技術(shù)具有構(gòu)件生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)、現(xiàn)場安裝快速便捷、施工節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢，它可以減少對大氣環(huán)境和交通道路的影響，提升品質(zhì)和安全質(zhì)量、文明施工水平，是我國橋梁行業(yè)的發(fā)展趨勢。近年來，橋梁下部結(jié)構(gòu)裝配化也在不斷研發(fā)、應(yīng)用，全橋裝配化建造是一種創(chuàng)新，具有重要的實(shí)際意義。

1 裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)在城市道路建設(shè)中的應(yīng)用特點(diǎn)

在當(dāng)前國內(nèi)橋梁建設(shè)中，大多數(shù)還是采用傳統(tǒng)的鋼筋綁扎、混凝土澆注等建筑形式，這種建筑形式存在施工效率低、周期長、妨礙交通、環(huán)境污染大等諸多問題。裝配化建設(shè)有效解決了上述問題，已在城市橋梁建設(shè)中得以應(yīng)用，如沈陽市中央大街跨渾河橋是沈陽首個(gè)采用裝配式下部結(jié)構(gòu)橋梁工程，橋梁全長2450m，裝配式預(yù)制蓋梁24個(gè)，裝配式預(yù)制墩柱48個(gè)。沈康四期高速公路開展全預(yù)制裝配式橋梁試點(diǎn)工程，項(xiàng)目通過學(xué)習(xí)《國務(wù)院辦公廳關(guān)于促進(jìn)建筑業(yè)持續(xù)健康發(fā)展的意見》文件及根據(jù)住建部“十三五”總體規(guī)劃要求，加快產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品升級換代，督促建筑工程的發(fā)展，大力宣傳裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，通過裝配式建筑工業(yè)化制造、裝配化施工、實(shí)現(xiàn)減少建筑垃圾節(jié)能減排目標(biāo)。相比于傳統(tǒng)的橋梁建造，裝配式橋梁建設(shè)的應(yīng)用特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)施工工期短且易于控制

由于裝配式橋梁的部件是在加工廠預(yù)先訂制好的，因此這大大縮短了施工建設(shè)的工作時(shí)間，尤其對于交通要道的城市道路橋梁建設(shè)來說，例如，廈門BRT高架橋坐落在交通極度繁忙的廈禾路和蓮前路上，工期的縮短不僅改善了交通環(huán)境，還避免給居民帶去不良的環(huán)境影響。除此之外，工程部門可以根據(jù)可控的工期科學(xué)規(guī)劃時(shí)間，提升工程效率[1]。

(2)減輕對環(huán)境的影響程度

隨著人們對居住生活質(zhì)量重視程度的不斷加強(qiáng)，裝配式橋梁的建設(shè)迎合大眾的需求，在施工現(xiàn)場只需完成各個(gè)構(gòu)件的吊裝和拼接，產(chǎn)生的噪聲小并且?guī)缀醪粫a(chǎn)生建筑垃圾，大大減輕了對環(huán)境的影響程度，響應(yīng)我國保護(hù)環(huán)境、節(jié)能環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展性理念。

(3)橋梁建設(shè)質(zhì)量有所保障

橋梁的各個(gè)構(gòu)件在工廠進(jìn)行加工建造的過程中，專業(yè)技術(shù)人員會嚴(yán)格把關(guān)，對每一個(gè)部件進(jìn)行多次的檢驗(yàn)試用，保證沒有任何問題之后再投入正式使用，所以各個(gè)構(gòu)件的耐用性良好，橋梁的建設(shè)質(zhì)量有所保障。

2 裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)拼裝過程中的關(guān)鍵技術(shù)問題

裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)包括墩柱、承臺和蓋梁，其預(yù)制拼裝工藝主要有預(yù)留鋼筋在承臺的埋設(shè)、拼接面注漿、各部件的吊裝等。在裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)的拼裝過程中主要有以下關(guān)鍵技術(shù)問題需要多加注意：

(1)埋設(shè)預(yù)留鋼筋的位置和深度如果不準(zhǔn)確，承臺的方向發(fā)生偏差，就會導(dǎo)致墩柱和蓋梁之間的對接有縫隙或者不成功，影響橋梁底座的平穩(wěn)度。

(2)在進(jìn)行拼接面的注漿時(shí)，拼裝面坐漿的多少、薄厚或者密度達(dá)不到橋梁下部結(jié)構(gòu)建設(shè)的具體要求，將會對墩柱和蓋梁的拼接質(zhì)量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，減低橋梁下部結(jié)構(gòu)建設(shè)的質(zhì)量。

(3)墩柱的吊裝過程中角度和方向往往會因?yàn)椴僮魅藛T的失誤或者方向等外部因素發(fā)生偏移或者翻轉(zhuǎn)，這樣的吊裝質(zhì)量會導(dǎo)致橋梁下部鋪設(shè)混凝土的破壞，除此之外，蓋梁吊點(diǎn)的受力不均勻同樣會造成這樣的后果。

(4)壓漿的過程中也可能因?yàn)榄h(huán)境溫度和灌漿材料本身質(zhì)量的問題導(dǎo)致橋梁下部建設(shè)質(zhì)量不符合原先的工藝設(shè)計(jì)要求[2]。

由以上關(guān)于裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)拼裝過程中的幾點(diǎn)關(guān)鍵技術(shù)問題來看，提升關(guān)鍵技術(shù)的質(zhì)量控制是工程部門當(dāng)前最應(yīng)該解決的重要問題。

3 提高裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)性對策

3.1 選擇性能穩(wěn)定的連接裝置

為解決節(jié)點(diǎn)的連接強(qiáng)度不穩(wěn)定問題，國內(nèi)外已開發(fā)研究灌漿套筒連接裝置成品，工廠化生產(chǎn)，性能較為穩(wěn)定。下部拼裝宜采用技術(shù)已成熟的正品連接裝置。

3.2 引進(jìn)高精度鋼筋加工和綁扎設(shè)備

為解決預(yù)留鋼筋埋設(shè)位置和尺寸不準(zhǔn)確的問題，引進(jìn)并采用高精度智能鋼筋加工設(shè)備，將墩柱和蓋梁拼裝過程中的誤差定位在可控范圍內(nèi)。采用高精度加工設(shè)備加工的鋼筋在專業(yè)的鋼筋綁扎設(shè)備上進(jìn)行操作處理，高精度鋼筋綁扎設(shè)備的作用是準(zhǔn)確定位主筋位置，提高各個(gè)構(gòu)件拼接的準(zhǔn)確度，進(jìn)而提高工程效率。

3.3 嚴(yán)格控制拼接面注漿和灌漿漿液的質(zhì)量

在嚴(yán)格控制拼接和吊裝的兩個(gè)裝配環(huán)節(jié)施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，拼接面注漿和灌漿漿液需滿足《鋼筋連接用套筒灌漿料》性能要求，減小溫度、濕度對灌漿料性能影響，灌漿料宜采用高標(biāo)號補(bǔ)償收縮混凝土。施工時(shí)注意灌漿料攪拌均勻，同時(shí)采取下口進(jìn)漿上口出漿循環(huán)灌漿技術(shù)，保證套管內(nèi)漿液充實(shí)。

圖1 鋼筋灌漿套筒連接圖

圖2 套筒灌漿圖

3.4 保證壓力灌漿全過程高質(zhì)量進(jìn)行

作為裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)建造中的一個(gè)隱形工作環(huán)節(jié)，必須保證壓力灌漿全過程高質(zhì)量運(yùn)行，具體可以表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

(1)注重對裝配部件表面的清潔工作，例如在加工過程中產(chǎn)生的切屑，安裝高密度灌漿橡膠材質(zhì)的密封墊，為避免出現(xiàn)管道阻塞的緊急情況發(fā)生，在出口處設(shè)置清潔管。

(2)在鋼制錨的中間留出一定寬度的間隙，確保管道充滿泥漿，提高堅(jiān)固度。

(3)沿水平方向安裝帶帽梁的灌漿管，不提供灌漿支管。

(4)灌漿工作的完成一定要注意把控時(shí)間，保證漿液的質(zhì)量。

(5)工作人員要詳細(xì)記錄壓力灌漿全過程中提取出來的數(shù)據(jù)，確保在以后施工出現(xiàn)的緊急情況下項(xiàng)目數(shù)據(jù)的完整性，為以后建筑調(diào)整提供參考數(shù)據(jù)。

3.5 研發(fā)并運(yùn)用新型建筑材料

普通的混凝土和纖維聚合物在橋梁的建造過程中存在很多的問題，因此，研發(fā)新型建筑材料并將其應(yīng)用到現(xiàn)在的裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)中顯得尤為重要。通過相關(guān)調(diào)查和查閱大量的文獻(xiàn)資料得知，超高性能混凝土(UHPC)和纖維增強(qiáng)聚合物材料(FRP)等新材料，可以在很大程度上提升拉伸能力和使用的耐久性。其中超高性能混凝土(UHPC)現(xiàn)在被稱為耐用性最好的建筑材料，它的力學(xué)性能在一定程度上和鋼結(jié)構(gòu)沒什么差別，同時(shí)超高性能混凝土(UHPC)具有優(yōu)良的耐磨和抗爆性能，超高性能混凝土(UHPC)已經(jīng)在橋梁建造工程中運(yùn)用，例如，大跨徑的人行天橋、公路鐵路橋梁等。

3.6 創(chuàng)新施工工藝

橋梁的建設(shè)應(yīng)當(dāng)隨著建筑地區(qū)和周圍環(huán)境的不同而采用因地制宜的施工工藝，在進(jìn)行橋梁的建設(shè)之前，首先要對建造環(huán)境和建造過程中可能出現(xiàn)的重點(diǎn)、難點(diǎn)問題分析，提出施工工藝的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)化。比如墩柱的吊裝過程中角度和方向往往會因?yàn)椴僮魅藛T的失誤或者方向等外部因素發(fā)生偏移或者翻轉(zhuǎn)，若是采用傳統(tǒng)的繩索牽引或者是人工測量，往往很難達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和要求?，F(xiàn)階段很多地區(qū)的橋梁建造都會引進(jìn)比較熱門的無人機(jī)技術(shù)，通過無人機(jī)輔助裝配式橋梁的吊裝和拼接，既保證施工人員的安全，也極大地提高了工作效率[3]。

4 結(jié)束語

綜上所述，隨著交通運(yùn)輸壓力增大，交通運(yùn)輸正在不斷創(chuàng)新發(fā)展，為有效減輕施工現(xiàn)場對城市居民居住環(huán)境和周圍交通運(yùn)輸產(chǎn)生的不良影響，需要將施工工期縮短且控制在一定范圍內(nèi)，最重要的是便捷施工、綠色施工、文明施工已是城市道路建設(shè)的大勢所趨，在這樣一個(gè)背景下，廣泛應(yīng)用裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)變得尤為重要。注重下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝設(shè)計(jì)與施工中的關(guān)鍵技術(shù)要點(diǎn)，也是為保證橋梁下部結(jié)構(gòu)建設(shè)打下堅(jiān)固基礎(chǔ)做準(zhǔn)備。通過列舉引進(jìn)高精度鋼筋加工和綁扎設(shè)備、嚴(yán)格控制拼接面注漿和灌漿漿液的質(zhì)量、保證壓力灌漿全過程高質(zhì)量進(jìn)行、研發(fā)并運(yùn)用新型建筑材料以及創(chuàng)新施工工藝等提高裝配式下部橋梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的現(xiàn)實(shí)性對策，希望給相關(guān)人士提供一些參考性建議，從而減少結(jié)構(gòu)施工過程中的風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)預(yù)制裝配式橋梁在我國的全方面應(yīng)用。