張垚、陳家駿、郭翔宇、夏添

（揚州大學(xué)建筑科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇揚州 225009）

0 引言

市政橋梁工程是城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要組成部分，其建設(shè)質(zhì)量和效率直接關(guān)系到城市交通的安全和暢通。傳統(tǒng)的橋梁建造方法存在施工周期長、質(zhì)量難以控制、環(huán)保問題等不足之處，文章通過探討時下先進的預(yù)制裝配式建造技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢、實現(xiàn)方法以及存在問題和解決措施，為今后橋梁工程的建設(shè)提供有益的參考。

1 預(yù)制裝配式技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

1.1 施工周期短

預(yù)制裝配式技術(shù)可以將橋梁的制作和組裝分離。在傳統(tǒng)的橋梁建造方式中，橋梁的構(gòu)件需要在現(xiàn)場進行制作和組裝，這不僅需要大量的人力和物力投入，還會受到現(xiàn)場環(huán)境和天氣等因素的限制，從而使得施工周期長。采用預(yù)制裝配式技術(shù)，第一，可以在工廠內(nèi)先制作好橋梁的構(gòu)件，然后在現(xiàn)場進行組裝安裝，避免了現(xiàn)場制作的時間和成本。第二，預(yù)制裝配式技術(shù)可以實現(xiàn)工藝標準化和自動化，減少了制作過程和人工操作的時間和成本。第三，預(yù)制裝配式技術(shù)可以提高現(xiàn)場施工效率。采用預(yù)制裝配式技術(shù)可以減少現(xiàn)場施工的時間和人力成本，從而提高了現(xiàn)場施工的效率。第四，預(yù)制裝配式技術(shù)還可以實現(xiàn)構(gòu)件的精準配合和組裝，避免了現(xiàn)場拼裝的難度和風(fēng)險。

1.2 質(zhì)量可控

第一，預(yù)制裝配式技術(shù)采用先進的生產(chǎn)設(shè)備和工藝技術(shù)，可以在工廠內(nèi)對橋梁的構(gòu)件進行精細化制作。由于工廠內(nèi)的生產(chǎn)環(huán)境和設(shè)備都是固定的，因此可以更好地控制制作過程中的各項參數(shù)，從而保證了構(gòu)件的制作精度和一致性。第二，預(yù)制裝配式技術(shù)可以減少現(xiàn)場操作的不確定性。第三，預(yù)制裝配式技術(shù)可以實現(xiàn)全過程可追溯。通過對每個構(gòu)件的生產(chǎn)記錄、檢測報告等信息進行存檔管理，可以保證每個構(gòu)件的質(zhì)量可控，也可以在出現(xiàn)問題時進行追責(zé)和追溯[1]。

1.3 環(huán)保節(jié)能

預(yù)制裝配式技術(shù)可以減少現(xiàn)場施工所需的材料消耗。第一，在傳統(tǒng)的橋梁建造方式中，現(xiàn)場施工需要大量的磚、石、水泥等材料，這些材料的運輸和使用會產(chǎn)生大量的二氧化碳等污染物。而采用預(yù)制裝配式技術(shù)，則可以在工廠內(nèi)對橋梁的構(gòu)件進行精細化制作，減少了現(xiàn)場施工所需的材料消耗。第二，預(yù)制裝配式技術(shù)可以減少現(xiàn)場施工所需的能源消耗。在傳統(tǒng)的橋梁建造方式中，現(xiàn)場施工需要大量的人力和機器設(shè)備，這些設(shè)備需要消耗大量的能源。而采用預(yù)制裝配式技術(shù)，則可以將橋梁的制作和組裝分離，減少了現(xiàn)場施工所需的能源消耗。第三，預(yù)制裝配式技術(shù)還可以實現(xiàn)建筑垃圾的減少和回收利用。在預(yù)制裝配式技術(shù)中，通過對每個構(gòu)件的生產(chǎn)記錄、檢測報告等信息進行存檔管理，并對廢棄材料進行回收利用，可以將建筑垃圾的產(chǎn)生量減少至最低。

1.4 提高施工安全性

預(yù)制裝配式技術(shù)可以將構(gòu)件的制作和組裝分離，減少現(xiàn)場加工和施工的安全隱患，如圖1 所示。第一，在傳統(tǒng)的施工方式中，需要在現(xiàn)場進行大量的加工和調(diào)整，需要使用大量的機械設(shè)備和工具，存在較大的安全風(fēng)險。而預(yù)制裝配式技術(shù)可以將這些工作轉(zhuǎn)移到工廠進行，從而減少了現(xiàn)場施工的工作量和安全風(fēng)險。第二，預(yù)制構(gòu)件的精準尺寸和質(zhì)量可靠性也可以提高施工的安全性。預(yù)制構(gòu)件可以在工廠中通過精細化制造和精準的加工工藝來保證尺寸的精確度和質(zhì)量的可靠性。這樣可以減少現(xiàn)場施工中由于構(gòu)件尺寸不準確或質(zhì)量不可靠而導(dǎo)致的安全隱患，如構(gòu)件錯位、掉落等問題。第三，預(yù)制構(gòu)件的可靠性也可以減少現(xiàn)場施工中的人為因素和人為操作導(dǎo)致的安全問題，如操作失誤等。預(yù)制裝配式技術(shù)可以通過將構(gòu)件的制作和組裝分離、精準的制造和加工工藝等手段來提高施工安全性。這樣可以減少現(xiàn)場施工的工作量和安全風(fēng)險，同時可以提高工程的質(zhì)量和效率，降低工程成本。

圖1 預(yù)制裝配式技術(shù)施工圖

1.5 降低工程成本

預(yù)制裝配式技術(shù)可以采用大規(guī)模工廠化生產(chǎn)和精細化制造、利用標準化構(gòu)件等手段來降低生產(chǎn)成本和施工成本。第一，在制造過程中，預(yù)制構(gòu)件可以在工廠中通過精細化制造和精準的加工工藝來保證質(zhì)量和尺寸的精確度，從而可以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并大幅度降低生產(chǎn)成本[2]。第二，在施工過程中，可以減少現(xiàn)場施工中由于構(gòu)件尺寸不準確或質(zhì)量不可靠而導(dǎo)致的重復(fù)施工和修補，從而可以降低工程成本?？偠灾ㄟ^減少現(xiàn)場加工和調(diào)整、提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，以及減少重復(fù)施工和修補等手段，預(yù)制裝配式技術(shù)可以降低工程成本。

2 預(yù)制裝配式技術(shù)的實現(xiàn)方法

2.1 工程設(shè)計

工程設(shè)計應(yīng)根據(jù)預(yù)制裝配式技術(shù)的特點，合理設(shè)計橋梁的構(gòu)件。預(yù)制裝配式技術(shù)的特點是精細化制作和離散化組裝，因此在工程設(shè)計階段，第一，應(yīng)該合理設(shè)計橋梁的構(gòu)件，以便在工廠內(nèi)進行精細化制作和離散化組裝。第二，還應(yīng)該考慮到構(gòu)件的尺寸、重量、形狀等因素，以便在現(xiàn)場進行安全、高效的組裝。第三，工程設(shè)計應(yīng)充分考慮橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性。預(yù)制裝配式技術(shù)雖然可以提高橋梁的制作效率和質(zhì)量，但在組裝過程中也存在一定的風(fēng)險。因此，在工程設(shè)計階段，應(yīng)充分考慮橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性?？梢圆捎孟冗M的計算機模擬技術(shù)，對橋梁的結(jié)構(gòu)進行分析和優(yōu)化，以確保橋梁的整體穩(wěn)定性和安全性。第四，工程設(shè)計還應(yīng)合理規(guī)劃預(yù)制裝配式技術(shù)的應(yīng)用流程。在橋梁工程中，預(yù)制裝配式技術(shù)的應(yīng)用流程包括構(gòu)件制作、運輸和組裝等環(huán)節(jié)。在工程設(shè)計階段，應(yīng)合理規(guī)劃這些環(huán)節(jié)的順序和時間，以便在項目實施過程中實現(xiàn)高效、快速的施工[3]。

2.2 構(gòu)件制作

第一，構(gòu)件制作需要采用先進的生產(chǎn)設(shè)備和工藝。在預(yù)制裝配式技術(shù)中，構(gòu)件的精細化制作需要借助現(xiàn)代化生產(chǎn)設(shè)備和工藝。例如，采用數(shù)控機床、激光切割機等高精度設(shè)備，可以確保構(gòu)件的尺寸精確。同時，還需要選擇高質(zhì)量的原材料，進行精細化制作，以保證構(gòu)件的質(zhì)量可靠。第二，構(gòu)件制作需要進行全過程的質(zhì)量控制。在預(yù)制裝配式技術(shù)中，構(gòu)件從制作到組裝都需要進行全過程的質(zhì)量控制?？梢圆捎矛F(xiàn)代化的質(zhì)量控制方法，例如，對每個構(gòu)件進行標識和追溯，對構(gòu)件的制作過程進行全面監(jiān)控和記錄，以便在出現(xiàn)質(zhì)量問題時進行溯源和處理。第三，構(gòu)件制作還需要充分考慮材料的環(huán)保性。在預(yù)制裝配式技術(shù)中，應(yīng)該選擇環(huán)保型、低碳型的原材料進行構(gòu)件制作，以減少對環(huán)境的影響。例如，可以采用可回收利用的建筑廢料、再生型材料等，實現(xiàn)材料的可持續(xù)利用。

2.3 運輸和裝配

第一，預(yù)制構(gòu)件在制作完成后需要進行運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝，因此需要采取嚴格的保護措施，以避免在運輸過程中出現(xiàn)損壞。具體措施可以包括：采用合適的包裝材料和方法，如木箱、鋼框等；選擇合適的運輸工具和路線，避免顛簸和碰撞等因素對構(gòu)件造成影響；制訂嚴格的運輸方案和操作規(guī)程，確保運輸過程中的安全和穩(wěn)定。

第二，在組裝和安裝階段，需要充分考慮現(xiàn)場條件，采取相應(yīng)的安裝方式。預(yù)制構(gòu)件在現(xiàn)場組裝和安裝時需要考慮現(xiàn)場的具體條件，如場地平整度、周圍環(huán)境、交通條件等因素。根據(jù)現(xiàn)場實際情況，制訂合適的組裝和安裝方案，選擇合適的工具和設(shè)備進行組裝和安裝。同時需要注意現(xiàn)場安全，采取相應(yīng)的安全措施，如設(shè)置安全警示標志、使用安全帶等。預(yù)制裝配式技術(shù)在運輸和裝配方面需要采取一系列措施，確保構(gòu)件在運輸過程中不受損壞，同時在現(xiàn)場組裝和安裝階段需要考慮現(xiàn)場條件，采取合適的安裝方式和安全措施，以確保施工順利進行。

3 預(yù)制裝配式技術(shù)在橋梁工程中應(yīng)用的優(yōu)化措施

3.1 加強技術(shù)研發(fā)，提高制作效率和減少成本

加強技術(shù)支持應(yīng)引進先進的制造設(shè)備和工藝，以及優(yōu)化生產(chǎn)流程和制造工藝。第一，隨著科技的進步和制造工藝的發(fā)展，新型的制造設(shè)備和工藝不斷涌現(xiàn)，可以更加高效地生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件。例如，采用先進的數(shù)控加工設(shè)備和智能化制造工藝，可以提高構(gòu)件的制造精度和生產(chǎn)效率。此外，通過優(yōu)化生產(chǎn)流程和制造工藝，可以減少生產(chǎn)過程中的浪費和損耗，從而降低生產(chǎn)成本。第二，采用新型材料和構(gòu)件設(shè)計，以減少材料成本和提高構(gòu)件的性能。新型的材料可以更加經(jīng)濟高效地生產(chǎn)預(yù)制構(gòu)件，并且可以提高構(gòu)件的性能。例如，采用輕質(zhì)高強度材料，可以減少材料的使用量，降低生產(chǎn)成本；采用具有隔熱、隔音、防水等特性的新型材料，可以提高構(gòu)件的性能。第三，優(yōu)化構(gòu)件的設(shè)計，可以使構(gòu)件的結(jié)構(gòu)更加合理，減少材料浪費和生產(chǎn)成本。加強技術(shù)研發(fā)，可以通過引進先進的制造設(shè)備和工藝，以及優(yōu)化生產(chǎn)流程和制造工藝，提高構(gòu)件的制作效率和制造精度；同時，采用新型材料和構(gòu)件設(shè)計，可以減少材料成本和提高構(gòu)件的性能。這些措施可以幫助降低生產(chǎn)成本，提高預(yù)制裝配式技術(shù)的競爭力。

3.2 建立完善的運輸和安裝體系，加強對構(gòu)件的保護和管理

采用專業(yè)的運輸設(shè)備和保護措施，對構(gòu)件進行全過程的監(jiān)控和管理。第一，在運輸過程中，可以采用專業(yè)的運輸設(shè)備和保護措施，如低底盤車輛、護角、緩沖材料等，對構(gòu)件進行全過程的監(jiān)控和保護，避免在運輸過程中受到損傷。同時，可以采用現(xiàn)代化的監(jiān)控技術(shù)，對運輸過程進行實時監(jiān)測和管理，及時發(fā)現(xiàn)和處理問題。第二，加強現(xiàn)場施工管理，制訂詳細的施工方案和監(jiān)督措施，確?，F(xiàn)場施工的效率和質(zhì)量，包括施工流程、安全措施、質(zhì)量要求等方面，以確保施工的效率和質(zhì)量。第三，需要加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)督和管理，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取相應(yīng)的措施進行處理，確保施工的順利進行[4]。

3.3 加強與供應(yīng)商和承包商的合作，以加強供應(yīng)鏈管理和施工管理

為了確保供應(yīng)鏈和施工管理的穩(wěn)定性和可靠性，需要與供應(yīng)商和承包商建立長期穩(wěn)定的合作關(guān)系，共同推進技術(shù)創(chuàng)新和流程改進，提高預(yù)制構(gòu)件的質(zhì)量和效率。應(yīng)制定詳細的合同和標準，明確雙方的責(zé)任和義務(wù)。合同和標準應(yīng)包括合作期限、產(chǎn)品質(zhì)量、交付時間、付款方式等方面的內(nèi)容。同時，還需要建立健全的質(zhì)量管理和監(jiān)督機制，對供應(yīng)商和承包商的質(zhì)量和施工進行嚴格的監(jiān)督和管理。

3.4 加強協(xié)調(diào)和管理，優(yōu)化生產(chǎn)和施工計劃

預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)和施工涉及多個環(huán)節(jié)和多個參與方，需要進行協(xié)調(diào)和管理，以確保各個環(huán)節(jié)之間的銜接和協(xié)同。第一，在協(xié)調(diào)和管理方面，應(yīng)加強溝通，明確各方的責(zé)任和義務(wù)，建立健全的協(xié)調(diào)機制，及時解決問題和糾正偏差，確保生產(chǎn)和施工的順利進行。第二，優(yōu)化生產(chǎn)和施工計劃。預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)和施工計劃應(yīng)根據(jù)實際情況進行合理安排，并制訂相應(yīng)的施工方案和技術(shù)措施。在計劃制訂方面，應(yīng)充分考慮各個環(huán)節(jié)之間的關(guān)系和依賴，合理安排時間和資源，盡量避免生產(chǎn)和施工中的瓶頸和沖突。第三，應(yīng)采取科學(xué)的施工管理方法，如進度管理、質(zhì)量管理、安全管理等，確保施工質(zhì)量和進度的穩(wěn)定和可控。通過加強協(xié)調(diào)和管理、優(yōu)化生產(chǎn)和施工計劃等措施，可以有效地縮短預(yù)制裝配式技術(shù)在市政橋梁工程中的施工周期，提高生產(chǎn)和施工效率，降低施工成本，從而更好地推動預(yù)制裝配式技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用。

4 結(jié)語

預(yù)制裝配式技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用，具有施工周期短、質(zhì)量可控、環(huán)保節(jié)能等諸多優(yōu)點，但同時也存在一些需要注意的問題。通過加強技術(shù)研發(fā)、完善運輸和安裝體系、加強與供應(yīng)商和承包商的合作等多種措施，可以進一步提高預(yù)制裝配式技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用效果，為城市交通的安全和暢通作出更大的貢獻。