摘要 在國家城市建設(shè)高質(zhì)量發(fā)展的背景下，城市、城區(qū)之間聯(lián)系日益密切，城際間道路快速化改擴(kuò)建需求急劇增加。如何減少道路改擴(kuò)建對既有道路通行的干擾和對周邊環(huán)境的影響是較大的挑戰(zhàn)。該文主要結(jié)合成都市五環(huán)路工程雙流段，從減少對既有五環(huán)路通行和周邊環(huán)境影響、縮短建設(shè)工期的目標(biāo)出發(fā)，介紹該項(xiàng)目橋梁快速建造技術(shù)的應(yīng)用情況和思考。

關(guān)鍵詞 城際快速通道；橋梁快速建造技術(shù)；預(yù)制拼裝技術(shù)

中圖分類號 U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-0094-03

0 引言

都市的主要通道擁有龐大的交通流量和眾多的居民，所以社會的各個(gè)領(lǐng)域?qū)τ诔菂^(qū)道路快速化改擴(kuò)建，橋梁和全線的環(huán)保問題的關(guān)注度也在逐漸提升。傳統(tǒng)的橋梁建設(shè)方法耗時(shí)且占地面積大，嚴(yán)重妨礙了現(xiàn)有交通的正常運(yùn)行，同時(shí)也帶來了較大的噪聲和環(huán)境污染。因此，橋梁的快速化建造技術(shù)的研究和應(yīng)用勢在必行。采用預(yù)制、工業(yè)生產(chǎn)的手段來減少資源的浪費(fèi)與環(huán)境的破壞，以便盡可能地加快橋梁的施工進(jìn)程。應(yīng)用快速建造技術(shù)滿足了現(xiàn)代低碳環(huán)保社會的發(fā)展需求，具有顯著的實(shí)際價(jià)值和廣闊的應(yīng)用潛力[1]。

成都市的五環(huán)路是“五環(huán)二十五射”綜合交通樞紐系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，它連接了成都市的龍泉、雙流、新都、郫都、溫江等二圈層區(qū)縣。其建設(shè)對于優(yōu)化區(qū)域交通網(wǎng)絡(luò)，指導(dǎo)城市空間和產(chǎn)業(yè)的合理布局，以及建設(shè)西部綜合交通樞紐具有極其重要的意義。其中雙流段起于劍南大道，止于雙流溫江交界處，全長約27.3 km，包含新建段6.1 km，改建段21.2 km。雙向六車道的主車道（每個(gè)車道的寬度是3.75 m）被規(guī)劃為80 km/h的行駛速度；而輔道的規(guī)劃行駛速度則是40 km/h，且各個(gè)道路的輔道寬度會有所差異。目前交通量已達(dá)90 000 pcu/d，改建段兩側(cè)均為住宅和廠房，對施工期的通行、環(huán)境影響以及整個(gè)建設(shè)工期都有極高的要求。

1 橋梁上部結(jié)構(gòu)快速建造技術(shù)應(yīng)用

常規(guī)的20～40 m跨徑的裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁和T梁已能夠較好地滿足標(biāo)準(zhǔn)化和工廠化的需求。該項(xiàng)目的常規(guī)橋梁使用了25 m和30 m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁。但是對于一些跨越高速以及重要道路交叉節(jié)點(diǎn)，小箱梁的跨越能力、施工工期以及對道路的影響已不再滿足要求，因此該項(xiàng)目跨越成雅高速、貨運(yùn)通道等重要交叉節(jié)點(diǎn)采用50 m、55 m和70 m不等跨徑的鋼混組合梁。

由于鋼混組合梁的強(qiáng)大抗拉力與強(qiáng)大的承壓力，它們不僅能夠降低建筑物的自身質(zhì)量，還能夠降低其截面大小，進(jìn)一步擴(kuò)大其有效利用范圍，同時(shí)也能夠簡化建筑的支撐步驟與模具，并且還能夠顯著地縮短建設(shè)的時(shí)長。該項(xiàng)目跨成雅高速采用的50 m鋼混組合梁的典型斷面如圖1。50 m鋼混組合梁梁高為2 400 mm，混凝土橋面板厚180 mm。鋼主梁底板根據(jù)受力需要厚度取值24、30、34、38、40 mm不等。成橋階段標(biāo)準(zhǔn)組合效應(yīng)下鋼主梁最大應(yīng)力約180 MPa。

施工時(shí)，根據(jù)交通條件和運(yùn)輸能力將鋼主梁縱向分為3～5個(gè)節(jié)段，橫向上每個(gè)箱室分割為一個(gè)節(jié)段，每個(gè)節(jié)段在工廠制造好后運(yùn)輸至橋梁位置。根據(jù)現(xiàn)場條件和吊裝能力，將鋼主梁拼裝為整梁一次性吊裝或拼裝為三段，搭設(shè)臨時(shí)支墩后再拼裝。在鋼主梁安裝完畢后，將開始安裝鋼橫梁和橋面板鋼底板。橋面板鋼底板既參與受力同時(shí)又作為澆筑橋面板混凝土的模板，省去了安裝模板的時(shí)間和費(fèi)用。最后進(jìn)行鋼筋綁扎、橋面板混凝土澆筑。在吊裝鋼主梁和安裝鋼橫梁時(shí)僅需橋下搭設(shè)簡易防護(hù)棚即可，并且吊裝單片鋼主梁僅需約半個(gè)小時(shí)，對橋下既有交通影響較小。

2 橋梁下部結(jié)構(gòu)快速建造技術(shù)應(yīng)用

五環(huán)路雙流段部分路段既有道路單幅寬度約21 m，兩幅之間中分帶寬度約9.0 m。改造后利用既有道路作為輔道，中分帶設(shè)置橋墩架設(shè)高架橋作為主車道，整幅寬度28.2 m。整幅式下部結(jié)構(gòu)示意圖如圖2。既有道路交通量巨大，兩側(cè)均為住宅和廠房，施工對通行、環(huán)境的影響有著極高的要求。因此該項(xiàng)目下部結(jié)構(gòu)的橋墩和蓋梁采用預(yù)制拼裝技術(shù)，最大限度地降低對既有道路通行和周邊環(huán)境的影響，縮短建設(shè)工期。這是該項(xiàng)目的重難點(diǎn)，同時(shí)也是該項(xiàng)目的亮點(diǎn)和優(yōu)勢。

目前，橋梁頂部結(jié)構(gòu)的預(yù)制組裝技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)完善，然而，關(guān)于橋梁下部結(jié)構(gòu)的預(yù)制組裝技術(shù)的研究進(jìn)度卻相對滯后。隨著對低碳環(huán)保的需求日益增長和近年來研究成果的積累，橋梁下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝技術(shù)得到了飛速的進(jìn)步，出現(xiàn)了灌漿套筒連接、金屬波紋管灌漿連接等新技術(shù)，極大地推動了該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。

2.1 橋墩柱預(yù)制拼裝技術(shù)

橋墩柱與承臺、蓋梁的連接主要有幾種方式，包括：濕接縫連接、預(yù)應(yīng)力連接、灌漿套筒連接、灌漿波紋管連接以及插槽式連接等。所有的連接方法都各有其獨(dú)特性。（1）濕接縫連接是指將預(yù)制部分的鋼筋通過機(jī)械或焊接的方式進(jìn)行連接，然后在其上澆筑混凝土的連接方法。這種構(gòu)造方法的橋墩，其力學(xué)特性與常規(guī)的現(xiàn)場澆筑混凝土橋墩一致，然而，接口的鋼筋焊接以及混凝土的灌注過程可能需要更多的時(shí)間[2]。（2）預(yù)應(yīng)力筋連接是通過預(yù)應(yīng)力筋實(shí)現(xiàn)節(jié)段預(yù)制橋墩的連接。此類聯(lián)結(jié)手段的缺點(diǎn)在于必須在實(shí)地進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的拉伸和注漿等步驟，其建設(shè)過程煩瑣而耗費(fèi)大量的時(shí)間。（3）主要的灌漿套筒連接方法是，首先把鋼套筒放入構(gòu)件內(nèi)部，然后采用灌漿的手段來實(shí)現(xiàn)。此類聯(lián)結(jié)手段無須使用預(yù)制的混凝土及預(yù)應(yīng)力張拉，因此在實(shí)地建設(shè)中的耗時(shí)大大降低。另外，因?yàn)樘坠芘c鋼筋的緊密結(jié)合力很高，其總體穩(wěn)定性依舊很高。然而，這種方法對于鋼筋和套筒的精確定位有著較高的標(biāo)準(zhǔn)，這在一定程度上提高了施工技術(shù)的要求。（4）雖然灌漿波紋管的連接方式與灌漿套筒的連接方式相似，但是波紋管與鋼筋的黏結(jié)力較弱，因此錨固的長度應(yīng)適當(dāng)增加。（5）在墩體和蓋梁、樁體和承臺的聯(lián)系上，插槽式的連接方法更為常見，其施工精度較灌漿套筒等技術(shù)有所提高，然而，這種技術(shù)仍然需在實(shí)際操作中進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕炷翝仓?。灌漿套筒連接由于其組裝簡潔、施工便捷以及優(yōu)良的結(jié)構(gòu)特性，目前已經(jīng)成為使用最普遍的連接方法。因此該項(xiàng)目墩柱與承臺、蓋梁之間采用的是灌漿套筒連接。具體形式設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

2.2 橋墩蓋梁預(yù)制拼裝技術(shù)

針對尺寸龐大、質(zhì)量沉重的無法一次性完成的橋墩蓋梁，必須將其按照段落進(jìn)行預(yù)先制作、搬運(yùn)及組合。目前，橫向分段預(yù)制組裝所使用的接縫主要包括濕接縫和膠接縫兩種[3]。在建設(shè)過程中，濕接縫被廣泛采納，也就是把梁的橫截面劃分為預(yù)先安置的段落和最終的灌注區(qū)域。這樣的建設(shè)手法比較便捷，能夠保證優(yōu)秀的建設(shè)品質(zhì)。然而，在進(jìn)行組裝之前，這些預(yù)制部件需要在施工現(xiàn)場進(jìn)行臨時(shí)的固定，因此，現(xiàn)場施工需要經(jīng)過許多步驟，并且臨時(shí)的支撐對現(xiàn)有的交通狀況產(chǎn)生了一定的影響。施工膠接縫時(shí)，無須在現(xiàn)場進(jìn)行混凝土澆筑，只須通過剪力鍵和預(yù)應(yīng)力的方法將橋墩和蓋梁緊密連接，但是普通鋼筋在接縫處并不連續(xù)。這種建筑方法的施工速度相當(dāng)快，并且無須安裝臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)，不會對交通產(chǎn)生顯著影響。根據(jù)《公路裝配式混凝土橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG/T 3365-05—2022）第5.5.2條，當(dāng)構(gòu)件無縱向連續(xù)普通鋼筋時(shí)，應(yīng)按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)。若蓋梁因荷載較大無法按全預(yù)應(yīng)力混凝土設(shè)計(jì)時(shí)，只能采用濕接縫的方式連接，以確?？v向普通鋼筋連續(xù)。

對于五環(huán)路的標(biāo)準(zhǔn)整幅蓋梁，其長度達(dá)到了27.8 m，預(yù)制重量達(dá)到435 t，因此根據(jù)運(yùn)輸長度、吊裝能力，整幅蓋梁分為2～3個(gè)節(jié)段，采用濕接縫或膠接縫預(yù)制拼裝。圖4為采用膠接縫設(shè)計(jì)的蓋梁，接縫上設(shè)置剪力鍵，分3段預(yù)制好后，通過張拉預(yù)應(yīng)力將3個(gè)節(jié)段拼接起來。

3 橋梁附屬結(jié)構(gòu)快速建造技術(shù)應(yīng)用

橋梁附屬結(jié)構(gòu)施工工期較長的是現(xiàn)澆混凝土防撞護(hù)欄。為了最大限度地減小對橋梁下既有道路的影響和縮短項(xiàng)目工期，該項(xiàng)目的鋼混組合梁上防撞護(hù)欄擬采用鋼護(hù)欄，部分線形較好路段的混凝土防撞護(hù)欄擬采用預(yù)制拼裝。鋼護(hù)欄與鋼梁同時(shí)吊裝，方便快捷施工?；炷练雷沧o(hù)欄采用工廠預(yù)制，吊裝至梁體上臨時(shí)固定，通過現(xiàn)澆25×40 cm的超高性能混凝土（UHPC混凝土）后澆段來實(shí)現(xiàn)預(yù)制護(hù)欄與主梁的連接。采用預(yù)制的方式進(jìn)行防撞護(hù)欄的組裝，能顯著減少建設(shè)時(shí)間。

4 結(jié)束語

通過采用橋梁快速建設(shè)技術(shù)，能夠很好地縮短項(xiàng)目的建設(shè)周期、減少對現(xiàn)有交通的影響。在上部結(jié)構(gòu)中，常規(guī)橋梁使用的是裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土簡支小箱梁，而在跨越關(guān)鍵道路時(shí)，可以選擇鋼混組合梁。下部結(jié)構(gòu)中墩柱和蓋梁也可采用預(yù)制拼裝技術(shù)，以最大限度減小對周邊環(huán)境的影響和縮短建設(shè)工期。橋梁的防撞護(hù)欄可采用鋼護(hù)欄或預(yù)制拼裝混凝土護(hù)欄。通過該文中對成都市五環(huán)路雙流段項(xiàng)目中橋梁快速建造技術(shù)方案的總結(jié)和思考，以期能夠?yàn)橥惞こ淘O(shè)計(jì)提供一定參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

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