浅谈桥梁预制悬臂拼装工法
2017-06-05
一、引言
桥梁预制悬臂拼装施工包括节段的运输、拼装及合拢等工序。它与悬浇施工具有类似的优点，但悬臂拼桩工艺是用吊机将预制好的梁段逐段拼装，因此悬拼法还具有自己独特的优点：梁体的预制可与桥梁下部构造施工同时进行，平行作业缩短了建桥周期；预制梁混凝土龄期比悬浇法的长；预制场或工厂化的粱段顶制生产利于整体施工的质量控制。
二、拼装方法
预制节段的悬臂梁可根据现场和设备条件采用不同的拼接方式拼装。当桥梁靠近陆地或为陆地桥，且桥跨不高时，可采用自行式吊车或门式吊车来实现拼装。对于河中的桥孔，也可以采用水上浮吊进行拼装。如果桥墩很高或水中的水流很急不变在陆上、水上施工时，也可以借助各种吊机进行高空施工。常用的拼装的方法有浮吊拼装法、悬臂吊机拼装法、连续杆件拼装法、缆索起重机拼装法和移动式导梁拼装法等。其中以浮吊拼装法和臂吊机拼装法最为常用。
三、拼装施工
（一）接缝处理形式
梁段拼接形式有全断面铰接、部分铰接与部分湿接以及湿接三种。不同的施工阶段和不同的施工部位往往采用不同的接缝形式。两梁段全横断面靠环氧树脂粘结构成全断面铰接，按剪力铰设计。部分铰接与部分湿接时腹板为铰接，顶板与底板通过伸出钢筋连接再现浇混凝土。湿接时相邻梁段间浇注一段10cm~20cm的混凝土作为接头。用以随后调整基准梁段的位置，以便能够更加准确的控制后续梁段的安装精度。
全段面铰接和部分铰接在工程中各有优点，全断面铰接与部分断面铰接相比具有悬拼速度快、施工工序较少、无需使用特种水泥、孔道注浆容易等优点，但是部分断面铰接具有环氧树脂用量少、施工调整容易、桥梁整体性好的优点。
（二）提高接缝质量措施
为了弥补湿接接缝处混凝土的收缩和早强，工程中应优先采用早强微膨胀混凝土浇注。一般情况下，20℃左右的环境温度中，24h就能够达到设计强度。
在进行全面铰接或部分铰接拼装施工前，应先在接触面涂抹多功能的环氧树脂，以保证连接面得水密性并利用环氧树脂层的厚度找平。
为了使预制节段在拼装是能准确而迅速的安装就位，在节段预制时在顶板均衡设置定位器（又称定位销）。有的定位器不仅能起到固定位置的作用，而且还能承受剪力，这种定位装置称做抗剪楔或防滑楔。阶段预制时，除注意预埋定位器装置外，还应注意按正确位置预埋孔道形成器和吊点装置（吊环或竖向预应力钢筋）等。同时为了提高两段拼接面的抗拒剪强度，拼接面应做成齿合状，即为剪力齿。
为了提高梁段拼接面的吻合度，一般应在长线台座上将待浇梁段与已浇梁段接面密贴浇注，中间用不带硬化剂的环氧树脂作为隔离层分隔，预应力束孔用金属波纹管分隔，也可用分隔板分隔，拼合面的偏差应控制在规定的范围内，模板厚度偏差不超过0.5mm，齿板偏差不超过1mm，前后凹凸齿偏差不超过0.5mm。
（三）支座临时固结
为了确保连续梁分段拼装施工的平衡和稳定，通常由于悬浇方法相同，将T构支座临时固结，当临时固结支座不能满足悬拼要求时，一般考虑在桥墩两侧或单侧增加临时支架。悬拼完成，T构合拢，即可恢复原状，拆除支架。
（四）拼装流程
桥梁墩柱两侧的第一个节段，一般与墩柱上端的梁段以湿接的形式相接，墩柱两侧的第一个节段是悬臂梁的基准阶段，是全跨安装质量控制的关键，悬拼施工时，防止上翘和下挠的关键在于墩柱两侧第一个阶段的准确定位，因此，施工时必须采用各种方法确保该阶段的精确定位，精确定位后的第一个阶段可由吊机悬吊支撑，也可用设置在下面的临时托架支撑。为了便于进行接缝处管道接头拼接、接头钢筋的焊接和混凝土的振捣作业，湿接缝的宽度一般设置为0.1~0.2m。
大跨度的T形钢构桥，由于悬臂很长，往往在伸臂中部设置一道现浇箱梁横隔板，同时设置一道湿接缝。这道湿接缝除了能增加箱梁的结构刚度外，也可以调整拼装的位置。在拼装过程中，如果遇到拼装上翘误差很大，难以用其它方法补救的情况，即可以增设一道湿接缝来调整。但应注意，增设的湿接缝宽度必须用凿打阶段面的办法来提供。
其它梁段吊上并基本定位后，先将临时预应力筋传入，安装好连接器，再开始涂胶及合拢，张拉临时预应力筋，使固化前胶接缝的压应力不低于0.3MPa，然后方可解除吊钩，随后进行穿束和张拉施工。
（五）压浆
管道压浆是为了保证预应力筋不受腐蚀，目前常用的方法是先用高压水检查管道的畅通、匹配面的密贴情况以及封端情况等，然后再进行正式压浆，直到出奖口益处浆体。封闭出浆口持压几分钟，以保证水泥浆尽量充满管道。
压浆是在局部封锚后进行的。尚未进行封端，封锚水泥砂浆极易收缩开裂造成压浆时漏浆，直接影响压浆效果；且水泥浆在管道内会产生收缩，使压浆质量难以控制。故除了保证封端质量外，若在水泥浆中加入适量微膨胀剂，选取合适的配合比，既能使压浆工作顺利进行，又能使凝固后的水泥浆尽量充满管道，尽可能的排出管道内的水和空气，避免力筋受腐蚀。
四、结束语
桥梁预制悬臂拼工艺可以将跨度较大的梁构件化整为零，将诸多的高空施工转化为地面施工，工厂化的预制模式有利于整体施工质量的控制，使得操作更安全。因此，在桥梁建设中，优先采用悬臂拼装法，合理安排施工流程，多工作面同时施工将有助于缩短工期，加快施工进度。
参考文献：
[1]王运周.桥涵工程[M].北京：人民交通出版社，2007.
[2]向中富.桥梁施工控制技术[M].北京：人民交通出版社.2001.
