预制拼装盖梁施工方式对比分析

目前，桥梁预制拼装的理念正在由上部结构扩展到下部结构，向全预制拼装桥梁方向快速发展。预制构件的范围逐渐覆盖主梁、桥墩、桥台、基础、防撞墙等。全预制施工工艺以其施工便捷快速、质量稳定可靠、对交通及环境影响小等特点，在欧美、日本等国家已经越来越多地被采用[1-2]。美国公路研究协同计划(NCHRP)针对预制构件连接的可施工性、可检测性、耐久性，特别是在地震中的表现[1] 开展了系列研究。遵循NCHRP给出的研究报告，决策出的快速施工方案代表性实例有：Lake Belton Bridge、Manette Bridge、Hood Canal Bridge、Alaskan Way Viaduct Tunnel；日本的桥梁快速施工技术发展较早，刘岚等[2]给出日本的规范和分类标准，在快速施工评价项目指标，以及在施工费用、施工时间、施工性能、质量管理、耐久性、工程公害、作业省力化、景观和技术课题等方面，做了详细对比分析评价，对施工方案的确定起到重要参考作用。日本代表性快速施工实例有：二子栈道高架桥、白岩栈道桥、东北干线第八马渊桥。这些案例都体现出完善的快速施工建议规范，不仅在工程项目在施工方案决策中起到有章可循的作用，而且为快速施工的安全性及可操作性提充足的理论支撑。中国代表性实例为上海嘉闵高架[3]，嘉闵高架采用全预制拼装技术，使原需30 d现场施工周期的单个墩柱及盖梁浇筑工程，缩短至现场3 d左右完成。

目前，大、中、小城市均面临长期的规划发展问题，城际高架快速干道、环城高架成为解决此问题的重点，因此预制拼装盖梁技术在未来发展必将保持迅猛势头[4]。桥梁快速化施工过程中需要将桥梁整体结构分割，进而达到分项施工快速整合的目的。

针对目前国内对盖梁的研究尚未成系统的现状，本文系统地介绍当前主流盖梁设计建造方法，并通过多维度综合比较分析各个方法的优劣。

1 盖梁施工方法

1.1 盖梁施工方法总体分类

盖梁主要作用是传递荷载，本文依施工方式将盖梁分为三大类：现浇盖梁、全预制盖梁、半预制盖梁。现浇式盖梁是传统设计建造方案，特征为：依据尺寸建造模板，现场浇筑成型。在施工方式上无法继续分解，且独立于全预制和半预制的施工方式。全预制盖梁是现阶段快速施工采用的主要方式，特征为：将盖梁横向(或纵向)分段(或分片)预制，现场拼装只对接缝进行处理，无需立模浇筑。根据节段分割方式，可继续划分为整体全预制、横向切分、纵向切分和纵横综合切分3类。半预制盖梁是目前新提出的快速施工方法，特征为：盖梁部分结构预制，部分结构现浇。按不同的预制结构可细致划分为：后浇带式、外壳预制。

在桥梁工程上，我国现阶段主流快速施工方式可统称为“梁体横向切分全预制”，盖梁同样沿用了这种方式，值得探究的是横向切分方式的连接面处理。按连接面不同处理方式可将盖梁横向切分全预制方法继续分解为：小键齿结合拼装、大键齿结合拼装、钢键结合拼装、牛腿结合拼装。绘制盖梁树状分类图，如图1所示。

图1 盖梁树状分类图Fig.1 Tree-like classification of cover beam

1.2 各类盖梁施工方法简述

1.2.1 现浇式盖梁施工

传统施工方式是以竣工的墩柱为基础，在墩柱顶部进行各项工作，需要围栏、防坠网、施工栈道等安全措施，施工现场如图2所示。施工先后顺序分支架搭设、模板制作、钢筋绑扎、混凝土浇筑、保湿养护、模板拆除、支架拆除等七大步骤。重点工作在模板制作和保湿养护上，模板制作必须以设计结构造型尺寸为标准依据，模板必须有安全加固处理，防止浇筑时出现涨模、渗漏的现象。养护是现浇方式的一个特点，目的是为了混凝土能够凝结塑型，同时释放水化热能量，促进结构内部集中应力的释放。

图2 现浇施工现场Fig.2 Casting construction site

1.2.2 整体全预制施工

整体全预制即在预制厂内生产完整的盖梁，由于条件限制，只在极少特殊情况下采用。预制成的盖梁自重很大，对起重和运输机械的要求高，美国贝尔顿湖大桥的整体全预制盖梁如图3所示，中小型的桥梁可以使用此方法，但对于大跨径盖梁，则不适宜整体预制。

图3 美国贝尔顿湖大桥的整体全预制盖梁Fig.3 Precast pier cap of Lake Belton Bridge in USA

2014年，在上海的S6公路工程中，对两联桥梁采用了桥墩立柱和盖梁分别整体预制，现场拼装的施工方案。主线高架桥面总宽16 m，盖梁截面采用矩形截面，预制盖梁与预制立柱的连接采用了灌浆套筒连接方式，见图4。

文章来源：《立体定向和功能性神经外科杂志》 网址: http://www.ltdxhgnxsjwkzz.cn/qikandaodu/2021/0623/637.html