浅谈桥梁工程中短线法预制节段的施工技术

浅谈桥梁工程中短线法预制节段的施工技术

摘要：随着时代的进度和工程环境的变化，近年来预制节段拼装工艺在桥梁施

工领域逐渐普及，其用于前场拼装的梁段主要在预制场内通过短线法预制而来，

节段预制质量的高低将直接影响后期桥梁拼装的质量。因此，对短线法预制技术

在施工中多加重视，是保证后期桥梁拼装工程质量的重要内容。本文主要从节段

桥梁构造分析，对短线法预制施工中的各个流程进行论述，以供参考。

关键词：桥梁工程；短线法；预制节段；线性控制

引言

预制节段施工技术是指桥梁结构以多个节段分支实施施工的一种方式。该施

工过程主要是将在工厂内制作的预应力构件运输到现场，再施加一定的预应力，

然后进行桥梁的开工建设。该技术最早出现在欧洲的一些国家。预制节段主要分

为横向分段预制和纵向分段预制。横向分段预制通常包含简支梁、小箱梁以及空

心板梁等形式；而纵向分段预制则应用在大跨度桥梁、斜拉桥梁等大型项目建设中。与传统的整体式技术相比，预制节段施工技术的优势体现在：施工简单、节

约材料、对环境影响小、施工周期短。

1 节段桥构造研究

关于节段构造、接缝材料、预制节段的长度等因素，必须按照施工现场实际

情况定，包含设备安装、运输成本等方面。

1.1 节段构造

1.1.1箱体构造

单箱单室这一简单的结构形式是预制节段梁中的主要形式，其受力结构非常

明确。在设计中要严格按照结构尺寸标准化、模数化的原则，达到模块化、工厂

化预制节段施工的目标。一般而言，为了对内模板合理进行配置，会将底板、腹

板的厚度做成阶梯变化。而节段接缝处，厚度的变化不能直接设置，要结合受力

情况设置，一般受力合理时向厚度大的一侧移动10~15cm。箱梁底部的水平高低，按照腹板高度与桥面横坡适当进行调整，底板厚度与腹板厚度采用渐变形式作为

主要形式。

1.1.2接缝

预制节段施工接缝的形式通常分为两种形式：①预制节段间混凝土湿接缝、

现浇混凝土接缝、环氧粘结剂接缝；②干接缝。此外，节段接缝位置要设置混凝土剪力键，达到均匀传递剪力的效果。通常，将密齿剪力键设置在腹板位置，而

底板、翼板、顶板位置要尽量少设置剪力键，防止对预应力孔道位置带来影响。

1.1.3接缝材料

在接缝材料的选择上，应该按照施工现场实际情况而定，通常主要选择环氧

胶作为主要材料。环氧胶抗压强度大，而且受温度的影响较小，任何温度条件下，都不会出现流挂现象，施胶的厚度一般控制在 3mm 左右，确保拼接过程中施加

临时预应力时全断面胶体能够均匀溢出。只有保证接缝材料满足不同等级压力变

形条件的需求，预制节段梁接缝施工质量才能得到保证。

1.2 节段长度

预制节段梁的主要类型包含合拢节段、标准节段、体外预应力跨中转向节段等。为了满足桥梁设计与施工中的各种标准，可采用多节段有效组合的方法，最

大限度满足桥梁不同路径需求。通常情况下，箱梁预制节段长度为 2~4m，要按

照预制工厂大小以及起吊设备能力对梁段的长度来确定，预应力构造在梁段分段

长度中作用非常关键。为了最大限度的发挥起吊设备的能力，要对预制节段的最

大重量进行控制，保证梁场和现场拼装设备的起重能力满足要求。例如，施工中

选择平衡悬拼技术，由于预应力锚固端墩顶节段在竖向承力构造中自身质量较重，因此，对其中部分构造（如横隔墙）先不进行预制，现场安装到位后，采用二次

浇筑工艺施工。

1.3 预应力构成

对于跨径在 50m 以上的节段梁施工中，一般采用体外与体内预应力结合的对

称悬拼技术施工。需要注意的两点：①体外预应力施工必须满足桥梁通车后的承载能力需求；②体内预应力要满足悬拼施工受力条件。悬拼施工技术主要用于跨径在 30~40m 的节段梁施工中，该项施工可选择体内外预应力施工方式，也能采

用整体外预应力施工方式。

2.桥梁工程中短线法预制节段施工技术

短线匹配预制过程中，将梁一跨结构纵向分成若干节段，采用同一可调整模

板组块浇筑每一个节段的施工方法，浇筑时，其一端为固定端模板，另一端为浇

筑完成的节段梁（匹配梁），通过调整匹配梁的空间位置定位下一片待浇梁，由

此获得设计要求的平、竖曲线，依次完成每跨箱梁的的预制，总体施工工艺流程

见表1所示。

表1 短线匹配施工工艺流程

2.1测量塔建立

短线匹配法预制施工中，测量控制对于预制梁质量尤其是预制精度起着决定

性的作用。节段预制前应准确设置测量塔。

测量塔每二个为一组，横向分布于两生产线相应预制台座两侧。两测量塔控

制点间连线与其所控制的预制台座待浇梁段的中轴线相重合。测量时，以一个塔

作为测量塔，另一塔作为目标塔。

测量塔一般采用钢管桩，也可采用PHC桩，桩入土深度满足使用过程中箱梁

节段预制线形控制对测量塔的沉降要求，顶面高度要求超过箱梁预制顶面高度

1～2m，须根据预制区钢棚架的高度具体确定，防止钢棚架遮挡测量视线。为防

止在阳光照射作用下塔身阴阳面存在温差而产生变形，测量塔塔身钢管桩用土工

布或其它遮阳材料双层包裹，桩内浇筑混凝土填心以增加塔身刚度。在塔身顶部

安装强制对中盘，测量塔与操作平台中间留一定的间隙，为了不相互接触，以免

人员行走时，影响测量精度。为能在一般的风雨天气下进行测量作业，除在塔身

四周设观察窗以外，其余均设为封闭式。

图1 某施工项目测量塔建设实例

2.2模板施工

节段梁短线匹配预制施工，模板配置需根据施工进度的要求及预制场台座布

置情况，在确保前场施工进度的情况，尽量达到节约预制成本的目的。

节段梁模板主要由四大部分组成：侧模及支架、底模及台车、内模及滑车、

端模及支架。全套模板应采用液压装置实现拆模、支模。

图2 某施工项目节段梁模板系统组成实例

模板安装时，首先，先将端模支架与固定端模支架进行连接。在模板安装时，需要对模板的垂直度、模板的水平度及平面位置进行全面调节；使用螺栓对侧模、低模以及内模进行固定；在端模底面以及顶面设置中线控制点，在该过程中，需