全预制装配桥梁工程实施要点简析

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CHINA MUNICIPAL ENGINEERING

No.3 (Serial No.192)

Jun. 2017

DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2017.03.029

全预制装配桥梁工程实施要点简析

周翔宇

(上海市建设工程设计文件审查管理事务中心，上海200125 )

摘要：近几年来，上海地区在桥梁下部结构预制拼装领域的不断尝试与突破，将桥梁工程全预制装配的设计和施

工理念付诸实际，在全国范围引领一波桥梁全预制装配建设的热潮。以上海地区城市高架桥梁预制装配设计和施 工应用为背景，梳理行业，总结工程实施、技术开发推广的特点、要点和难点，以期为该技术在全国同类桥

梁工程中的推广应用提供借鉴。

关键词：预制装配；桥梁；行业；实施要点；技术难点中图分类号：U445.4

文献标志码：A

文章编号：1004-4655 ( 2017 ) 03-0099-03

1全预制装配桥梁技术背景

全预制装配桥梁技术本质上是将桥梁施工中需 要现场立模、绑扎钢筋及浇筑混凝土等的工作转到 预制厂，把传统基础-墩-上部结构的顺序施工 过程变成并行工序，即主梁、盖梁、桥墩和桥台等 在基础工程完成前进行。同时各类预制构件被分成 若干节段之后使用相对轻型的运输和架设设备进行 施工，通过合理安排预制节段拼装工序提高工程质 量，加快施工进度，减轻环境影响。

该技术在发达国家正在蓬勃发展，但尚未达到 成熟。而我国在该技术领域尚处于起步阶段，尤其 是桥梁下部结构（墩柱、盖梁）的干接法预制拼装 更是近几年才出现的。目前，仅在上海地区进行较 大规模的应用，并取得良好效果。与此同时，桥梁 上部结构的预制拼装从结构类型到连接构造也在经

历不断的革新和发展。全预制装配的理念得到国内 各地区行业主管部门和业主单位的关注和重视，推 广应用前景十分可观。2全预制装配技术适用性

1)上海S6新建公路工程。2012年建成通车， 首次进行立柱、盖梁的干接法预制拼装及防撞护栏 预制拼装示范应用（见图1 )。

图1上海S6新建公路工程

2)上海S26新建公路工程。2013年建成通车， 首次进行大盖梁的横向分段预制拼装（见图2 )。

收稿日期：2017-04-28

作者简介：周翔宇（ 1967—），男，高级工程师，硕士,

主要从事建设工程管理工作。

图2上海S26新建公路工程

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周翔宇：全预制装配桥梁工程实施要点简析

2017年第3期

3)上海嘉闵高架北II段新建公路工程。2016年 建成通车，3.5 km主线高架首次大规模采用全预制装 配技术，预制化率达到80%以上。除下部结构，围 绕上部结构小箱梁提出高性能混凝土预制小箱梁、 新型整体预制端横梁、超窄（30 cm)免焊接纵向 湿接缝与耐候钢桁架式中隔板等多项关键技术（见 图3)〇

图3上海嘉闵高架北II段新建公路工程

4)上海北横通道（北虹立交）工程。进行免 共振超高频液压振动钢管桩的大规模应用，首次进 行双节高立柱的预制拼装示范应用。

5 )上海轨道交通L5新建工程。首次在轨道交 通桥梁中开展下部结构的预制拼装示范应用。

6 )上海S26公路入城段（G15公路-嘉闵 高架）工程。预制拼装设计和施工技术的更大规 模实施。

7)湖南长沙湘府路高架新建工程。“钢-混凝 土组合板梁+预制下部结构”形式，创造目前国内 城市高架领域采用全预制拼装桥梁技术规模最大的 工程，也是目前国内全线高架采用钢-混组合梁桥 规模最大的工程（见图4)。

图4湖南长沙湘府路高架新建工程

8) 广东深圳市盐港东立交工程。针对已设计

完成的结构进行改造，开展预制墩柱从设计到施工 及管养的全过程阶段咨询工作。

9)

吉林省吉林市恒山东路跨线桥工程。2015年

建成通车，在东北城市地区首次应用（见图5)。

100

图5吉林市恒山东路跨线桥工程

10 )黑龙江省密山-兴凯湖高速公路跨线桥工 程。2015年建成通车，在东北高速公路工程中首 次成功应用（见图6)。

图6黑龙江省密山-兴凯湖高速公路跨线桥工程

3技术显著优势

1)

大大缩短工期。以上海嘉闵高架北II程为例，采用该技术后保守估计至少缩短50%工 期。这对于繁忙路段城市高架建设以及城市旧桥改 造的积极意义是不言而喻的。

2)

降低对既有交通、周边环境的干扰。海北横通道（北虹立交）工程和深圳盐港东立交工 程（见图7)为例，二者都是在城市核心区交通繁 忙路段新建大型立交。采用该技术，得益于构件制 作的工厂化，基本消除现场支架搭设，减少空间侵 占、扬尘和噪声，缩短工期，对既有交通和周边环 境的干扰降至最低。

图7深圳市盐港东立交工程总平面效果图

段工

以上

牛威*朽

周翔宇：全预制装配桥梁工程实施要点简析

2017年第3期

3) 提高工程质量。农民工露天生产转化为产 6) 长、大及异形预制构件的特殊设计。7) 预制构件拼接构造设计。8)

预制装配结构在常规、偶然作用下的计算

业工人的车间生产，构件质量稳定有保障，同时结 构的拼装精度能够得到有效控制，工程总体质量优 于传统工艺。

4)

规模缩减，劳动力成本显著提高，年轻人从事非固 定重体力户外劳动的意愿日渐降低。该技术减少人 分析。

施工环节涉及的主要技术要点包括以下几点。1)

制订与当地预制产业结构、设计方案和场

降低人工成本。伴随我国社会劳动力总体5. 1.2施工环节

工，据保守估算，采用预制装配建造技术建造的上 海嘉闵高架工程减少现场工作人员达60%以上。

5)

降低工程风险。由于减少大量的现场人工、现场支架、钢筋、模板搭设和拆除工序，降低工人 长时间高空作业，便于现场管理，减少施工危险。

6)

工程规模越大，成本摊销幅度越大。预制拼装主要投入的是预制加工厂和相关的生产、 吊装设备。因而实施的工程规模越大，施工机械成 本和预制生产成本可以得到更为充分的摊销。

7)

施工环境特殊的工程。自然保护区、海施工时期比较短的严寒地区等特殊施工环境均适用 于该项技术。在吉林、黑龙江等东北地区的工程实 践很好地验证这一点。4设计、施工标准化

预制装配最主要的推广在于标准化，首先能够 进行设计标准化，之后通过施工标准化实施，显现 预制拼装技术的优势。这类技术适用于高速公路高 架桥、城市高架桥、铁路和轨道交通高架桥（如上 海市轨道交通5号线）。

其共同特点是线路规划里程长，线形单一，基 础型式、桥墩型式和高度以及上部结构形式等变化 较少，工程量大。

5全预制装配技术要点、难点 5.1技术要点 5.1.1设计环节

设计环节涉及的主要技术要点包括[1]以下几点。

1) 评估工程特点、规模与所处环境需求。2) 确立与工程特点相适应的预制装配桥梁计方案。

3) 预制拼装结构力学性能的试验和有限元析研究。

4)

桥梁桩基、墩柱、盖梁、上部结构、防撞 墙等预制构件的外形及配筋、配束设计。

5) 预制构件节段划分。

地环境相匹配的施工方案。

2) 全预制拼装工艺流程的制订。

3) 预制构件生产厂选址、规划和建设。4) 预制构件生产、运输、吊装的设备选型及

人员配置。

5) 高性能连接材料、部件的研发、制造和应 用。

6) 预制构件的现场精确定位、拼装及线形控

制。

、 7) 施工现场交通组织。

5.1.3监理、验收及审计环节

完善预制装配桥梁结构的监理、验收和运维 审计标准及手段，主要涉及制订与预制装配桥梁 结构相适应的检测、验收标准和体系，以及编制 桥梁预制结构定额。目前有关单位已基本完成相 关验收标准、定额的编制，在上海以外的其他地 区复制推广。

5.1.4制订技术标准、规范

出台强有力的支持，确保产业链各个环节 积极配合推进。除此以外，推动预制装配技术落地 生根的一个关键因素是技术标准、规范，其中最主 要的是设计规范和施工指南，以及相应的标准图集。

目前，由上海市城市建设设计研究总院（集 团）有限公司主编的上海市地方标准《预制拼 装桥墩技术规程》（DG/TJ 08-2160-2015 )已于 2015年8月1日正式颁布实施，而相关预制拼装 桥梁施工指导手册也已在多项工程中得到应用。 设5 .2技术难点 5.2.1设计环节

分

1)

解决从工程选线、结构选型、节段划分、

连接构造到结构性能计算分析等一系列环节的问

题[2]〇

2) 预制拼装结构力学性能的试验和有限元分

(下转第105页)

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上因为

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沈宙彪，赵恩国，施招扬：城市井盖智能化综合信息管理系统研发及应用

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讯正常、稳定；平台电子地图和工单系统工作正常。

试点工程属于交通运输和市政建设类的公共基 础设施项目，不具备实物产出品且涉及社会公众利 益，采用“有无对比”法对其进行经济分析。系统 建成后运行稳定、可靠，应用效果良好，在为期一 年的服务反馈期内没有发生误报、漏报现象。对管 理部门人力资本的增值、提高事故响应及处理效 率、保障人身安全、节约交通运输时间、减少交通 事故等方面效果显著。对合肥市包河区的井盖数字 化、智能化管理起到积极作用，促进了合肥市城市 基础设施的信息化管理建设。5结语

城市路面井盖管理问题关乎社会民生，井盖管 理水平的好坏反映出一个城市市政设施综合管理水 平，在某种程度上是对承担社会公共管理职能的政 府智慧和能力的考验，体现一个城市或地区的整体 发展水平。

以我国城市井盖管理系统的数字化和智能化升 级需求为目标，设计研制城市井盖智能化综合信息

管理系统，具备井盖开关状态信息的自动采集、无 线传输、自动人库、实时分析及报警发布等功能。 以安徽省合肥市包河区作为井盖状态监测的实施试 点，系统在为期la的运行中得到用户的认可，有 效提升试点区域井盖管理的数字化和智能化水平。

参考文献：

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(上接第101页）析研究。

3) 和分析。

4) 桥梁防撞墙的预制拼装设计和分析。5) 预制构件拼接构造的设计和分析。6) 5.2.2施工环节

1) 预制构件厂的选址、规划、建设和投产。2) 用。

3) 预制构件的现场精确定位、拼装及线形控制。

4) 多环节的细致配合。

预制装配桥梁建造技术将会对当地传统工程建 设的相关业态造成冲击，全新的大型预制构件厂、 机械化运输及吊装设备等将会淘汰落后产能和设 备，大范围的利益调整势必给该技术的工程推广应 用带来较大的阻力，因而强有力的支持和

业主单位的积极推进是攻坚克难的有力保障。6结语

目前，低碳经济（低能耗、低污染、低排放为

桥梁下部墩柱、盖梁结构的预制拼装设计

基础的经济模式）已成为世界各国关注焦点。桥梁 全预制装配技术从桥梁结构设计理论与方法、桥梁 施工技术、新材料与新设备的应用以及桥梁建设和 工程的低碳化建设提供最优解决方案，符合社会发 展趋势，推广应用前景广阔。

同时，通过本文的梳理和总结，可以看到，在 预制装配桥梁设计和施工领域尚有许多技术难点问 题有待攻克，解决方案亟待优化，全预制装配桥梁 的技术发展和推广应用才刚刚起步，发展空间可 观。参考文献：

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应用[C]//中国土木工程学会2016年学术年会.

设计施工方案节能减排优化等多方面出发，为桥梁 高墩、宽盖梁的预制节段划分及拼接设计。

高性能连接材料、部件的研发、制造和应

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