预制节段拼装桥墩研究进展

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1、282科技研究城市道桥与防洪2014年6月第6期预制节段拼装桥墩研究进展宋凯，张剑英(上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司，上海市200092)摘要：对于桥墩数量较多的桥梁，相比于传统现浇工艺，预制节段拼装桥墩的优点非常明显：在预制场预制构件，受外界干扰少；工厂化预制构件的质量容易控制；施工时对周边环境影响小，对交通影响小；现场拼装施工效率高，建设工期短。预制节段拼装桥墩已成为桥梁建设的一种趋势。该文综述了各国对于预制节段拼装桥墩的研究进展，综合来看采用预应力筋连接预制桥墩节段是较为合理的方式。关键词：预制节段；拼装桥墩；桥梁设计；快速施工中图分类号：U443．22文献标识码：E文

2、章编号：1009—7716(2014)06—0282—04可能的解决方法进行展望，以促进该技术在国内1概述的应用。节能、环保、低碳正日益成为我国经济发展的2美国研究进展主题，这也促进了工业化节段拼装施工技术在桥1996年，纽约的哈尔马建筑公司开始建设克梁建设领域的发展和应用。相对于传统现浇施工，罗斯一韦斯特切斯特高速公路(州际287道)上的预制节段拼装施工的优点主要有：(1)对周边环境两座高架桥——索米尔河(SawMillRiver)高架桥、影响小；(2)对交通影响小；(3)预制工厂化，便于布朗克斯河(BronxRiver)高架桥【1l。桥墩采用预制节质量控制；(4)预制混凝土收缩、徐

3、变变形小；(5)段施工方法建造，工程于1999年完成。施工效率高。无论是在施工场地有限，交通压力大节段拼装桥墩高6．10～16．76m，外形为花瓶的城市高架建设中，还是在混凝土运输条件复杂，型，下部采用单箱三室构造。每个预制节段高度超有效施工时间短的跨海桥梁建设中，预制节段拼过2．44m，采用匹配法浇筑。预制节段通过后张预装工艺都具有明显优势，在美国等发达国家，以及应力筋连接，预应力筋材料ASTMA一722Grade150东南亚地区均有较高的热度。高强钢，直径为35mm，在所有节段装配完毕后，目前国内已经在一些工程中成功应用了预制在墩顶进行张拉。桥墩预应力筋布置示意图和桥节段拼装工艺，

4、但是这些应用和研究基本集中在墩横断面图分别见图1和图2所示。桥梁上部结构建设。对于桥墩来说，预制节段拼装工艺的应用和研究相对较少。预制节段拼装桥墩是将桥墩沿垂直方向、按一定模数分成若干块件，如承台、柱、盖梁(墩帽)等，在桥址周围的预制场地上进行浇筑，通过运输工具运到施工场地，现场拼装。施工工序主要为预制构件、安装连接与混凝土填缝。预制节段拼装桥墩的主要特点是：拼装施工工期短，可以在预制场预制构件，受周围外界干扰少，但相对来说运输、起重机械设备要求较高。节段拼装桥墩技术比较适用于桥梁长度较长，桥墩图1后张预应力筋布置图数量较多的工程，预制构件相对容易标准化，能更剪力键后张管道加发挥预制工

5、艺的优点。鉴于以上这些特点，预制节段拼装桥墩技术．u．：·：。：0U：0：?0：0LJ．．正越来越引起桥梁建设者的重视。本文拟对国外、的应用和研究进行综述，并对亟待研究的问题和邑[收稿日期：2014—03—10I．‘项目基金：上海市科学技术委员会科研计划项目(11DZ0511400)。d。h：··：·一·：o·：·一·．‘L^，’，L—^一-作者简介：宋凯(1981一)，男，湖北仙桃人，硕士，高级工程师，从事道路桥梁工程设计工作。图2预制节段墩截面示意图284科技研究城市道桥与防洪2014年6月第6期采用改进Takeda模型、理想弹塑性模型、Ramberg—Posada模型等模型(见图

6、6)。6lJElm~tieBeamElement●M(n)普通钢筋连接的预制框架桥墩系统图6节段拼装单柱桥墩滞回曲线特性该分析方法被新西兰混凝土设计规范(NZS3101：2006．StandardsNewZealand，DesignofconcreteStructures>)所采用_l11。4中国研究进展国内对于预制桥墩施工的应用主要集中在跨海桥梁或跨江桥梁中，例如东海大桥，上海长江大(}1)混合方式连接预制框架桥墩系统桥，金塘大桥等[12-14】。这几个工程有一个共同特点：混凝土运输难度大，有效施工时间短。在建设中都图5Hieber推荐的快速建造节段拼装双柱墩方案图采用了现浇湿接缝接

7、头连接预制墩身的做法，分3新西兰研究进展别在承台顶部、预制墩身底部预留连接钢筋，墩身吊装就位后完成钢筋的现场焊接，浇注连接段混2006年，新西兰坎特伯雷大学(Universityof凝土。桥墩构造示意图和节段间湿接缝构造图分Canterbury)的Pampanin和Palermo等对采用预应别见图7和图8所示。实践证明，采用预制桥墩工力筋连接并带有耗能钢筋的干接缝节段拼装桥墩艺能有效地减少海上作业时间，保证海上施工的进行了拟静力试验研究，包括验