短线节段法拼装桥梁在澳门轨道交通工程的应用

张君帅

(中土集团福州勘察设计研究院有限公司，福建福州 350000)

张君帅

(中土集团福州勘察设计研究院有限公司，福建福州 350000)

对桥梁预制节段拼装工法进行了概述，通过澳门轻轨C350标段项目，详细介绍了短线节段预制工法，并对悬臂平衡拼装工法的技术要点作了阐述，指出随着桥梁工厂化生产和架桥机安装成桥技术的提高，节段拼装工法亦会有更广泛的应用空间。

轻轨，节段拼装，悬臂平衡拼装，工法

1 桥梁预制节段拼装工法概述

第二次世界大战后，为迅速修建战争期间破坏的桥梁，欧洲开始使用节段预制拼装工法，至今已有50余年。伴随着预应力技术的发展和成熟，著名的法国工程师Eugene Freyssinnet在巴黎建造Marne桥梁时首先采用了纵向预制梁段和匹配接缝[3]，采用短线匹配接缝进行节段预制的方法进行施工的首座桥梁是法国巴黎跨越塞纳河的Choisy-le-Rio桥,由法国工程师Jean Muller设计[3]。桥梁悬臂平衡拼装工法是由悬臂浇筑工法演变而来。悬臂浇筑工法现场存在大量的钢筋及混凝土施工，施工工艺复杂、质量难以控制，因而逐渐衍生出悬臂平衡拼装的概念，悬臂平衡拼装工法为经济、高效的系统化施工方式，梁段采用工厂系统化、自动化生产，由陆路或水路装运至现场拼装，适用于中长跨径桥梁施工。节段拼装工法在中国香港、中国台湾、东南亚地区及欧美国家应用较多。中国内地自20世纪60年代引进节段预制拼装技术后，先后在上海沪闵二期高架、苏通长江大桥、澳门澳凼三桥、上海中环及广州地铁四号线等项目采用。近年随着桥梁工厂化生产和架桥机安装成桥技术的提高，该工法在内地大型桥梁项目中应用日益广泛。

2 澳门轻轨项目C350标段工程概况

澳门轻轨一期工程C350标段位于澳门凼仔岛，起点于西湾大桥凼仔出入口，经凼仔一号码头、柯维纳马路、澳门赛马会、终点于望德圣母湾大马路。线路全长2 522.6 m，共设一座地面车站、3座高架车站，区间均为高架桥梁，桥梁全长1 948.4 m。线路所经地区为凼仔岛中心区域，建筑物密集，人口众多，道路弯曲狭窄，受地形限制，C350标段桥梁最小曲线半径R=47.0 m，远小于《地铁设计规范》规定的“正线困难地段最小曲线半径R=250 m”[1]的规定。区间高架桥采用20.241 m～45.0 m不等跨度单箱单室预应力混凝土斜腹板连续箱梁，桥墩采用钢筋混凝土花瓶形桥墩，局部跨越道路部分采用门式框架墩。结构形式均为墩梁固结的连续刚构体系。施工工法采用短线节段法预制、悬臂拼装。澳门轻轨主梁标准横断面见图1。

3 短线节段预制工法

长线节段预制法、短线节段预制法是箱梁节段预制常用的两种方法。两种工法各有优缺点。本项目采用短线节段预制法。长线法、短线法预制比较表见表1。

短线节段预制工法是将梁体划分为若干节段，所有节段在同一位置用固定模板进行预制。该方法所需预制场地较长线节段预制工法要小。具体施工方法：从起始节段(图2所示的1号梁段)开始，该节段在固定端模和浮动端模之间浇筑，起始节段混凝土强度达到设计要求后，将其前移作为匹配梁段进行第2节段浇筑，重复上述过程，将第i节段前移进行第i+1节段浇筑，直至所有节段预制完成。

表1 长线法、短线法预制比较表[2]

工法长线法短线法优点1)每一条生产线两套模板可同时生产,节约预制时间;2)节段不需及时吊离开,生产速度较快;3)线形及坡度依预制曲线一次性调整完成,制造质量易于控制1)作业空间要求较小,预制台座生产线有三倍节段长度即可;2)工地设置多条生产线同时生产,机动性较高;3)线形由软件计算及时调整误差,线形控制较好,无累计误差缺点1)预制场地较大;2)生产过程中发生地基沉降无法及时调整误差;3)台座对平纵曲线不同的梁体适应性较差,调整量较大;4)投入较大1)模具初期投资成本较大;2)每节段生产时测量调整的工作量较大;3)对模板的刚度、灵活性要求较高;4)必须有专用软件及时计算、调整制造线形;5)要求控制水平较高国外一般不采用一般采用国内采用较多采用不是很广泛

短线法预制工法对线形控制要求严格，施工精度要求高。其是以一个邻接梁段作为浮动端模(匹配梁段)来控制待浇梁段线形，一侧为固定端模，要求其铅直(与大地垂直)，一侧为浮动端模(已预制完成的相邻节段)，通过对浮动端模(匹配梁段)进行三维调整来实现预制节段的三维线形，三维调整包含匹配梁段理论安装位置调整和制造误差的修正补偿两方面。

本项目共652片预制节段梁，经过对沿线交通情况、运输能力、悬拼设备工作性能的调查，节段长度取为2.5 m/2.55 m，节段最大重量小于40 t。为加快生产进度，满足合同工期的要求，预制梁厂共购置10套模板，节段梁的生产速度为4片/d。

4 悬臂平衡拼装工法

悬臂平衡拼装工法一般适用于较长跨径的桥梁拼接，本项目因曲线多，曲线半径小，采用整跨拼装，架桥机适用性差、施工困难。因此选择悬臂平衡拼装工法。

悬臂拼装工法施工步骤如下：墩顶节段(0号块)一般均采用现浇，为使0号块与1号块匹配良好，在两节段间设置20 cm～30 cm现浇带。1号节段在支架上拼装(满足提梁机的安装空间)。

提梁机安装就位后，以各墩中心线对称向两侧同时移动提梁机，对称悬臂拼装2号节段，调整梁段各方向位置，使梁段初对位，测量中线，标高符合设计要求后，移开梁段约30 cm～40 cm，涂胶(环氧树脂胶)、穿束、正式定位、张拉临时束，待强度达到设计要求后，按照设计要求依次张拉永久预应力[2]，压浆结束后，向桥梁两侧同时移动提梁机，重复以上步骤，直至全部预制节段拼装完毕。悬臂平衡拼装工法示意图见图3。

本项目桥梁均为多跨连续刚构，跨中设置20 cm～50 cm不等合龙段，合龙顺序为逐跨合龙。合龙段混凝土的施工是连续结构施工的关键工序，为避免因温度、早期收缩徐变等因素使新浇筑混凝土受拉、设计采用刚度较大的工字钢作为合龙段劲性骨架，混凝土采用微膨胀混凝土。

5 结语

结合澳门轻轨C350项目，作者较为详尽的论述了短线节段预制工法及悬臂平衡施工工法。

随着短线法施工工艺的日益成熟、节段拼装设计的国产化、线形控制程序的日益完善、孔道压浆无损检测的推广，质量可靠的厂制梁将越来越多的应用于城市桥梁建设中，节段拼装工法亦会有更为广泛的应用空间。

[1] GB 50157-2013，地铁设计规范[S].

[2] 王渊.城市高架轨道交通节段拼装桥梁施工及控制技术研究[D].长沙：中南大学，2008.

[3] 徐栋.桥梁体外预应力设计技术[M].北京：人民交通出版社，2008：8-9.

[4] 刘山洪.混凝土预制节段拼装式桥梁的施工[J].华中科技大学学报(城市科学版)，2005,22(sup):63-64.

On application of short-line segment method in bridge assembling at Macao rail traffic project

ZHANG Jun-shuai

(CCECCFuzhouSurveyandDesignInstituteCo.,Ltd,Fuzhou350000,China)

The paper surveys the assembly method with the bridge forecasting segment, mainly introduces the short-line segment forecasting method according to the light rail C350 segment program in Macao, illustrates the technical points for the cantilever balance assembly method, and points out the segment assembly method has more extensive application along with the improvement of the bridge factory-like production and bridge girder erection machine installation technique.

light rail, segment assembly, cantilever balance assembly, construction method

1009-6825(2014)35-0205-02

2014-10-09

张君帅(1982- )，男，工程师

U445