本文摘自《建筑智能工业化》杂志2023 Vol.2
阅读导览
·桥梁结构连接型式
·连接工艺控制
·高强无收缩水泥灌浆料
·机械连接套筒
·结语
预制桥梁结构连接型式与连接工艺控制
Connection Type and Connection Technology Control of Prefabricated Bridge Structures
李雪峰 LI Xuefeng
上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
装配式桥梁研发中心副主任
正高级工程师
建筑工业化是伴随着欧洲的工业革命而诞生的一种概念，随着欧洲新建筑运动的兴起，建筑业开始实行构件预制化生产、现场机械化装配，这便是建筑工业化雏形的形成。随着二战的结束，西方各个国家亟需建造大量的房屋来解决住房需求，在劳动力严重不足的情况下，将建筑工业化的概念运用到生产实践当中，大大提高了建造效率，同时弥补了劳动力的不足。在我国，目前正处于建筑工业化大力发展阶段，采用建筑工业化代替传统的现场人工浇筑，将构配件进行工厂化生产，利用先进的机械设备进行现场装配，完成建筑的建造。按照工业化生产的方式来改造建筑业，使之逐步由传统人工生产方式向社会化大生产转变，形成一个从设计、构件生产到建设施工、现场管理的完整的建筑工业体系。建筑工业化不仅能有效地提高生产效率和机械化水平，而且能很大程度地降低资源的浪费并改善现场施工的环境。
随着公众对环境问题的重视，城市居民对降低市政施工对日常生活影响的需求与日俱增，解决当前城市建设中高能耗、高污染等问题迫在眉睫。在目前的经济增长模式下，我国自然资源支持体系较难持续发挥有效作用。我国能源的消耗率是日本的 11.5 倍，是法国的 7.4 倍，是美国的 4.3 倍 [1]。我国人均资源量少，各类主要自然资源的人均占有量水平都低于世界平均水平。城市发展策略应当走科技含量高、资源消耗低、环境污染少以及充分发挥人力资源优势的新型工业化道路。桥梁工业化发展正好适合我国城市发展的需要，其绿色、低碳、安全、快速的特点，为当前城市桥梁建设中存在的问题提供了合理的解决方案。
1 桥梁结构连接型式
接缝是工业化装配式桥梁的受力关键。装配式桥梁接缝可以分为两大类，一类是结构性接缝，需要根据功能需求传递轴力、剪力、弯矩等荷载；第二类是非结构性接缝，可以用于一些可以分离的部件，如桥台接缝等，这些非结构性接缝通常具备防水功能。在接头布置方面，设计应该充分理解接头的性能需求，同时考虑接头的可施工性，避免设计特别繁琐的接头结构，也可以借鉴各种类型的接缝，掌握接缝的传力原理，设计出新的接缝类型。
1.1 上部结构
对于上部结构而言，连接形式根据接缝形式可分为：湿接缝、胶接缝和干接缝；根据应用的形式可分为：节段梁的接缝和分片梁的接缝。节段梁的接缝可采用胶接缝或湿接缝，目前以胶接缝形式居多；分片梁的接缝则主要采用湿接缝的形式。
1.1.1 胶接缝
胶接缝是节段梁最常采用的一种连接形式。节段梁胶接缝由于没有钢筋贯穿连接，需要通过预应力钢束施加预应力，实现接缝两侧结构的荷载传递。接缝上应设置剪力键，主要用于承受与传递接缝截面在受力情况下的剪力，同时也可以在安装时协助定位。
实际施工中，在胶拼前，需要进行试拼装，其目的是为了确保两梁段拼接面标高、倾斜度坚持一致，减少涂胶后的梁段位置调节时间。试拼装时，调整待拼节段标高，将梁段拼接面靠拢，确保梁段拼接面完全匹配，检查梁段块件标高、中线和匹配面的状况，预应力孔道接头对位状况，临时预应力钢筋及张拉设备是否完善。试拼完成后将待拼梁段移开 0.4~0.5m，此后除纵向进行平移外，梁段的标高和倾斜度不应进行调整。
待就绪后，将环氧树脂在约 400 转 /min 状态下搅拌 2~3min，直到颜色均匀为止，搅拌过程中注意避免引入空气，尽量使用扁平工具拌胶，便于散热延长使用时间。使用刮刀从下向上方均匀涂刷，涂胶厚度宜为 0.5~1.0mm。混凝土凹进部分要填平，涂刷过程以及拼装后 2h 之内要采取防止雨水侵入和阳光照射的措施。在常温条件下，拌制完的环氧树脂宜在 45min 内涂刷完毕，90min 内进行拼接。涂胶的混凝土表面温度不宜低于 5℃，否则须采取加温措施。
涂胶时应取 2 组试件，与梁体胶拼面同条件养护。在全截面环氧树脂涂刷完毕、安装预应力管道密封圈后，移动待拼梁段，对位进行拼接。张拉临时预应力束，使环氧树脂在不小于 0.30MPa的压力下固化，挤压后的胶缝宽度宜在 0.5~1.0mm，不应出现缺胶现象。挤出多余的环氧树脂及时刮除，刮除过程中尽量减少对混凝土的污染，并用检孔器清理预应力孔道，排除可能进入预应力孔道的胶体。
节段梁吊装、运输时应特别注意保护梁端的剪力键，以免其遭受损伤；节段梁须在混凝土抗压强度达到设计强度的 70% 后方可移动、搬运。之后，在预制场存放 28d 后方可进行安装，以保证预制梁的施工安全。
节段梁的预制长度根据实际施工误差进行调整，由于梁段高度较低，箱内施工操作空间受限，所有预应力筋的锚固均设在梁端。节段梁采纳高位拼装落梁的施工方法，要求确保节段拼装的架桥机能够在施工荷载作用下稳定与安全（图 1）。
图1 节段梁胶接缝施工
1.1.2 湿接缝
湿接缝在分片梁体连接时比较常用，有时为了调整拼装误差，节段梁也会采用湿接缝连接。
分片梁的连接一般是采用桥面板湿接缝进行连接。以小箱梁为例，传统的桥面板湿接缝宽度一般在 0.5~1.0m 之间，在小箱梁预制时，在接缝位置预留 U 型钢筋，小箱梁架设完成后，在现场再焊接安装一道环状钢筋和纵筋，并浇筑混凝土。传统的桥面板湿接缝现场工序比较多，钢筋避让、钢筋焊接以及模板绑扎工作量大，目前通过采用高性能混凝土对该接缝结构进行了优化，提出了窄接缝连接结构，并在多个高架桥梁中开展了应用。窄接缝连接构造可将接缝宽度缩短到 0.3m 左右，相邻小箱梁接缝位置错位预留 U 型钢筋，小箱梁架设完成后，布置一定数量的纵筋并浇筑接缝混凝土。
桥面板湿接缝一般采用吊模法施工。在预制梁吊装前，需要对桥面板湿接缝的连接面进行凿毛处理，凿毛程度以露出粗骨料为宜。模板采用优质竹胶板，与木方拼装成 1.5m 一段，每段模板均匀设置 2 个吊杆孔。模板安装时，采用 Φ20 圆钢拉杆进行固定，模板安装前必须清理干净，不得有浮浆，并涂刷脱模剂。模板的安装需要注意密贴，可在原现浇混凝土梁周围轮廓处贴一层双面胶，保证模板安装后与原现浇部分混凝土轮廓密贴，防止混凝土浇筑过程中发生漏浆现象。对于新型窄接缝，无需进行钢筋安装。对于传统的湿接缝构造，需要进行钢筋的焊接等工作。待完成后，即可浇筑湿接缝混凝土。浇筑前应冲洗模板及已经凿毛处理的混凝土表面，清理模板内的杂物（图 2）。
图2 湿接缝示意图，上：桥面板湿接缝；下：节段梁湿接缝
1.2 下部结构
目前国内外采用的装配式混凝土桥墩连接方式有钢筋灌浆套筒、钢筋灌浆波纹钢管、构件承插式、钢筋插槽式、湿接缝式、预应力钢筋、钢板连接、焊接连接等多种形式。装配式混凝土桥墩预制节段的连接方式可根据结构形式、施工条件等因素按表 1 确定。
表1 装配式混凝土桥墩预制节段的常用连接方式
1.2.1 灌浆套筒连接
灌浆套筒连接在连接构件中预留连接用灌浆套筒以及伸出钢筋，拼装时，在接缝面上采用砂浆垫层或环氧胶，构件拼装后，通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢筋与连接套筒间隙，硬化后形成接头。
灌浆套筒连接的 3 个重要部件是受力钢筋、灌浆料和套筒。其技术过程为：⑴ 将钢筋从套筒两端分别插入套筒内部；⑵ 确认插入无误后在钢筋与套筒间灌注微膨胀的高强度灌浆料，利用灌浆料的微膨胀特性，加强钢筋与套筒之间的作用力，使预制构件与现浇部分稳定连接固定。
1.2.2 灌浆波纹钢管连接
波纹钢管连接构造的力学机理是通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢筋与波纹钢管间隙中，硬化后形成对钢筋的锚固构造。预制时，将波纹钢管预埋在接缝处，用以连接拼接构件的伸出钢筋。拼装时，在接缝面上采用砂浆垫层或环氧胶，构件拼装后，通过高强无收缩水泥灌浆料填充在钢筋与连接套筒间隙，硬化后形成接头（图 3）。
图3 波纹钢管示意
1.2.3 承插式连接
承插式连接构造类似于建筑上采用的杯形基础，主要应用于桥梁立柱与承台的快速连接，可采用两种方式：一是承台浇筑时预留比立柱稍大的孔洞，待承台浇筑完成后将立柱安放在孔洞中，并填充高强度混凝土；二是立柱临时搁置在地坪上，待承台钢筋绑扎完成后一次性浇筑完成。
1.2.4 插槽式连接
插槽式连接构造是先在桥梁构件中预留带有剪力键的插槽口孔洞，然后将拼接件钢筋伸入槽口内，在槽口与拼接件的空隙中浇筑混凝土完成拼接。可应用于桩基与承台或立柱与盖梁的连接。带有剪力键的插槽口，可采用大型波纹管预留。
1.2.5 湿接头连接
相邻的构件预留钢筋连接，现浇段长度需要预留足够钢筋锚固的空间，根据构造要求，可能需要现场绑扎连接钢筋。采用普通混凝土后浇段时，通常采用连接断面上整截面现浇；采用超高性能混凝土后浇段时，由于超高性能混凝土锚固性能好，断面上可以大幅缩小浇筑范围，甚至可使预制桥墩在架设时不需要额外的临时支撑（图 4）。
图4 东海大桥湿接头连接桥墩
1.2.6 预应力连接
预应力连接构造是将墩柱划分成若干节段，每个节段中预留孔道，运输到现场后一段段吊装接高，再竖向张拉预应力筋将所有墩柱连接起来，墩柱节段之间采用砂浆垫层或环氧胶接缝连接，普通钢筋在接缝位置处断开，预应力筋可采用钢绞线或精轧螺纹钢等高强钢筋，根据预应力筋与混凝土的粘结不同可分为有粘结和无粘结两种后张预应力体系。为了方便施工定位，节段之间通常设置剪力键。
该构造特点是易于实现墩身多节段拼装，节段较小，自重较轻，便于运输和吊装；预应力筋通过接缝，考虑到施工的便利性，通常采用预应力筋底部锚固在现浇承台中，在墩顶部张拉的方式；墩身节段间采用环氧树脂接缝，可以改善桥墩的耐久性。
2 连接工艺控制
构件连接是预制拼装桥梁建造非常关键的步骤，将影响到整个桥梁结构的质量，因此需要对构件连接的工艺进行严格把关，以确保其质量。
2.1 上部结构
2.1.1 胶接缝连接
胶接缝施工应控制以下要点：所有的接缝面必须洁净，除去油污等杂质，混凝土表面应尽量平整，疏松表面层及附着的水泥应清除干净，涂胶前表面要干燥或烘干。匹配面涂环氧树脂加水泥做填料作为黏结剂，环氧树脂要依据不同温度做几组配合比。胶层要均匀，厚度控制在 0.5~1.0mm 为宜，以确保有多余环氧树脂从接缝中被挤出，并可利用胶层上下厚度不一调整拼装时上翘和低头现象。粘胶剂的储存、有效期、搅拌方法及时间均符合相关规定。环氧树脂涂层施工时，必须要严格控制其湿度等相关指标，以保证箱梁与外界的隔离。胶结强度应不低于梁体混凝土强度，初步固化时间大于 2h，完全固化时间为 24h，保证涂胶、加压等工序在固化前完成。胶接缝挤紧的预应力〔挤压〕0.20MPa，挤压在 3h 以内完成。环氧树脂接缝在环氧树脂尚未凝固之前，要在接缝保持一个最小临时压应力，不小于 0.30MPa，通过临时钢束来施加。梁段架设时必须在接缝完全闭合后才施加预应力。
2.1.2 湿接缝连接
对于湿接缝的混凝土，应从原材料质量、配合比设计，搅拌运输、振捣工艺等各个环节保证混凝土的质量。施工时应严格按施工配合比对集料进行校定，对搅拌机及配料系统进行全面检查，保证配料准确、拌和物性能优良稳定且连续供料，保证规定的坍落度，应定期测定拌和物各项性能指标，不满足要求的应及时处理并不得入模浇注。混凝土浇筑完成初凝后应及时洒水养护，并采用土工布覆盖进行养护，使混凝土表面始终保持湿润，不得出现干湿交替，防止裂纹产生，确保养生质量。
对于节段梁的湿接缝也可以参考上述执行，同样需要注意拼接面的凿毛，以及湿接缝混凝土的养生。
2.2 下部结构
2.2.1 灌浆套筒连接
灌浆套筒连接和灌浆波纹钢管连接均属于过程控制工艺，其连接质量很大程度上取决于施工工艺。本文以灌浆套筒连接为例，详述其连接工艺控制，灌浆波纹钢管可参考执行。
连接工艺包括以下步骤：
⑴ 预制墩柱构件生产。墩柱钢筋笼需要在专用胎架上制作成形，偏差应控制在 ±2mm 以内。胎架主要由底座、支架、挂片及定位板等构件组成。其中，支架用于固定挂片和定位板，挂片用于定位主筋与箍筋，定位钢板用于固定连接套筒与连接钢筋。钢筋笼拼装前，需对胎架各构件验收复测，要求底座安装水平，支架位置精确，且支架在同一条直线上。在浇筑混凝土前，应严格控制预制构件预埋吊点的间距及伸出长度，吊点处还应采取补强措施。预制墩柱浇筑时，严格控制入模高度，不得超过 2m；墩柱的工厂化生产工艺主要为：模板在钢筋笼胎架上的安装、钢筋笼绑扎、封模、模板及钢筋笼翻转、混凝土浇筑、拆模养护等。
⑵ 承台拼接面钢筋预埋。为了使承台预埋钢筋与预制立柱中的套筒所匹配，应采用与套筒配套的定位胎具来定位承台钢筋。在浇筑混凝土前，应对承台预埋钢筋的高程、角度及相对位置进行测量复核，主筋的平面位置允许偏差为 2mm。浇筑混凝土时，应减小混凝土对预埋钢筋的冲击，成形后混凝土面平直度应在2mm 以内。
⑶ 墩柱的吊装与运输。预制墩柱质量大、高度高，根据现场情况，一般吊装方案主要采用翻转台设备或橡胶垫作支点的单机吊装。通过在立柱底部设置翻转台或橡胶垫单边起吊实现立柱翻转。翻转台的质量较大、占用空间大，转移不便捷，经济性较差；而采用橡胶垫作支点进行墩柱翻转时，墩柱卸车后平放在橡胶垫上，可直接翻转，简单方便，且柱底混凝土不易破损，是较为实用的翻转方案。
⑷ 墩柱的试拼装。为保证墩柱拼装后坐浆垫层的密实度，必须在坐浆完成后 30min 内完成墩柱吊装和垂直度校核，因此需要将墩柱进行预拼装，在确定辅助限位装置位置之后，吊离墩柱，完成承台面坐浆后，再实现墩柱正式吊装就位。预拼装时，在承台面上放样墩柱中心线，放置调节垫块，安装千斤顶；当立柱起吊距钢筋约 2cm 时，调整墩柱方位，使预埋钢筋缓缓插入连接套筒内；当距垫块约 2cm 时，调整与承台中心线对齐，并用水平限位板微调固定；当中心垫块受力后，随着吊机逐级卸力千斤顶同步支撑，并由 2 台全站仪在 2 个方向进行监测校核，实现边下放、边测量、边调节，当垂直度控制在允许偏差范围内后，锁定千斤顶位置不动，吊离墩柱，完成预拼装。
⑸ 拼接面坐浆与正式拼装。在立柱吊装前，需要对坐浆料测试28d龄期抗压强度，当满足要求时，方可施工。浆料应在有效期内，不应有结块等现象，在搅拌前，需要按照设计配合比控制好集料配比，在不影响垫层强度的情况下适当减少水灰比，以避免浆料离析；搅拌时，应采用高速搅拌机依次对加入的干料和水进行搅拌，一般搅拌时间约 4min，慢速 1min，快速 3min；搅拌好后，静置 3min，以待搅拌气泡消除。在摊铺砂浆垫层前，先应对承台界面凿毛清理，凿毛面凹凸不得小于 6mm，外露骨料的凹凸也应沿整个接合面均匀连续分布。之后对结合面撒水湿润，在四周设置坐浆挡板，并完成坐浆。坐浆完成后，即可进行墩柱正式吊装，墩柱就位后，通过复测和微调限位装置，使墩柱水平位置和垂直度符合设计要求。
⑹ 套筒灌浆施工。待垫层砂浆终凝后，方可进行套筒压浆作业。浆料搅拌前，需清洗干净灌浆机，以免堵塞。套筒内的灌浆料采用高强无收缩水泥灌浆料，在搅拌桶中依次放入干料和水，配合比为 100 ∶ 12。搅拌设备采用自制搅拌机，一般慢速搅拌 1min，快速搅拌 3min，实际搅拌时间以完全没有干料为止，拌浆结束后，需静置放出多余气泡。根据规范要求，需对拌浆料测试 1d、3d 和 28d 龄期的抗压强度。用水湿润灌浆机后倒入灌浆料，使灌浆料在灌浆机中循环多次，方可进行灌浆作业。灌浆前，先使用高压冲洗装置将承台顶面及立柱灌浆套筒清理干净，安装好出浆管；灌浆时应缓慢，采用灌浆机从下部注浆孔将浆料压入，上部出浆孔出气，稳压 10s 左右，当浆料溢出时，及时封堵出浆口，灌浆管压力稳定后，及时封堵注浆孔。灌浆完成后，清理构件上残留的多余浆体，1d 后割除出浆管。对灌浆全作业过程应进行记录。
2.2.2 自锁式预应力钢筋
对于自锁式连接方式，国外案例中多采用 U 型预应力钢绞线，预应力钢绞线锚固在墩顶，这样的构造预应力筋在承台里的弯曲半径小，穿束难度较大。考虑到施工的便利性，我国相关厂家针对桥墩这样的竖向安装结构开发了自锁式预应力锚固体系。该自锁式预应力锚固体系施工非常方便，预制构件时仅需预埋锚下构件和管道，预应力束无需预埋；在穿索后固定端能实现自锁，可以即时张拉锚索进行锚固；张拉后一次孔道灌浆即可。
自锁式锚固体系由张拉端锚具、固定端锚具、索体、锚下构件等组成。固定端锚具由锚垫板、螺旋筋、自锁结构、保护罩组成，出厂前固定端锚垫板、自锁结构和保护罩已组装成一体。张拉端锚具由锚垫板、螺旋筋、工作锚板、工作夹片组成。索体由钢绞线、锚固套、导向头组成，出厂前已组装成一体。以桥梁下部结构为例，自锁式锚具主要施工流程为：预埋件埋设—（构件浇筑）—立柱和基台拼装—索体穿束—安装前检查—锚具安装与张拉—灌浆与封锚（图 5）。
图5 自锁式预应力锚固体
3 高强无收缩水泥灌浆料
高强无收缩水泥灌浆料是两种连接模式均需使用的填充料，其物理力学指标是保证结构安全、可靠、耐久和可施工性的重要因素，其组分构成是以水泥作为结合剂，辅以高强骨料及高性能外加剂，如石英粉、微硅粉、纳米硅、聚羧酸减水剂等。
高强无收缩灌浆料质量的主要指标之一是抗压强度，影响其抗压强度的主要因素有水泥强度、水灰比、温度、骨料品种和质量等。高强无收缩灌浆料抗压强度与高强无收缩灌浆料中水泥的强度成正相关。当水灰比相等时，高标号水泥比低标号水泥配置出的高强无收缩灌浆料抗压强度高许多。但水灰比不变时，增加水泥用量并不能提高高强无收缩灌浆料强度，只能增大其和易性，但同时也会增大灌浆料的收缩和变形。骨料对高强无收缩灌浆料强度也有一定影响，当水灰比相等或配合比相同时，采用碎石配置的灌浆料强度比采用卵石配置的灌浆料强。
为此，对于高强无收缩灌浆料的质量控制应注意以下几点：⑴设计合理的高强无收缩灌浆料配合比。合理的高强无收缩灌浆料配合比由试验确定，除满足确定、耐久性要求和节约原材料外，应该具有施工要求的和易性。⑵ 按设计配合比施工。首先要及时测定砂、石含水率，将设计配合比换算为施工配合比。其次，要用重量比，不要用体积比。⑶ 加强原材料管理，高强无收缩灌浆料材料的变异将影响高强无收缩灌浆料强度。因此应严把质量关，不允许不合格品进场。
4 机械连接套筒
随着预制拼装技术的发展，灌浆套筒连接中灌浆密实度问题越来越受到技术人员的关注，为此较多的技术人员开始研究用于预制构件钢筋连接的机械连接套筒。目前市场上成熟的可用于预制构件钢筋连接的机械连接套筒有双螺套、锥套、自锁式机械套筒等多种套筒形式（图 6-7）。
图6 双螺套连接套筒
图7 锥套连接套筒
判断机械连接套筒是否可用于预制构件钢筋连接，需要对机械套筒的性能提出要求，包括单向拉伸、高应力反复拉压、大变形反复拉压性能，用于主梁节段钢筋连接的机械套筒尚应满足疲劳性能的要求。
⑴ 承载能力。机械连接套筒的抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度标准值，且破坏时应断于连接外钢筋。国家现行行业标准《钢筋机械连接技术规程》（JGJ 107-2016）对 I 级接头的机械套筒强度给出规定，对于机械接头极限抗拉强度给出两个判断条件，即当钢筋拉断时，要求接头的极限抗拉强度大于钢筋极限抗拉强度标准值；当连接件破坏时，要求接头的极限抗拉强度大于 1.1 倍的钢筋极限抗拉强度标准值。对于第二种情况，要求机械套筒强度套筒处外露螺纹和锻粗过渡段的强度也应达到 1.1 倍钢筋极限抗拉强度标准值。工程实践表明，滚轧接头断于钢筋外露螺纹时要达到上述要求是非常困难的，因为钢筋丝头的加工质量再好，也不可能提高钢筋母材强度，而不少钢筋的自身强度就达不到 1.1 倍极限抗拉强度标准值。因此导致施工现场为避免滚轧外露螺纹处拉断，部分施工单位采购高极限强度钢筋来降低接头抽检不合格率，但使用高极限强度钢筋会给结构带来较大的危害，即增加了抗弯构件极限受压区高度，降低构件塑性转动能力，从而降低结构延性；因此对于桥梁结构仅做出“钢筋拉断且连接件的抗拉强度不应小于连接钢筋抗拉强度标准值”的规定。
⑵ 变形性能。钢筋机械连接接头在拉伸和反复拉压时会产生附加的塑性变形，卸载后形成不可恢复的残余变形，这会使装配式混凝土结构开裂，因此有必要控制接头的残余变形性能。目前的已有规范对钢筋机械连接接头规定了单向拉伸和反复拉压时用残余变形作为接头变形控制指标，同样也适用于预制构件钢筋机械连接接头。
高应力与大变形条件下的反复拉压试验是对应于风荷载、小地震和强地震时钢筋接头的受力情况提出的检验要求。在风载或小地震下，钢筋尚未屈服时，应能承受 20 次以上的高应力反复拉压，并满足强度和变形要求。在接近或超过设防烈度时，钢筋通常都进入塑性阶段并产生较大塑性变形，从而能吸收和消耗地震能量；机械连接接头在经受反复拉压后易出现拉、压转换时接头松动，因此要求钢筋接头在承受 2 倍和 5 倍于钢筋屈服应变的大变形情况下，经受（4~8）次反复拉压，满足强度和变形要求。具体变形性能要求见表 2。
表2 机械连接套筒的变形性能要求
⑶ 容差能力。用于预制构件钢筋连接的机械连接套筒，与用于单根钢筋连接的机械套筒不同，尚需要一定的容差能力，用于适应预制构件端钢筋预留位置的偏差。容许偏差一般分为轴向偏差和径向偏差，目前较多的机械连接套筒仅是通过强行纠偏实现钢筋径向的偏差调整，但对于桥梁结构中使用的大直径钢筋，如直径为 40mm 的钢筋，其强行纠偏非常困难，且会对预制构件产生一定的损伤。因此，开发具有真正意义上的容差能力的机械套筒具有一定的迫切性，当然容差性也不能太大，否则钢筋的不对中，对钢筋的连接不仅会产生轴力，还会产生局部的弯矩，对受力不利，因此机械套筒的径向容差能力以能满足预制结构预制精度的要求为宜。
5 结语
预制拼装桥梁结构是加快施工速度、减少现场污染、实现低碳化建设的有效手段。预制拼装桥梁施工技术不仅能很好地控制工程质量，而且能加快施工速度、减少现场污染，同时也符合低碳化、和谐社会的发展要求，是一套高效、低碳、环保的桥梁建造技术。预制拼装桥梁施工技术的提出，将为全行业低碳化的推广打下坚实的基础。然而，由于桥梁结构的预制拼装与建筑的预制拼装有较大的区别，给桥梁的预制拼装技术推广也带来了一定的挑战。
建筑预制构件一般重量较小，大致控制在 15t 以下；而桥梁预制构件重量相对较大，构件基本在 150~200t 左右，桥梁构件预制工厂的投入是目前遇到的困难之一。进行构件的轻量化，可在一定程度上解决该问题。构件轻量化的一个途径是采用新型的材料，另一途径则是划分更多的节段，但无论如何设计，构件间的连接仍然是预制拼装桥梁的重中之重，因此连接工艺的质量控制将是非常关键的环节。期望我国技术人员可以研发出更多更加可靠、更加便捷的连接方式，推动桥梁工业化技术的发展。
[1] 孙柏林 . 装备制造业应努力抓好节能降耗 . 自动化博览 , 2010(4):6.
图1 来源 https://www.sohu.com/a/277254203_807518，“明年五月通车！虎门二桥主线贯通，东莞到番禺将减少半个钟！”
图2 来源 https://m.thepaper.cn/newsDetail_forward_4087923，“连徐高铁最新消息”
图4 来源 http://news.sina.com.cn/o/2003-09-04/1422691198s.shtml，“东海大桥二标上部结构施工拉开序幕 首根墩柱今就位”
* 其余图片来源：上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司
THE END
编辑 | 郭守得
审校 | 刘玉姝 傅嘉言
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