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相較于傳統(tǒng)施工方法，模塊化建造方法最重要的優(yōu)勢(shì)是顯著縮短了建造時(shí)間。特別是在新建替代橋梁的情況下，新橋的建造應(yīng)避免對(duì)橋下交通造成重大影響，由此減少了交通擁堵和繞行，同時(shí)也避免因此產(chǎn)生的多余CO2排放，因此在施工本身、可能      出現(xiàn)的交通改道等方面都實(shí)現(xiàn)了成本節(jié)約。模塊化建造方法的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，通過(guò)將預(yù)制的梁段組合在一起，可以最小化施工現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境干擾。模塊化構(gòu)件可以在工廠中進(jìn)行一系列的優(yōu)化，以高速度和足夠的質(zhì)量進(jìn)行生產(chǎn)，而且不受天氣影響。這樣生產(chǎn)的混凝土構(gòu)件具有非常密實(shí)的表面，而且工場(chǎng)預(yù)制受到持續(xù)而穩(wěn)定的質(zhì)量控制，從而形成極其耐用的結(jié)構(gòu)，其維護(hù)成本和整體生命周期成本均低于現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)。

對(duì)于新建的替代橋梁，通常要求新結(jié)構(gòu)能夠在顯著增加的交通負(fù)荷下，仍然能夠與現(xiàn)有橋梁的建筑高度相匹配。否則，通常會(huì)導(dǎo)致由于抬高引道或坡道而產(chǎn)生額外的成本和環(huán)境影響，這一點(diǎn)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該盡量避免。對(duì)于這種應(yīng)用情況，組合結(jié)構(gòu)以其輕質(zhì)和高承載能力顯得尤為合適。

典型案例及其施工

1.GreiBelbach segment分段橋

      2014年，Max B?gl與SSF工程師有限公司（SSF）合作開(kāi)發(fā)了一種新型的結(jié)構(gòu)，其原理是將承重體系分為縱向和橫向兩個(gè)承載系統(tǒng)。首次在試點(diǎn)項(xiàng)目GreiBelbach segment分段橋[1]（圖1）中實(shí)施。從圖示中可以看出，放棄了車(chē)行道板與鋼梁之間的組合連接。設(shè)計(jì)的目標(biāo)是在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)持久且適應(yīng)性強(qiáng)的設(shè)計(jì)，同時(shí)確保結(jié)構(gòu)高質(zhì)量。通過(guò)放棄主承重結(jié)構(gòu)與橫向梁段之間的剪切組合，可以輕松更換單個(gè)梁段。梁段配備了滑動(dòng)涂層，結(jié)合不銹鋼板架設(shè)在主承重結(jié)構(gòu)上，確保整個(gè)使用壽命內(nèi)摩擦系數(shù)為0.30[1]?？v梁在這里形成所謂的預(yù)制組合梁（VFT梁），該梁于1998年由SSF在半成品構(gòu)件和后續(xù)補(bǔ)充現(xiàn)澆混凝土的改進(jìn)體系中研發(fā)得到[2]。與常規(guī)的預(yù)制組合梁（VFT梁）相比，分段建造法中的混凝土上緣不再通過(guò)現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行補(bǔ)充，而是已經(jīng)在工廠中完全施工完畢，并且除了作為組合板的功能外，還用于支撐橫向張拉的預(yù)應(yīng)力車(chē)行道板?；炷亮和ㄟ^(guò)組合榫構(gòu)件與鋼梁牢固連接[1,3]。

圖1 GreiBelbach 分段橋的截面

2.Sebes-Turda Mures 高架橋

      由SSF工程師有限公司開(kāi)發(fā)的組合梁網(wǎng)格（VTR，Verbund-Tr?ger-Rost）建造法針對(duì)縱橫梁連接問(wèn)題，通過(guò)無(wú)現(xiàn)場(chǎng)焊接的嚴(yán)格模塊化設(shè)計(jì)加以解決。 VTR建造法的主要構(gòu)件（鋼縱梁、預(yù)制混凝土橫梁和車(chē)行道板）以及系統(tǒng)化的建造方式可參見(jiàn)圖2。

      Sebes-Turda Mures高架橋[4]作為第一座采用VTR建造法的橋梁于2014年在波蘭和羅馬尼亞建成。橋梁全長(zhǎng)為720米（12×60米），是這種施工方法一個(gè)很好的案例。

圖2 VTR建造法的結(jié)構(gòu)體系

      在組合梁網(wǎng)格（VTR，Verbund-Tr?ger-Rost）建造法中，縱梁優(yōu)先采用氣密焊接的鋼箱梁，長(zhǎng)度可達(dá)40米（圖3）。 在大跨度情況下，箱體的寬度和高度可以設(shè)計(jì)為在需要時(shí)檢測(cè)人員可以連續(xù)行走。當(dāng)環(huán)境條件適宜且業(yè)主同意時(shí)，可以使用耐候鋼作為縱梁。橫梁在工廠預(yù)制，并整體放置在縱梁上（圖4）。 縱橫梁組合可以像往常一樣通過(guò)剪力釘和現(xiàn)澆混凝土完成。通過(guò)這種方式，車(chē)行道板自重荷載在施工狀態(tài)下被組合梁縱橫網(wǎng)格承載（圖5）。橫梁可以采用鋼或鋼筋混凝土制作。通常，密實(shí)的鋼筋混凝土橫梁更受歡迎，因?yàn)榈靡嬗诮ㄔO(shè)和維護(hù)成本，它們相對(duì)于鋼梁具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。 施工使用自密實(shí)混凝土C50/60，從而得到高密實(shí)的結(jié)構(gòu)，通常設(shè)計(jì)的環(huán)境等級(jí)為XC4、XD3和XF2。為避免因混凝土收縮而導(dǎo)致的裂縫，橫梁在張拉臺(tái)座上進(jìn)行部分預(yù)張拉。鋼筋混凝土橫梁和車(chē)行道板的制造通常在固定地點(diǎn)進(jìn)行批量生產(chǎn)，這種生產(chǎn)方式能夠保證幾何精度、材料一致性以及高生產(chǎn)速度，并且可以通過(guò)機(jī)器人進(jìn)行制造。對(duì)于車(chē)行道板，質(zhì)量要求與橫梁相同。原則上避免對(duì)板進(jìn)行分割，以確保車(chē)行道板的底面沒(méi)有可見(jiàn)的接縫。

圖3 Sebes-Turda Mures 高架橋: 安裝一根55米長(zhǎng)的彎曲鋼縱梁

圖4 A10 Sebes-Turda Mures 高架橋: 安裝的橫梁

圖5 組合梁網(wǎng)在放置車(chē)行道段之前

對(duì)拼裝方法的研究

      對(duì)于模塊化建造，重要的是為各個(gè)模塊的拼接選擇一種靜態(tài)的而且結(jié)構(gòu)質(zhì)量可靠的解決方案。以往的經(jīng)驗(yàn)和試點(diǎn)項(xiàng)目表明，這些所謂的薄弱點(diǎn)可以通過(guò)相應(yīng)方法安全且持久地解決。對(duì)于模塊化結(jié)構(gòu)，它們的連接和制造也是歐洲當(dāng)前的主要研究方向，其目標(biāo)是通過(guò)智能預(yù)制實(shí)現(xiàn)更短的建造時(shí)間。

     早在1960年代，東德的工程師們?cè)诮ㄔO(shè)跨越Hohensaaten-Friedrichstaler waterway的橋梁（圖6）時(shí)，通過(guò)摩擦連接實(shí)現(xiàn)了預(yù)制板構(gòu)件和鋼梁之間的抗剪連接。車(chē)行道板的混凝土預(yù)制件通過(guò)HV螺栓（熱鍍鋅高強(qiáng)螺栓）與鋼梁連接。后期在鋼上部橫梁和車(chē)行道板上鉆孔用于固定HV螺栓（圖7a）。然而，由于連接程度較低，這種技術(shù)被證明是有問(wèn)題的。此外，HV螺栓的預(yù)緊和后緊，因蠕變而需要耗費(fèi)大量時(shí)間。因此，決定不在其他建筑中實(shí)施這一技術(shù)。相反，通過(guò)開(kāi)發(fā)一種標(biāo)準(zhǔn)化的空心錨栓，顯著提高了連接效果。在每個(gè)預(yù)制件的四個(gè)凹槽中使用大型鋼錨栓，并與鋼上部橫梁焊接，如圖7b所示。鋼梁與混凝土預(yù)制板之間的結(jié)合是通過(guò)用低收縮砂漿填充凹槽而形成的。這種連接技術(shù)已在Grimma的Mulde橋（圖8）、Wittenberge的Elbe橋以及一系列架空跨越結(jié)構(gòu)中使用[5]。

圖6 在跨越Hohensaaten-Friedrichstaler waterway的橋上鋪設(shè)預(yù)制混凝土構(gòu)件

圖7 模塊化組合橋梁的組合連接件：

a) HV螺栓，b) 大型空心錨栓，c) U型鋼構(gòu)件和d) 剪力釘

 圖8 Muldebrücke Grimma

      目前，剪力釘作為組合結(jié)構(gòu)的連接件已在全球范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，因此在歐洲模塊化組合橋梁的建設(shè)中，它們也是使用最廣泛的連接件。以下介紹的連接件改進(jìn)之處主要在于剪力釘在鋼長(zhǎng)梁上的排列方式。在1960年代和1970年代，瑞士在橋梁建造中實(shí)施了國(guó)外常用的一種施工方法，其基本原理是將剪力釘整組焊接到鋼長(zhǎng)梁上，在混凝土構(gòu)件相對(duì)應(yīng)的位置則是矩形的開(kāi)口。這些開(kāi)口要么在工廠中已經(jīng)進(jìn)行加固，要么在鋪設(shè)構(gòu)件后在工地上補(bǔ)充加固?；炷亮憾闻c鋼縱梁之間的結(jié)合是通過(guò)灌注矩形開(kāi)口來(lái)實(shí)現(xiàn)的（圖7d）。 這種建造方式在美國(guó)[6]、英國(guó)[7]、法國(guó)[8]、日本[9]和韓國(guó)[10]也得到了應(yīng)用。在德國(guó)，這種建造方式于2018年在哈根的哈默赫街橋的新建替換橋梁中得到了應(yīng)用。

      在法國(guó)，PS13道路跨越A85的橋梁實(shí)現(xiàn)了另一種在混凝土梁段與鋼梁之間建立連接的方法[7]。為了實(shí)現(xiàn)可靠連接，在車(chē)行道混凝土梁段中設(shè)置了直徑為80mm的圓形開(kāi)口。在鋪設(shè)車(chē)行道混凝土后，通過(guò)這些開(kāi)口從上方將單個(gè)剪力釘焊接到鋼主梁上（圖9）。 隨后通過(guò)用自密實(shí)混凝土填充開(kāi)口來(lái)形成組合結(jié)構(gòu)[8,12]。

圖9 在法國(guó)的模塊化組合梁的車(chē)行道板中通過(guò)圓形開(kāi)口焊接剪力釘[7]

      在瑞典使用的一種連接方法中，連續(xù)的剪力釘被整排焊接到鋼梁的上翼緣上。在混凝土梁段中，為剪力釘預(yù)留了U形通道（圖10）。 梁段中的通道和鋼梁的上弦共同形成了填充砂漿的模板。為了將填充砂漿引入組合接縫，每個(gè)梁段和通道預(yù)留了兩個(gè)孔洞，孔洞的位置沿著梁段的截面高度。 該方法于2000年在Rok?n橋和2002年在Norrfors鐵路橋上得到應(yīng)用[13]。

圖10預(yù)制梁段中的封閉接縫[13]

      在芬蘭，建造Laisentianjoki橋時(shí)試驗(yàn)了一種類(lèi)似的工藝，但該工藝采用的是向上開(kāi)放的接縫，而不是封閉的接縫。由于截面整體斷開(kāi)，組合接縫在吊裝預(yù)制件時(shí)成為了一個(gè)脆弱的薄弱環(huán)節(jié)。為了避免在吊裝時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，必須在這些位置用鋼構(gòu)件對(duì)節(jié)段進(jìn)行加固。與其他方法一樣，鋼構(gòu)件與混凝土構(gòu)件的組合在提升后通過(guò)灌注接縫來(lái)完成[14,15]。

后續(xù)發(fā)展方向

1.拼接技術(shù)的改進(jìn)

      單個(gè)構(gòu)件之間的拼接，即將模塊化節(jié)段連接成一個(gè)整體，必須給予特別關(guān)注。這些連接接口必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證?；谝淹瓿山Y(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)以及研究和科學(xué)的發(fā)展，除了已經(jīng)經(jīng)過(guò)測(cè)試的改進(jìn)方案外，還有更多創(chuàng)新的、經(jīng)過(guò)科學(xué)驗(yàn)證的解決方案可用于實(shí)現(xiàn)此目的。

2.防水及鋪裝的簡(jiǎn)化

       對(duì)于本文介紹的模塊化建造方法，目前仍然需要常規(guī)的防水和車(chē)行道鋪裝。未來(lái)應(yīng)研究是否可以由于預(yù)制件廠生產(chǎn)的混凝土結(jié)構(gòu)極為密實(shí)，從而省略防水和鋪裝，就像在使用分段鋼組合梁的試點(diǎn)項(xiàng)目（OU Mihlhausen的Briicke GreiRelbach橋）中實(shí)施的那樣，并且已經(jīng)在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中進(jìn)行了多年的測(cè)試。

      設(shè)計(jì)和施工模塊化橋梁的努力已經(jīng)進(jìn)行很長(zhǎng)時(shí)間了。在歐洲，已經(jīng)有多種不同的模塊化建造方式得到應(yīng)用，并且在不斷使用和發(fā)展。縮短的建造時(shí)間意味著更低的成本，并且提高了公眾的接受度（由于交通干擾減少）。通過(guò)在工廠進(jìn)行批量化、高質(zhì)量的預(yù)制，模塊化結(jié)構(gòu)通常能夠?qū)崿F(xiàn)極好的耐久性，結(jié)合輕便的拆裝性，能夠?qū)崿F(xiàn)非?？沙掷m(xù)的橋梁結(jié)構(gòu)。鋼組合結(jié)構(gòu)的模塊化建造方式還具備另一個(gè)優(yōu)勢(shì)，即主要承重構(gòu)件的運(yùn)輸重量明顯低于傳統(tǒng)的實(shí)體建造方式。

      面對(duì)當(dāng)下我們面臨的挑戰(zhàn)，包括不斷增加的交通流量以及盡可能減少對(duì)環(huán)境的影響和社會(huì)經(jīng)濟(jì)成本的要求，模塊化建造方式提供了一種簡(jiǎn)單而有效的解決方案。本文介紹了各種組合橋梁建設(shè)中的模塊化建造方式，這些方式可以實(shí)現(xiàn)絕大多數(shù)新建（替代）項(xiàng)目。在波蘭和羅馬尼亞實(shí)施的VTR建造法的建筑物不僅證明了其可行性，還展示了這種模塊化建造方式的高效性。

參考文獻(xiàn)

[1] Seidl, G.; Hierl, M.; Breu, M.; Mensinger, M.; Stambuk, M(2016) Segmentbriicke GreiRelbach als Stahlverbundbriickeohne Abdichtung und Asphalt in:Stahlbau 85,H.2.S.126-136.

[2] Doss,W.et al.(2001) VT-Bauweise- Entwicklung von Verbundfertigteiltr?gern im Briickenbau in: Beton- und Stahlbetonbau 96,H.4,S.171-180.

[3] Deutsches Institut fiir Bautechnik (Dibt)(2018) Allgemeine Bauartgenehmigung fiir Stahlverbundtr?ger mit Verbunddiibelleisten in Klothoiden-und Puzzleform. Z-26.4-56Berlin.

[4] Geiβler,K.:Reintjes,K.-H:Rodemann.J.(2009) Ganzfertigteile bei der Verbundfahrbahnplatte der Bahretalbriicke-Eine Revision nach Ausfuhrung und baubegleitender messtechnischer Uberachung in: Stahlbau 78.H.12S.897-906.

[5] Fiedler,E.(2001) Die Entwicklung des Stahlbriickenbaues in der DDR bis zum Zeitpunkt der Wende- Ein Riickblick(TeilⅡ) in: Stahlbau 70.H.5.S.317-328.

[6] Culmo,M,(2009) Prefabricated Composite Bridges in the United States including Total Bridge Prefabrication in Collin,p:Hallmark,R:Nilsson,M. [eds.] Interational Workshop on Prefabricated Composite Bridges. Stockholm, 4. M?rz 2009,pp.141-153.

[7] Gordon,S.R.; May,I.M.(2009) Precast deck systems for steel-concrete composite bridges in: Collin, P.: Hallmark. R.:Nilsson, M.[eds.] International Workshop on Prefabricated Composite Bridges.Stockholm,4.M?rz 2009,pp.167-197.

[8] Berthellemy,].(2009)Composite element bridges in FranceExperiences of prefabricated slab decks in: Collin, P..H?llmark, R.; Nilsson, M. [eds.] International Workshop onPrefabricated Composite Bridges.Stockholm, 4. Marz 2009.Pp.45-62.

[9] Ralls, M. L. et al. (2005) Prefabricated Bridge Elements and Systems in Japan and Europe. No. FHWA-PL-05-003.United States. Federal Highway Administration. Office of International Programs, March 2005.

[10] Shim, C.S.; Chung, C.-H; Kim, I.-K.; Kim Y.J. (2020) Development and Application of Precast Decks for Composite Bridges in: Structural Engineering International 20,no.2 pp.126-133.

[11] Balder,T.; Schmimanski,A.(2019) Briicke Hammacher Str.iiber die BAB 46 in Hagen in: BFT International, H.2,S.31-32.

[12] Dauner,H.-G,(2002) Techniken zum Bau der Fahrbahnplatte bei Verbundbriicken in: Stahlbau 71,H.8,S.625-631

[13] H?llmark;R.; Collin.P.;Stoltz,A.(2009) Innovative Prefabricated Composite Bridges in: Collin,P.; H?llmark, R.;Nilsson,M.[eds.] Interational Workshop on Prefabricated Composite Bridges. Stockholm,4. M?rz 2009, pp.121-140.

[14] Hariu,T.(2009) Case Laisentianjoki bridge - Cantilever bridges with Prefabricated deck elements in: Collin. P.;H?llmark.R.; Nilsson. M. [eds.] Interational Workshop on Prefabricated Composite Bridges.Stockholm,4. M?rz 2009. pp.105-109.

[15] H?llmark,R.; White,H.;Collin,P.(2012) Prefabricated Bridge Construction across Europe and America in: Practice Periodical on Structural Design and Construction 17, no. 3 pp.82-92.