跨中体内、体 外钢束应力变 幅
钢束转向偏转半径设计参数
钢束规格 7φs15.2 12φs15.2 19φs15.2 27φs15.2
中间处 2000 2500 3000 3500
锚固处 3000 3500 4000 4500
摩阻系数、孔道偏差系数
管道种类
κ
μ
钢管无粘结
0.004
0.09
钢管穿光面
0.001
二、设计方法及关键构造
建立了节段梁体外预应力关键参数
研究活载作用下体外束应力变化幅度，确定了体外钢束在使用阶段的应力限值及张拉 控制应力值
研究了转向结构处的摩阻系数以及钢索在转向位置的偏转半径等设计参数。
体外预应力钢束应力限值
名称
应力限值
使用阶段应力
0.60fpk
张拉控制应力 (0.68~0.71) fpk
1965，法国Choisy-Le-Roi桥
(节段预制拼装）
1980
1970
1982，美国Seven Mile桥 (全体外配束)
2000
2001，上海新浏河桥
体外预应力体系关键构造 大规模工厂化预制、拼装及控制技术 自动化专用设备及材料
一、背景
短线匹配法节段预制拼装体外预应力桥梁技术特点
节能
设备可重复使用 耗费人工和材料少
国家授权专利3项
预制场节段预制周期达到每节 2天
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术 模板系统
技 术
三向调位精度达到±1mm，模板调位仅需1h
特 点 可实现缓和曲线超高、变截面及小半径平曲线梁段预制
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
模板系统
缓和曲线超高节段梁的预制
节段梁超高示意
半刚性底模计算分析
厦漳跨海大桥北汊南引桥缓和曲线超高段横坡最大变幅为5%，按最大预制节段长度4m考 虑，箱梁节段底板在缓和曲线超高段呈一个扭面，其中一个点不其余三点所形成的平面有一 定高差，最大差值22mm。在预制过程中，通过底模台车调整底模，形成节段空间扭转姿态。
架桥机设备
无须错层的拼装机构（南京四桥）
错层安装 整跨吊装
无须错层的拼装机构
无须错层的拼装机构：在主桁中间部位 设置外伸吊架，当采用尾部供梁时，相 邻节段间不需要高低错层吊挂即可给后 续节段安装预留出足够空间。简化工序, 每孔节段梁拼装可缩短工期2d。
五、关键设备及材料
架桥机设备
小曲率半径空间扭曲箱梁架桥机吊装（厦漳大桥）
减小;
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
节段梁安装技术
仅用一台架桥机即可完成整联多跨桥梁的节段拼装 技
术 特
提高了标准化作业水平
点 显著降低了施工成本和工程风险
边跨悬挂
对称悬拼
跨中段合龙
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
节段梁安装技术
新型临时墩梁锚固技术
边跨梁段安装技术
预制合龙块+双湿接缝合龙技术
80%
72.30%
60%
40% 20% 0%
梁桥
26.50%
拱桥
0.04%
0.10%
悬索桥
斜拉桥
梁桥
拱桥
悬索桥 斜拉桥
传
施工耗材多
统 施
环境影响大
工
建设周期长
方
法
质量控制难
节能、环保、高效、耐久
一、背景
行业发展政策
资源利用少 环境负荷低 科技含量高 生态循环优
工程设计标准化 梁段预制工厂化 现场施工装配化
长大桥梁设计、施工、监测、管养不抗灾技术 2014世界道路协会公路桥梁委员会上海年会暨长大桥梁学术研讨会
演讲人 张永涛
汇报内容
1. 背景 2. 设计方法及关键构造 3. 工厂化预制、架桥机拼装技术 4. 施工控制技术 5. 关键设备及材料 6. 工程推广应用
一、背景
混凝土梁桥是一种量大面广的桥型，在已建成的80多万座桥梁中，占 70%以上
抗拉强度 (MPa)
抗弯强度 (MPa)
抗压强度
12h
(MPa)
1d 7d
固化时间 (min)
本产品 K-801-M型
350000 6500
32.5
63.3 50 77.4 102 60
西卡
Dur31,SBA-S02 380000 7000
31.1
54.7 51 66.1 88 55
爱劳达
XH-111 800000 6300
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
模板系统
变截面节段梁的预制
集美大桥主跨100米变高节段梁
主跨梁高由跨中3m变化到根部5.6m; 将梁底设计为直折线，变截面梁段上部3m高
以上的截面形状不中跨节段截面形状保持一致， 而3m以下部分采用不底板等宽度的矩形;
港珠澳香港段变高节段梁
主跨梁高由跨中4m变化到根部10m; 腹板保持斜率一致，底板宽度随梁高增大逐渐
苏通大桥
46#墩
55#墩
64#墩
苏通大桥北引桥B2及中引桥D1标上 部结构均为双幅的75m跨度预应力 混凝土等高度连续箱梁，其中B2标 桥跨结构为（50m＋9×75m）＋ （10×75m），D1标为5×75m，全 长1850m。
72#墩 77#墩
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
工艺简介
节段预制（1） 匹配梁调位（1）
随着节段梁工艺的推广应用，结构设计理 念向着轻型化、装配化的方向发展，在结 构形式、结构构造、体内外预应力配束比 例上有着明显的改进
汇报内容
1. 背景 2. 设计方法及关键构造 3. 工厂化预制、架桥机拼装技术 4. 施工控制技术 5. 关键设备及材料 6. 工程推广应用
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
匹配梁调位（2）
钢筋笼吊装就位
钢筋笼绑扎
钢筋笼起吊
内模安装
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
工艺简介
节段预制（2） 浇注混凝土
混凝土浇注完成
混凝土养护
存梁场养护
存梁场存放
匹配梁移至存梁场
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
工艺简介
节段安装（1） 梁段出运
梁段运输
墩顶块吊装
梁段拼装就位
抹胶
梁段吊装
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术
四、施工控制技术 建立了短线匹配法节段预制拼装箱梁的施工控制方法
技 将桥梁施工全过程纳入施工控制系统， 术 包括模型计算与预测、误差分析与修正、 特 点 预制放样与拼装测量等
平面线形误差小于 10mm 立面线形误差小于 20mm
施工控制流程与体系
标高误差 / 25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 275 300
相比传统精轧螺纹钢锚固方式， 钢绞线张拉在箱梁内进行，解决了 操作空间小的问题
仅用架桥机即可完成全联拼装 提高标准化作业水平 降低了施工成本
无需安装大型吊模系统及钢筋骨架 简化了施工工序 降低合龙难度和风险
汇报内容
1. 背景 2. 设计方法及关键构造 3. 工厂化预制、架桥机拼装技术 4. 施工控制技术 5. 关键设备及材料 6. 工程推广应用
前张拉平台
后支腿 后中支腿 后张拉平台
前中支腿
前支腿
五、关键设备及材料
架桥机设备
新型主桁断面，效率高，重量轻
技 术
前后支腿互换，纵向过跨效率高
特 点
自动回位，提高行走速度
无错层拼装，单跨缩短工期 2天
整体工效：是现场浇筑的 7-8倍， 比传统架桥机 提高30% 以上
综合节能：降耗 超过25%
五、关键设备及材料
-5
轴线控制点
上游控制点
-10
下游控制点
-10mm
控制点顺桥向坐标 /m
崇启大桥安装控制误差
四、施工控制技术
线形控制软件
技 以大型数据库为核心，集模型计算与预测、误差分析与修正于一体
术 特
采用先进的网络技术，同时对多个项目进行远程控制分析
点 可实现宽幅变截面箱梁、缓和曲线变横坡、小曲率半径等复杂桥梁结构的精度控制
下行式 湿接缝 载重2000吨
五、关键设备及材料 具有自主知识产权的节段拼装粘合胶新型材料
涂抹工作时间长，早期强度增长快
技 -5℃～45℃温度变化范围内性能稳定 术 特 满足AASHTO规范要求，部分指标优于国外同类产品 点
形成了国产化，价格仅为国外产品的1/3
性能
粘度
A组份
（mPa.S） B组份
环保
施工场地占用少 对环境影响小
高效
生产线循环作业 架桥机组拼速度快
耐久
混凝土质量可靠、品质好 预应力体系可检查、更换
工程设计标准化 梁段预制工厂化 现场施工装配化
跨江跨海桥梁
城市高架桥
一、背景
要解决的关键技术问题
设计方法和关键构造 节段预制和拼装技术 施工控制技术 专用设备和材料
高度控制点 水平控制点
应用技术
• 设计方法及新型结构型式 • 标准化生产线 • 施工工法
• 误差控制和验收标准 • 架桥机成套设备
• 设计方法及新型结构型式 • 标准化生产线 • 施工工法
工艺简介
节段安装（2） 临时预应力张拉
永久预应力张拉
最后1对梁安装 安装湿接缝模板
架桥机前移
拆除悬挂吊杆
边跨悬挂
湿接缝浇注
三、工厂化预制、架桥机拼装关键技术 混凝土节段预制工厂标准化生产线
钢筋笼制作安装 → 梁段预制 → 修整养护 → 节段堆存 → 装船运输
短线匹配法混凝土节段预制工厂标准化生产线
33.3
53.7 38 69.1 85 30