淺談混凝土梁的預制方法

吳彰偉 余 艷

（信陽金通建設工程有限公司，河南 信陽 464100）

橋梁預制廠一般可生產鋼筋混凝土梁、先張法或后張法工藝的預應力混凝土梁、混凝土橋梁的節段構件及其它預制構件。由于運輸長度和質量的限制，通常在橋梁預制廠內以生產中、小跨徑預制構件為主，跨徑大于25m的后張法預應力混凝土梁以及大跨徑混凝土橋的節段構件主要在橋位預制場內生產。

一、梁的整體預制

1、固定臺位上預制

在預制廠或施工現場，可用固定式底座生產鋼筋混凝土和預應力混凝土梁。預制構件在固定臺位上完成各工序，直到構件完全可以移動后再進行下一個構件的制作。在正常的情況下，固定臺位上預制一片30m跨徑的后張法預應力T梁需要50h的工作時間。

固定臺位需要一個強度高、不變形的底座，在構造上有整體式底座和底座墊塊兩類。整體式底座是在堅實的地基上鋪設混凝土底板。預制時，在底板上設置墊木和底模板。底座墊塊是在預制梁的長度范圍內，每隔一定距離0.5～1.0m設置一組混凝土墊塊(橫向可2～3塊)，在橫向的底座墊塊之間設置鋼橫梁，在其上鋪設底模板。采用底座墊塊的固定臺位，可使底模下有足夠的空間以便放置底模振搗器。為減小對墊塊的振動，可在底板墊塊與橫梁之間放置1-2層橡膠墊板。同時可在橫梁下方加焊限位塊，或在底座墊塊上預留限位缺口或預埋限位鋼筋，以便控制橫梁的位置，見圖1示。

圖1 -橫梁與底座墊塊的連接

先張法制造的預應力混凝土梁，也是一種在固定臺位上生產的預制梁。在這種預制梁的制造過程中，臺座是主要設備，用于承受張拉預應力鋼筋的反力。張拉臺座必須在受力后不傾覆、不移動、不變形。張拉臺座類型：按構造形式分為框架式、槽式和墩式；按受力形式分為軸心壓柱式、偏心壓柱式和無壓柱式；按使用分為可拆裝配式和固定式；按材料分為鋼筋混凝土式、鋼筋混凝土和型鋼組合式及鋼管混凝土式等。固定生產的橋梁預制廠多采用長線壓柱式臺座，在一條生產線上可以同時預制若干個構件，提高生產效率。槽式和墩式張拉臺座的形式和構造如圖2所示。

圖2 -張拉臺座的形式與構造

a)墩式臺座；b)槽式臺座；c)臺座構造示意

臺座的長度和寬度根據施工現場的實際情況和生產板梁的數量決定，長度一般為50～120mm。臺座主要由底板、承力架(支承梁)、橫梁、定位板和固端裝置幾部分組成。臺座的底板有整體式混凝土臺面或裝配式臺面兩種，作為預制構件的底模。先張臺座的底板應平整，排水暢通，地基不產生不均勻沉降。承力架或支承梁要求承受全部張拉力，在制造時，要保證承力架變形小、經濟、安全、便于操作等。壓柱式臺座的支承梁是細長的壓桿，要求有足夠的壓曲穩定性和抗壓強度。橫梁是將預應力鋼筋的張拉力傳給承力架的橫向構件，常用型鋼制成。設計時，要根據橫梁的跨徑、張拉力的大小確定截面，并保證其剛度和穩定要求。定位板用來固定預應力鋼筋的位置，用鋼板制成，其厚度應保證承受張拉力后具有足夠的剛度。孔的位置按照梁體預應力鋼筋的位置設置，孔徑比鋼筋直徑大2～5m，以便于穿筋。固定端裝置設在非張拉端，用于固定鋼筋位置并在梁預制完成后放松鋼筋。它僅在一端張拉的后座上使用。

2、流水臺車上預制

在預制廠內設置運輸軌道，預制梁的底模設置在活動臺車上的預制方法。流水臺車的構造由軌道輪、底板、加勁肋、底模和底模振搗裝置組成。流水臺車均為鋼制，流水臺車和生產線的數量根據預制廠的生產能力確定。

流水臺車生產時，預制梁在臺上生產，而安裝模板、綁扎鋼筋、預應力筋組束、澆筑混凝土以及張拉等工序安排在固定車間內，通過臺車流動組織生產。它的主要優點在于可組織工廠采用流水臺車生產后張法預應力混凝土簡支梁，可在臺車上生產多種規格的梁，一條流水線每天可生產一片預制梁。但它需要較大的生產車間和堆放場地，宜在生產量大的大型橋梁預制廠采用。

二、梁節段的預制

根據施工方法的要求，需要根據起吊能力將梁沿橋縱向分成適當長度的若干節段，在工廠或橋位附近進行節段預制工作。箱形梁節段的預制質量將直接影響橋梁工程的質量，通常采用長線澆筑或短線澆筑的預制方法，桁架梁段常采用臥式預制方法。

1、長線預制

圖3 -長線法預制箱梁節段的臺座

長線預制是在工廠或施工現場按橋梁底緣曲線制作固定的底座，在底座上安裝底模進行節段預制工作。形成梁底緣的底座有多種方法，它可以利用預制場的地形堆筑土胎，經加固夯實后，鋪砂石層并在其上做混凝土底板；盛產石料的地區可用石砌成所需的梁底緣形狀；地質情況較差的預制場，常采用打短樁基礎，之后搭設木材或型鋼排架形成梁底曲線。如圖3所示為預應力混凝土T形剛構橋一側箱梁的預制臺座。

箱梁節段的預制是在底座上分段進行的，模板常采用鋼模，每段一塊，以便裝拆使用。為加快施工速度，保證節段之間密貼，常采用先澆筑奇數節段，然后以奇數節段的端面為端模澆筑偶數節段。也可以采用分階段的預制方法。為便于節段拼裝定位，常在節段頂板和側板的接觸面上設置齒槽和剪力鍵。當節段混凝土強度達到設計強度的75%以上后，可吊出預制場地。

長線預制需要較大的施工現場，底模的長度最小需有橋梁跨徑的一半，并要求操作設備可在預制場移動。因此，長線法宜在具有固定梁底緣形狀的多跨橋上采用，以提高設備的使用效率。如圖4所示為法國在1964年修建的總長3km的奧列龍(oleron)橋使用長線預制的施工方法。

2、短線預制

短線預制箱梁節段的施工，是由可調整外部及內部模板的臺車與端模架來完成，如圖5所示。

第一節段混凝土澆筑完成后，在其相對位置上安裝下一段模板，并利用第一節段的端面作為第二節段的端模完成混凝土澆筑工作。短線預制適合在工廠內進行節段預制，設備可周轉使用，一般每條生產線平均五天約可以生產四塊，但節段的尺寸和相對位置的調整要復雜一些。

圖4 -長線預制施工方法

結語

總之，梁的預制方法比較多，應該根據現場的情況選擇合適的預制方法，預制的過程要精細，這樣才更有利于施工的順利進行。

[1]劉平.淺談后張法預制混凝土箱梁水紋色斑的控制.橋梁建設，2005年1期.