上海S7公路蓋梁預制拼裝施工工藝

查義強

（上海城投公路投資（集團）有限公司，上海市 200020）

1 工程概況

S7公路工程為S20立交至月羅公路，全長約8.75 km；工程分為兩段，分別為S20至線收費站段及主線收費站至月羅公路段。主線在主線收費站以南為高速公路入城段，設計速度為80 km/h，主線收費站至月羅公路為高速公路段，設計速度為100 km/h。除收費站落地外，主線全線均為分幅高架橋梁形式。上部結構高架橋標準段及匝道橋的上部結構，主要采用簡支小箱梁結構，標準跨徑30～35 m；下部結構采用預應力混凝土倒T蓋梁+獨柱墩的形式；樁基采用PHC管樁和鋼管樁。本工程的立柱和蓋梁均采用預制拼裝施工工藝。

2 標準蓋梁預制

S7公路主線標準段蓋梁在設計上創新性的采用了高擋塊和深埋錨構造。蓋梁端部擋板高1.3 m，一方面可以遮擋小箱梁與脊骨梁之間的縫隙，另一方面可以防止帶防撞墻預制的邊梁傾覆。深埋錨的運用則規范了端部封錨砂漿形狀和布置，進一步美化預應力蓋梁端部外觀。標準預制蓋梁設計混凝土等級C60，重量160 t，預制蓋梁與預制立柱直接之間采用新型灌漿波紋管連接形式[1]，見圖1。

2.1 鋼筋模塊加工

圖1 S7公路標準蓋梁構造（單位:mm）

蓋梁鋼筋籠加工采用鋼筋模塊化精加工理念，鋼筋籠加工時，采用MEP鋼筋數控彎曲剪切中心（Syntax Line 28）進行棒材的剪切及彎曲，采用MEP盤鋼全自動鋼筋成型彎箍機（Mini Syntax 16 HS）進行線材的調直、剪切及彎曲，精度控制在±2mm。為保證鋼筋籠支撐穩定，主要受力鋼筋不變形，蓋梁鋼筋籠于專用胎架上制作加工成型，鋼筋籠制作偏差為±2 mm。蓋梁鋼筋籠胎架由底座、支架、掛片及定位平臺4個部分組成，為保證預制拼裝的灌漿連接金屬波紋管的定位精度，在胎架下部增加連接模塊定位鋼板，該鋼板采用車床精加工成型，精度可控制在±1 mm之內，見圖2。

圖2 定型蓋梁胎架

2.2 蓋梁模板體系

標準蓋梁預制所用鋼模板加工精度要求很高，要求模板拆拼方便、組合合理。為確保了模板的整體內外質量，需選擇技術工藝成熟，設備力量完善的模板專業加工企業，鋼板厚不小于10 mm，模板對拉螺桿采用精軋螺紋鋼，鋼模內進行拋丸噴砂噴漆，便于脫模及清理。本工程所使用的蓋梁模板由由底模、側模、脊骨梁側模、端模模板，側面固定方鋼等八個部分組成。

端部高擋塊若按照一般模板形式需在豎向分兩次澆筑，所形成的澆筑縫會顯著影響蓋梁端部外觀質量。為保證蓋梁高擋塊和封錨的美觀和統一性，S7蓋梁統一采用預制端板，提前水平預制端部擋塊，澆筑完成達到齡期后起吊，插入蓋梁鋼筋模塊并焊接，充當蓋梁端部的模板（見圖3）。深埋錨在擋塊澆筑時同步預埋。

圖3 預制蓋梁模板體系

2.3 混凝土澆筑及養護

蓋梁澆筑一律采用高性能混凝土，粗骨料選用精品石子（粒徑不大于2 cm），且針片狀含量不大于6%，使用聚羧酸減水劑高性能減水劑，水灰比控制在0.28以內，擴展度不低于650 mm。C60高性能混凝土的供應由預制場內自建拌站提供。

蓋梁澆筑采用大型料斗喂料，首先從蓋梁的一端（起始端）向另一端（結束端）連續澆筑，在達到蓋梁底部的預制澆筑限位后，再返回起始端處逐步澆筑兩側擋塊。蓋梁底部澆筑到位后進行一次收水，在混凝土初凝前對脊骨梁后澆帶充分拉毛，確保二次澆筑質量。

構件養護采用水管直接噴淋養護，根據天氣情況，確保每2 h不少一次噴淋養護。高溫天氣（38℃以上），必須采取土工潤濕覆蓋措施，確保每1 h不少一次噴淋養護。蓋梁澆筑成品見圖4。

3 蓋梁吊裝和運輸

標準蓋梁自重約160 t，采用兩臺160 t行車抬吊，鋼絲繩采用四根8 m長雙頭鋼絲繩，直徑52 mm，起重量35 t，卸扣采用4個85 t級，蓋梁通過經專門設計的扁擔起吊。

圖4 蓋梁成品

根據本項目構件特點和運輸路況條件，蓋梁的裝運采用軸線車運輸，前后各6軸，構件運載前向各有關部門辦妥一切相關手續；運載時嚴格按規定時間和路線進行。根據現場工況條件，提前明確構件吊裝順序和進場方向，運梁車進場路線的場地須平整硬實。

4 蓋梁現場拼裝

根據所吊標準蓋梁的規格、尺寸、重量，現場的作業環境，結合起重機的性能，選用兩臺250t履帶式起重機進行吊裝作業，雙機抬吊的方式更有利于預制蓋梁就位姿態調整與控制。蓋梁拼裝的整體流程見圖5。

圖5 蓋梁拼裝流程

4.1 蓋梁姿態測量與調節

預制構件的測量就位是預制拼裝施工控制的重點把控內容，預制蓋梁的精準就位是保證設計道路線形的前提。對于標準預制蓋梁，沿道路前進方向和垂直道路前進方向這兩個方向的軸向測量是核心控制指標。蓋梁姿態就位時，放置在蓋梁橫向中心線和端部中軸線的熒光標志位置應符合設計參數，蓋梁頂部標高和橫向坡度作為輔助測量指標。其中，蓋梁端部中軸線直接影響上部小箱梁的制作梁長，是最為關鍵的測量值。

4.2 墊層坐漿

立柱與蓋梁之間坐漿之前，先安放調節墊塊保證墊層厚度，同時調整蓋梁安裝標高。調節墊塊采用200 mm×200 mm×21 mm橡膠支座，底下可設置薄鋼板調節高度。立柱頂面應進行清理，先采用高壓水槍進行淸塵及濕潤，再采用高壓氣管將表面多余水清除，確保立柱頂面不留水跡，最后在立柱頂安裝擋漿模板，并澆筑墊層砂漿。墊層砂漿的強度應大于蓋梁混凝土標號一個等級以上[2]。

4.3 新型波紋管灌漿

波紋管灌漿砂漿的性能和灌漿密實度是預制拼裝結構的根本保障，灌漿工藝控制也是整個預制拼裝施工工藝質量控制的重中之重。

為配合預制裝配構件的現場安裝，充分整合各項資源，改善現場文明施工水平提高施工效率。項目部根據預制拼裝的工藝特點，配備了專業化的施工設備，并將其整合成一體化作業平臺。輔以專業化的操作團隊，形成專業化、集成化、高效率的機動作業模式。快速安裝成套集成系統包括：隨車吊、發電機、定制小型貨箱、氣動成套設備、立軸行星攪拌機、拌漿機和灌漿機、多功能高壓清洗組合設備。

灌漿波紋管內砂漿采用C100高強無收縮水泥灌漿料，壓漿過程為漿料從下部注漿孔壓漿上部出漿口出氣，待濃漿流出，封堵出漿口并停止壓漿，待壓漿管壓力穩定拔出壓漿槍頭封堵注漿口。圖6為S7公路跨S6主線蓋梁拼裝示意圖，顯示了預制拼裝工藝應對復雜施工條件的優越性。

圖6 狹窄作業空間內的蓋梁吊裝

5 結語

構件的預制與裝配是橋梁預制拼裝成套技術的核心內容，是將試驗研究和設計理念轉化為工程實體的成果的重要步驟。精度和質量是保證可靠、快速實現構件裝配的前提，因此必須摒棄以往人工隨意控制的“量體裁衣”模式，改用標準化、工業化施工，其背后則需要自動化數控加工設備，高精度定型胎架、高精度模板、高性能混凝土、先進的信息技術以及先進管理理念等一系列條件的支撐。

本文所述預制蓋梁施工工藝便是S7公路建設探索中形成的技術總結的縮影。S7公路工程的實踐，將進一步完善公路和市政橋梁預制拼裝成套技術，使得橋梁設計與施工向文明、耐久、美觀、配置集約、能源節約、人力資源合理配置的方向發展。

[1]沈維芳,盧永成.上海中環線國定東路下匝道預制拼裝橋梁技術[J].城市道橋與防洪,2017（9）:68-72.

[2]黃國斌,周良,查義強,等.預制拼裝橋墩技術規程[M].上海:同濟大學出版社,2015.