節(jié)段梁預(yù)制技術(shù)

吳濤

（中交四航局第一工程有限公司）

1 工程概述

蓮塘/香園圍口岸土地平整及基礎(chǔ)建設(shè)工程——工程合約6 主要包括3.3 公里高架道路、0.6 公里地面道路及0.7 公里行車隧道；一所污水處理廠及其他相關(guān)工程。高橋橋梁A、B、C、D 合計節(jié)段梁共3160 件。

橋梁上部結(jié)構(gòu)為預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)節(jié)段，單跨跨徑最大為55m，其中5～6 跨作為一聯(lián)。每個墩頂對稱分布6～11 個節(jié)段。為了滿足標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計與施工要求，預(yù)制節(jié)段梁可劃分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、轉(zhuǎn)向節(jié)段、墩頂節(jié)段、錨固節(jié)段等。用不同的節(jié)段長度來形成不同的跨徑。節(jié)段長一般為2.5m～3.5m。梁高2.5m，頂板厚度為250mm，底板厚度為250mm～400mm，腹板厚度為350mm～650mm，節(jié)段寬度9.8m～17.8m，混凝土強度為50/20D。預(yù)應(yīng)力布置，6-12（體內(nèi)束），6-22（體外束）。

2 工藝原理及工藝流程

施工中采用短線法進(jìn)行施工，即將連續(xù)梁劃分為多個短節(jié)段，預(yù)制時一側(cè)為固定端模板，而另一側(cè)為已澆筑的相鄰節(jié)段作為匹配梁（以其作為端模，而在預(yù)制0號塊時兩側(cè)均為端模）來進(jìn)行預(yù)制。預(yù)制中需依據(jù)相應(yīng)的測量數(shù)據(jù)對匹配梁進(jìn)行坐標(biāo)調(diào)整，以滿足全橋的線性變化。預(yù)制靈活而且能實現(xiàn)平行作業(yè)，其基本原理見圖1。

短線法施工——循環(huán)周期的工藝流程見表1。

3 施工過程及技術(shù)

3.1 模板工程

圖1 短線預(yù)制原理圖

3.1.1 模板結(jié)構(gòu)

預(yù)制模板采用液壓式模板系統(tǒng)。模板委托專業(yè)模板廠結(jié)合工程圖紙進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計時應(yīng)考慮模板通用性以及周轉(zhuǎn)方便。模板系統(tǒng)整體分為六大部分，其中包括固定端模及支架、側(cè)模及支架、活動端模（用于墩頂梁節(jié)段的預(yù)制）、底模及底模臺車、內(nèi)模及移動支架、液壓系統(tǒng)。模板系統(tǒng)圖見圖2。

圖2 模板系統(tǒng)圖

模板面板采用不銹鋼，以保證施工混凝土的外觀質(zhì)量，清洗時應(yīng)用洗潔劑面紗擦洗[2]。

3.1.2 模板安裝

模板在模板廠加工完成后進(jìn)行試拼，經(jīng)驗收后進(jìn)場安裝。由廠家專業(yè)人士進(jìn)行安裝。

在整個模板體系安裝中，端模的精度要求最高，安

裝時要特別注意“三個控制”：①水平度控制，即測量固定端模板翼板邊緣兩側(cè)位置設(shè)置的兩個標(biāo)高、平面位置控制點的相對標(biāo)高，用于控制端模水平度；②中線控制，即要求在端模的模板頂面及內(nèi)腔的下底處位置各設(shè)置一個控制點，在安裝及平時調(diào)模復(fù)測時，要求這兩個與兩個測量塔的測量基線重合；③垂直度控制，即測量上下兩個中線控制點至測量幾點的水平距離并進(jìn)行調(diào)整，使得其距離需等，確保中軸線垂直[2]。

3.2 測量控制

測量控制及調(diào)整相鄰預(yù)制件的位置關(guān)系是節(jié)段梁預(yù)制技術(shù)中最重要的一環(huán)。

一般是由測量工程師依據(jù)整跨橋梁的測量控制點及已澆筑的預(yù)制節(jié)段的坐標(biāo)，在綜合考慮混凝土收縮、徐變以及梁體預(yù)拱度等影響因素后用軟件計算出下一節(jié)段與相鄰預(yù)制件的坐標(biāo)，再由現(xiàn)場測量人員進(jìn)行預(yù)制件位置的調(diào)整，達(dá)到預(yù)定坐標(biāo)。測量時通常采用六點控制坐標(biāo)，見圖3。

圖3 六點控制坐標(biāo)圖

3.3 鋼筋工程

3.3.1 鋼筋加工與綁扎

鋼筋加工依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化要求采用數(shù)控立式彎曲中心和數(shù)控彎箍機進(jìn)行加工。鋼筋加工前應(yīng)進(jìn)行下料單與圖紙的復(fù)核，復(fù)核后再加工實樣，實樣經(jīng)監(jiān)理驗收合格后方可大批量生產(chǎn)。

為提高鋼筋的綁扎速度，鋼筋綁扎統(tǒng)一在固定臺座上進(jìn)行。節(jié)段梁鋼筋綁扎的順序為：底板→腹板及橫隔板→頂板（含翼板）。鋼筋綁扎時，需預(yù)先做好臺座上的定點放樣工作，須對預(yù)應(yīng)力管道及預(yù)埋件位置進(jìn)行放樣和復(fù)核，同時及時做好明顯標(biāo)識，便于在綁扎中及時調(diào)整鋼筋位置進(jìn)行避讓。

3.3.2 鋼筋籠吊裝

綁扎完成后得鋼筋骨架采用專用吊具吊裝入模，同時為防止吊運中鋼筋骨架變形，采用專用吊具多點起吊，且每個吊點處應(yīng)設(shè)置一臺手拉葫蘆，吊運前，進(jìn)行試吊，通過調(diào)整手拉葫蘆使骨架整體保持水準(zhǔn)。鋼筋籠吊裝見圖4。

圖4 鋼筋籠吊裝

3.4 預(yù)應(yīng)力工程

鋼筋骨架入模板后，進(jìn)行預(yù)埋管件的埋設(shè)。部分預(yù)埋件需提前放置于骨架內(nèi)，一起吊入，入模后調(diào)整安裝位置。

主要包括：體內(nèi)預(yù)應(yīng)力波紋管（錨墊板）的埋設(shè)、體外預(yù)應(yīng)力束在轉(zhuǎn)向塊和墩頂塊的預(yù)埋管、體外預(yù)應(yīng)力管。預(yù)埋件埋設(shè)時必須核對其類別、型號、規(guī)格及數(shù)量，準(zhǔn)確定位，管道平順，按設(shè)計圖紙定位。預(yù)應(yīng)力管道與固定端模采用塑膠堵頭連接。管道內(nèi)采用塑膠內(nèi)撐管與充氣膠囊兩種方式。根據(jù)預(yù)應(yīng)力管道數(shù)量和彎曲半徑不同，選取不同的連接方式。

3.5 混凝土工程

3.5.1 混凝土澆筑

節(jié)段混凝土的澆筑順序為優(yōu)先底板再腹板再頂板(含翼板)，詳見圖5。

圖5 節(jié)段混凝土澆筑順序

底板混凝土澆筑過程中受模板影響需采用溜槽輔助或采用泵送。振搗過程采用插入式振搗棒和附著式振搗器共同進(jìn)行振搗。

3.5.2 混凝土養(yǎng)護(hù)

使用不含氯化物及其他有害物質(zhì)的水進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

夏季：初凝后及時進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保持混凝土表面處于潮濕狀態(tài)。終凝后開始進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，并采用覆蓋土工布的方式對梁頂板、底板上進(jìn)行保濕。而在溫度較高且模板未拆除前可采用向模板表面灑水的措施進(jìn)行降溫。拆模后梁外側(cè)用自動化噴頭進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。梁內(nèi)部采用養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)。

冬季：終凝后，采用塑膠薄膜和土工布覆蓋保溫，視天氣情況適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間，確保混凝土強度正常發(fā)展[2]。

3.6 節(jié)段梁存放

節(jié)段梁段按兩層存放。全部梁段均采用3 點支撐。考慮到與現(xiàn)場架設(shè)的結(jié)合，先預(yù)制的完成的節(jié)段需優(yōu)先出運安裝，為了防止出運時在存梁區(qū)的上、下層翻騰節(jié)段梁，也避免吊運對梁的損傷，節(jié)段梁在存放時按照每相鄰兩節(jié)段堆存一次進(jìn)行綜合考慮。即利用修整臺座進(jìn)行臨時存放和修補，待下一相鄰節(jié)段作為匹配梁施工完成后，先將下一相鄰梁段吊至堆存區(qū)臺座上堆存，然后再將修補區(qū)的梁段吊至其上面進(jìn)行堆存，以減少倒運梁的次數(shù)[2]。

4 對節(jié)段梁預(yù)制拼裝設(shè)計的建議

在節(jié)段長度劃分上面，除梁端節(jié)段外，其余節(jié)段宜等長或依據(jù)吊運重量計算劃分，節(jié)段宜取直；節(jié)段梁倒角的設(shè)置應(yīng)便于澆筑及模板的安裝，節(jié)段梁的剪力鍵設(shè)計應(yīng)便于拆模；預(yù)應(yīng)力鋼筋和錨墊板的樣式等宜標(biāo)準(zhǔn)化；同時應(yīng)盡量減少預(yù)埋件引起的腹板和板邊緣的不連貫性[1]。

5 結(jié)語

蓮塘項目中短線法預(yù)制技術(shù)的應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，減輕了施工壓力，確保了香港現(xiàn)場后期節(jié)段梁架設(shè)工程的進(jìn)度，獲得了香港政府及監(jiān)理單位的認(rèn)可，嚴(yán)格的質(zhì)量管控措施使工程成本得到控制的同時，對我國形成節(jié)約、環(huán)保的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)也有著積極意義，在香港市場打響了品牌，