預制梁底楔形塊精細化施工工藝

羅剛 中交四航局珠海工程有限公司

1.工程概況

廣州從化至清遠連州高速公路TJ13標，位于清遠市連州市境內，線路全長25.461k m；標段內共有橋梁17座，橋梁全長5.017k m，上部均采用裝配式預應力混凝土梁結構，大部分先簡支后連續，部分橋梁與T 梁采用墩梁固結形式；共有25m預應力混凝土箱梁1070片，40m預應力混凝土T梁658片。

2.支座破壞原因分析

對于裝配式預應力混凝土橋梁，后期使用中發生的頻繁的支座破壞一直是橋梁工程中難以解決的問題。而支座破壞的原因主要是在支座及預制梁安裝過程中，橡膠支座與預制梁底接觸面契合度不高導致的偏壓、脫空，進而引起支座局部受力過大，嚴重影響其耐久性。因此，楔形塊的尺寸偏差對于支座安裝質量的影響極高，精確控制梁底楔形塊結構尺寸，是解決上述問題最有效的方法。

3.預制梁底楔形塊精細化施工工藝

通過合理設計楔形塊模板、嚴格控制楔形塊模板安裝、控制澆筑過程、細化成品驗收、規范安裝對梁底楔形塊質量進行全過程控制，以提高梁底楔形塊施工精度，達到精細化施工要求。

3.1 楔形塊模板設計

楔形塊模板主體為模板定型裝置，定型裝置主要由預埋滑槽、固定桿件、調節桿件、數顯千分表、底膜鋼板組成。在澆筑臺座時，預先埋入一條槽鋼，槽鋼上部提前切出滑槽，用來控制梁底楔形塊位置。固定桿用來將定型裝置與滑槽連接，并聽過固定螺栓進行固定。調節桿件由螺栓、螺母兩部分組成，其中螺母固定在固定桿件上，螺栓通過套筒與定型鋼板固定。數顯千分表主要用來精確調整楔形塊底膜坡度。

梁底楔形塊除坡度控制外，還應重點控制其平整度，這就要求底膜具有一定的剛度，在混凝土重力作用下，不應產生過大的撓度。普通鋼模板面板極易在澆筑過程中發生變形，直接增加底膜鋼板厚度會導致其重量增加，但對撓度的影響有限，為方便施工，可在底膜下方焊接角鋼作為加強肋，以增加截面慣性矩、增加結構整體剛度。根據不同結構形式的預制梁，加強肋尺寸及布置間距需根據計算確定。

3.2 楔形塊模板安裝

楔形塊模板安裝前，首先調節模板定型裝置，應在臺座外部通過調節螺栓調節好底膜鋼板坡度，并利用數顯千分尺進行計算復核，計算公式具體見下式（1）：

式（1）中，i—楔形塊實際坡度，%；h—數顯千分表讀數，cm；l—數顯千分表測頭與楔形塊邊緣距離，cm；L—楔形塊中心至其邊緣的距離，cm。

使用數顯千分尺進行復核時，應注意先用水平尺將底膜鋼板調平并將千分尺歸零。調節完成后，宜采用焊錫將調節螺栓、螺母之間的空隙填滿，以避免在高頻振動器導致螺栓松動，影響施工質量。

以廣州從化至清遠連州高速公路楊梅G 323 跨線橋為例，該橋縱坡均為2.4%，預制梁形式均為25m小箱梁，楔形塊寬度為50cm，千分標安裝在距離楔形塊中心20cm處，則數顯千分尺讀數應為：h=[2iL（L-l）]/l=0.3cm.

調節完成后，將裝置安裝到臺座預留槽內，并根據梁長調節其位置，最后將固定螺栓擰緊，將裝置固定。

在底模施工完成、鋼筋骨架入模前，必須先對楔形塊進行驗收。首先應對梁長及楔形塊位置進行測量，以保證后期支座安裝時，楔形塊中心能與支座中心重合，為保證測量精度，應采用激光測距儀測量兩端楔形塊中線距離，并與設計圖紙復核。使用水平尺檢查楔形塊橫橋向是否處于水平位置，若不水平必須進行調整，直到水平尺氣泡剛好居中，保證預制梁安裝時不出現側傾現象以避免支座偏壓。最后，通過水平尺及鋼尺檢查楔形塊深度是否符合設計要求。在底膜驗收通過后，鋼筋骨架方可入模。

3.3 混凝土澆筑

由于預制箱梁異型構造，梁底部分易出現漏振現象，為避免因漏振導致楔形塊表面不平整，進行混凝土振搗時，應嚴格控制分層厚度，每層厚度≤30cm，對于底板厚度在30cm以內的箱梁，首層澆筑厚度以混凝土液面稍稍高過底板頂部為宜；澆筑底板混凝土時，應使用50振搗棒插入腹板根部加強振搗，確保預制梁底部振搗充分，以混凝土表面無明顯氣泡為控制標準；混凝土應具備良好的流動性、和易性，無離析、泌水現象，塌落度應控制在180±20mm。

3.4 成品驗收

預制梁提梁后，應及時在檢測臺座上對楔形塊坡度、平整度進行檢查。首先使用1m直尺沿對角線方向對楔形塊平整度進行檢查，楔形塊表面應平整，不得有明顯的凹陷或突起，否則必須及時進行打磨處理。為避免張拉或提梁時楔形塊破損，楔形塊四周一般做成斜面以減小受力，因此楔形塊坡度采用專用的裝置進行檢測，該裝置由讀數尺、定位架、讀數角鋼組成，見圖1。

使用時，先將定位支架緊貼在預制梁底，然后通過調節定位角鋼位置使角鋼一側緊貼楔形塊底部，讀出角鋼兩側的讀尺讀數h1、h2，通過式（2）計算即可得出梁底楔形塊的實際坡度：

圖1 檢測裝置設計圖

式（2）中，L—楔形塊總長，cm。

在楔形塊平整度、坡度均符合要求后，方可提梁出坑，準備架梁。

3.5 架梁施工

（1）墊石驗收。進行預制梁安裝前，應首先對支座墊石的高程、平整度進行測量。使用水平尺檢查墊石表面是否水平，應以水平尺氣泡剛好居中為合格標準；墊石頂面應平整，使用1m直尺進行檢測，直尺與墊石頂面不得存在明顯空隙；墊石標高應控制在規范允許的范圍之內，否則應墊不銹鋼板或打磨掉多余混凝土。

（2）安裝施工。進行支座安裝前，必須先在墊石上放出支座中心點，并根據中心點位置畫出支座邊線及中線；橡膠支座各邊應畫出中線；預制梁楔形塊順橋向、橫橋向中點也應畫出。預制梁安裝完成后，支座、墊石及楔形塊順橋向中線應嚴格重合，以避免支座偏壓；由于梁長不可避免存在少許誤差，橫橋向的中線可略微偏移，但應保證預制梁兩端的偏移量基本相同。由于邊梁重心不居中，極易發生支座偏壓的現象，施工時應合理設計吊裝點，保證預制梁起吊后基本保持水平，架設完邊梁后，應盡快將邊梁與相鄰的中梁連接，避免在重力作用下梁體發生偏轉。

4.質量控制要點

（1）架梁前，先檢查支座四角高差，其高差不得大于0.1mm；安裝后，預制梁軸線偏位不得大于5mm；預制梁支撐中心偏位不得大于5mm；支座各接觸面不得出現偏壓或脫空。

（2）提前組織圖紙復核，包括蓋梁、墊石高程復核；同時根據線路豎曲線計算出各里程樁號的線路坡度，根據計算得出的坡度算出楔形塊兩端高差，并與圖紙中的數值進行對比。

（3）定位裝置及檢測裝置必須定期進行檢查、維護，避免因結構變形產生誤差；楔形塊底膜鋼板每次使用前必須檢查其平整度，發生變形的及時更換；關模前，千分尺必須從定位裝置中取出，避免因高頻振動影響其精度，同時應對其進行定期校核。

5.結束語

廣州從化至清遠連州高速公路TJ13標通過采用預制梁底混凝土楔形塊精細化施工工藝有效的提升楔形塊施工質量，已經架設好的231片箱梁中，支座安裝合格率達到97%以上，避免了支座脫空、偏壓等現象，有效提高工程質量、提升支座耐久性、減少使用階段的維護成本。