關于節段預制梁施工中1號塊精準定位的研究與思考

（中建七局交通公司中原分公司，河南 鄭州 454000）

0 前言

隨著中國特色社會主義現代化進程的加快，人民生活水平的提高，人均擁有汽車數量越來越多，對于城市交通而言，面臨的車輛通行流量壓力越來越大。城市立體交通建設的步伐也因此大大加快，市政道路橋梁建設不斷增加，橋梁形式不斷更新、結構復雜化、線形多樣化，各類工程對于施工質量與施工進度都有更高的要求。為此，橋梁建設中要不斷地尋找技術新、速度快、施工方便和經濟的施工方法。[1]節段預制拼裝施工技術作為工業3.0 的產物，以其綠色環保、施工周期短、梁片生產工業化、勞動效率值高等優點給社會帶來了巨大的經濟效益，逐漸地得到了應用與推廣。

基于此，本文以鄭州南四環大河路快速化工程中節段拼裝梁施工為背景，探討了節段梁預制拼裝過程中1 號塊的精準控制的問題，對于同類節段梁拼裝架設施工質量和施工進度控制具有現實的指導意義。[2]

1 工程背景

鄭州市四環線及大河路快速化工程位于鄭州市主城區于外圍區域的交界處，由大河路、東四環及西四環組成封閉環線，全長約93.03km，途徑鄭州惠濟區、金水區、鄭東新區、經開區、管城區、二七區、中原區、高新區。本項目是鄭州市快速路系統的重要組成部分，也是鄭州市為建設國家中心城市要加快推進的交通基礎設施重大項目之一。

本工區位于南四環與南三環交叉口，為互聯互通項目，包含了隧道、橋梁，以及地面道路。立交匝道橋基本上采用節段預制梁拼裝施工工藝，橋寬10m，橋跨長度 28.4m-38.5m 不等，節段梁預制節段長度分為 2.8m，2.5m,2.3m,2.2m,2.1m。

2 節段預制梁1 號塊定位拼裝存在的問題

根據鄭州市四環線及大河路快速化工程節段預制橋梁主要的質量驗收標準及施工要點的有關規定，以及施工進度角度考慮，在節段梁拼裝過程中，1 號定位拼裝中存在以下兩個主要問題：

（1）0 號塊預應力管道位置整體合格率不能滿足設計及規范的要求，導致1 號塊與0 號塊預應力孔道位置偏差大于設計及規范要求，且后期張拉施工，由于0 號塊孔道不順直的問題，可能會造成1 號塊的側向或者豎向偏移；

（2）1 號塊平面位置與高程精度控制難度大，定位速度慢，且偏差大于設計及規范要求。

3 關于節段預制梁1 號塊精準定位的幾點思考

通過分析以上問題，對影響1＃塊精準定位的關鍵施工工藝和施工管理進行研究，來探討如何精準地定位1 號塊拼裝。

3.1 影響0 號塊預應力管道定位的原因及對應措施

3.1.1 預應力孔道與0 號塊鋼筋相沖突

在鋼筋密集的區域，鋼筋會占據預應力孔道的位置，造成預應管道定位的偏差，預應力管道位置如圖1所示，鋼筋斷面圖如圖2所示。

圖1 典型節段預制橋梁中墩0 號塊預應力管道縱向布置圖

圖2 0 號塊墩頂箱室處普通鋼筋斷面圖

應該結合實際施工情況，對鋼筋位置適當地進行調整。具體措施如下：

利用BIM 技術，體現推演鋼筋、波紋管間的碰撞問題，對相互影響的地方提前進行調整。

3.1.2 作業人員施工規范性

施工現場的作業人員對節段預制梁節段懸拼技術施工流程操作掌握得不夠熟練，缺乏規范性，在鋼筋綁扎、預留孔道定位措施、0 號塊混凝土澆筑施工細節把控不到位，一定程度上造成預應力管道定位的偏差。

對此采取以下措施：

（1）對現場的施工作業人員加強培訓及指導，新進場工人在經過系統培訓后上崗作業。

（2）在混凝土澆筑過程中，振搗認真仔細，避免碰撞波紋管；嚴格按照圖紙及適當調整后的箍筋位置施工。[3]

3.1.3 預應力孔道位置定位措施不到位

（1）在完成支撐排架搭設，安裝箱梁底、側模、支架預壓并綁扎底、腹板鋼筋等工序后，可進行預應力管道安裝。[4]預應力孔道位置需要利用定位筋固定牢固，而定位筋的數量及安裝方式直接影響了預應力管道的線型及三維位置。

在施工生產中要保證定位筋的位置和質量，具體措施如下：

（1）將預應力管道的定位鋼筋與箱梁及其他的構造鋼筋點焊，防止在施工振搗時“U 型”定位鋼筋的滑動。

（2）本項目立交匝節段典型預制橋梁中墩0 號塊標準尺寸為10m*4.1m，將直線段定位筋間距調整為500mm，曲線段定位筋的間距調整為300mm，增加波紋管的抗彎穩定性。

3.1.4 測量復核不到位

測量復核頻次不足也是造成預應力孔道偏差的原因之一，具體對應措施如下：

（1）提前將預應力管道投影線放樣至底部模板之上；

（2）待底板、腹板鋼筋綁扎及側模安裝完成后，再次進行預應力管道投影線的放樣復核，指導現場作業人員實測實量，準確地進行波紋管的安裝；

（3）波紋管安裝完成后，對每道波紋管位置進行實測復核，及時發現問題并落實整改；

（4）澆筑前整體驗收時，再對波紋管位置進行三維坐標放樣驗收復核；

（5）增加測量人員，成立橋梁精測小組，把預應力管道定位列為一項需要重要的把控內容，全程跟蹤測量，將預應力管道端部誤差控制在|5mm|之內。

3.2 1 號塊拼裝定位的優化措施

3.2.1 地基基礎及支架搭設

（1）地基及基礎優化

①第一步，對1 號塊向地面投影的區域，每側加寬1m，開挖80cm 土方，并對基坑底部夯實，然后換填80cm 厚度的4.5%水泥土，分層壓實，壓實系數不小于95%，地基承載力大于等于200Kpa；

②第二步，在水泥土頂面澆筑30cm 厚度的C30 混凝土基礎，基礎頂面鋼管立柱對應部位埋設柱腳法蘭鋼板以固定立柱，并在一側設置30cm*30cm 的排水溝，防止強降雨造成場內積水地表水侵害支架地基及基礎。

（2）支架搭設

支架的支撐墩采用 609×10 mm 鋼管3m/節進行拼裝；中間采用 I20cm工字鋼進行橫撐及斜撐連接：每個節段預制塊下部采用4 根鋼管立柱及縱橫工字鋼作為支撐體系。鋼立柱支架搭設完成后，安放四個三向千斤頂和四個砂箱，撐在節段梁四個角上。

3.2.2 三向千斤頂精調系統

1 號塊節段梁的鋼立柱支架上設有三向千斤頂精調系統，利用門式起重機將1 號塊起吊到位，經粗測后將1 號塊安放在四角三向千斤頂上，靜置2小時后，對節段上六個控制點和位置進行高程精測得出預制節段梁縱、橫向偏差值，然后采用“六點”控制法精調三向千斤頂，使其精準對位，精調合格后在頂板采用型鋼勁性骨架進行固定。

3.2.3 1 號塊起吊架設的定位控制

1 號塊起吊架設的定位控制的需從人（人員）、機（機械設備）、料（材料）、法（施工方法）、環（環境）、測（測量）共六個方面進行控制。

人員：挑選有經驗，有能力的專職測量人員，進行節段梁精確調節定位的測量放樣；同時施工班組操作人員也需要有經驗，選擇成熟的施工班組。

機械設備：選用高精度的測量儀器，根據實際需要，我項目選用測量精度為1″的高精度進口全站儀，萊卡TS09 plus，提高現場測量放樣的效率。同時采用三向可調吊具，具有橫向、縱向和豎向調節能力，加快調節定位速度。

材料：針對節段梁的臨時吊起放置，選用三向千斤頂的方案，以毫米級別進行位置調整。

施工方法：在每個節段梁上均有3 條縱向軸線，每個軸線上都有2 個定位測點（測釘），節段梁廠家根據橋梁主梁的空間位置，埋置測點，計算出測點對應的空間坐標，調節1 號塊時，只需將梁體的6 個測點定位至計算好的坐標位置，就說明梁體定位成功。根據前期的實踐以及和梁場的溝通，只需定位空間的4 個測點坐標，就能精確定位1 號塊至2 毫米級別誤差，在不影響調節精度的前提下，加快了調節1 號塊的進度。

環境：全站儀的操作對周圍環境也有嚴格地要求，大風、陰雨及烈日天氣，均會對操作精度產生影響，因此盡可能選擇合適的時間進行調節操作，6 級以上大風天氣停止吊裝定位，小風時候，檢查全站儀位置是否晃動，經常進行后視校核。

測量：1 號塊的調整定位最關鍵的就是測量定點工作，需提前熟悉準備測量數據，并互相復核；日常檢查控制點坐標是否被破壞或晃動，與梁場技術人員及時溝通，與操作班組做好溝通配合等。

3.2.4 濕接縫設置

1 號塊對箱梁的線型控制至關重要，是節段預制梁拼裝的基準塊。由于0 號塊澆筑完成后，自身幾何形狀及線型誤差較大，1 號塊直接與0 號塊拼接將造成橋梁整體線型誤差放大，因此在0 號塊與1 號塊間設置濕接縫，利用梁場提供坐標精調1 號塊后，通過濕接縫抵消誤差。墩身上現澆0 號塊與預制1 號節段梁之間150mm 濕接縫處的線型控制偏差不大于10mm，跨中400mm 濕接縫偏差不大于20mm。偏差過大會導致預應力鋼絞線穿管困難。[5]

4 結論

節段預制梁拼裝施工工藝是一項先進的施工技術，符合節能、環保、快速、高效的現代建設理念[6]。該技術在河南省范圍內大規模地應用尚屬首次，鄭州市四環線與大河路快速化工程作為鄭州市十大民生工程之一，受到了社會各界的關注與期待。本文論述的關于ss 節段梁拼裝施工1 號塊精確定位控制的方法和措施,，對同類節段梁拼裝架的施工精度控制和設施工進度推進具有現實的指導意義，同時也為類似節段梁施工提供寶貴參考經驗。