隱式橫梁施工技術與應用

劉偉

摘要：本文是作者近幾年工作經驗總結的，主要的對隱式橫梁施工技術方面進行論述，結合實際工程應用。

關鍵詞：隱式橫梁;施工技術;應用

1.工程概況

徐州市三環南路快速化改造工程是在現狀三環南路的基礎上，按城市快速路標準進行改造。工程西起徐蕭公路，東至迎賓大道，道路全長約11.6Km，主要采用“主線高架或地面快速路+地面輔路”形式。根據設計文件，主線與匝道標準跨徑（不超過 30m）采用預制簡支轉連續預應力混凝土小箱梁形式，隱式現澆橫梁。

2.施工工藝流程

2.1主要施工工藝流程

地基處理 臨時支架搭設 吊裝預制箱梁 橫梁支架施工 橫梁底模安裝 橫梁鋼筋安裝綁扎?橫梁側模安裝 澆筑橫梁 第一批橫梁鋼束張拉、壓漿 負彎矩施工第二批橫梁鋼束張拉?臨時支墩拆除

2.2支架搭設

根據施工結構物的實際結構尺寸，確定腳手架搭設的框架，采用盤扣雙排腳手架進行搭設，主要由立桿上的連接盤、水平桿件和斜桿件連接組成的鋼構架。現澆橫梁位置采用立桿縱向間距為0.6m，橫向間距為0.9m，步距1.5 m進行調整布置。上下層水平桿步距設置為150cm。支架立面間隔設置斜撐，斜撐每排設置。

首先根據支撐平面配置方案放置好立桿，4個為一基本組裝單元，接著同時安裝橫桿及縱桿，并敲緊上插銷，使節點緊固。并以此基本單元為起點，安裝其它的支撐架單元桿件，隨安裝隨調整加固，完成最底層的安裝。當高度不能滿足需要時，采用立桿接高方法來解決。首先鋪設操作平臺板供安裝人員站在上面操作，將立桿活接頭安裝在下層立桿上端部，安裝上層立桿插入立桿接頭內，注意與下立桿方向對正，先把上層4根立桿裝好后再安裝此基本單元的橫桿及縱桿，接下來以此單元為基礎安裝此層支撐架的其它桿件，完成此層的構件搭設。按此方法可以垂直搭設完一層后繼續搭設上層構件。當地基高差較大時，可利用立桿0.5m節點位差配合可調底座進行調整。

盤扣腳手架搭設要求

（1）支架立桿底部和頂部分別配置可調底座和可調托座;

（2）當搭設高度超過8m的滿堂模板支架時，豎向斜桿應滿布設置，沿高度每隔4～6個節段立桿應設置水平層斜桿或扣件鋼管大剪刀撐，并應與周邊結構形成可靠拉結。架體總高度與架體的寬度之比H/B不應大于3。

（3）支架應設置掃地水平桿，可調底座調節螺母離地高度不得大于300mm，作為掃地桿的水平桿離地高度應小于550mm。當可調底座調節螺母離地高度不大于200mm時，第一層步距可按照標準步距設置，且應設置豎向斜桿，并可間隔抽除第一層水平桿形成施工人員進入通道，與通道正交的兩側立桿間應設置豎向斜桿。

2.3支架檢查驗收

（1）支架下列階段進行檢查與驗收，按規定對支架工程的質量進行檢查，經檢查合格后方可交付使用：

基礎完工后及腳手架搭設前;作業層上施加荷載前;達到設計高度后;遇有六級或以上強風后;停用超過一個月。

（2）架子搭設完成后，使用前由項目生產副經理、技術負責人、項目安全負責人、架子班長等人員組成驗收小組，進行驗收，并填寫驗收單;

（3）支架驗收應對以下項目進行現場檢查，并記入施工驗收報告;

構配件和加固件是否齊全，質量是否合格，連接和掛扣是否緊固可靠等;安全網的張掛及扶手的設置是否齊全;地基是否積水，底座是否松動;桿件的設置和連接，立桿是否懸空;垂直度、水平度及立桿的沉降是否合格;搭設支架時，應有保證安全上下的爬梯或斜道，嚴禁攀登架體上下;扣件螺栓是否松動;水平斜桿、豎向斜桿設置數量及形式是否滿足要求。

（4）支架使用期間必須設專人經常檢查;

（5）支架必須驗收檢查合格后辦妥腳手架驗收手續，在腳手架醒目處掛上腳手架驗收合格牌后，方可投入使用;

（6）支架搭設完成后，由施工單位自檢合格后報送監理工程師審批

2.4橫梁模板

橫梁模板系統主要由底模、側模和箱梁連接模板構成。橫梁底模及側模采用質地堅硬、表面光滑的竹膠板，竹膠板厚度為15mm，模板安裝后應保證整體穩定性，確保施工中模板不錯位、不變形、不漲模。模板間的拼縫要平整、嚴密、不漏漿。圓弧倒角采用特制鋼模，橫梁端頭曲線段采用整體鋼模，木模根據其使用情況，每面倒用1次。

2.4.1底模鋪設

現澆橫梁梁底模橫向采用10cm×10cm木方，方木中心間距標準間距20cm，端頭根據截面尺寸靈活調整，但其間距不大于30cm。縱向采用10#工字鋼。

為了保證橫梁外表面混凝土的光潔和平整，底模采用竹膠板（2.44m×1.22m×15mm），長邊平行橫橋向。模板鋪設應綜合考慮成橋后的外觀質量，模板鋪設順序必須一致。模板縫隙之間采用玻璃膠等填塞，確保不漏漿，且模板錯臺、平整度等必須滿足要求。

2.4.2底模鋪設

現澆橫梁梁底模橫向采用10cm×10cm木方，方木中心間距標準間距20cm，端頭根據截面尺寸靈活調整，但其間距不大于30cm。縱向采用10#工字鋼。

為了保證橫梁外表面混凝土的光潔和平整，底模采用竹膠板（2.44m×1.22m×15mm），長邊平行橫橋向。模板鋪設應綜合考慮成橋后的外觀質量，模板鋪設順序必須一致。模板縫隙之間采用玻璃膠等填塞，確保不漏漿，且模板錯臺、平整度等必須滿足要求。

2.5鋼筋綁扎及波紋管等預埋件安裝

橫梁為預應力體系，由于鋼筋、管道密集，如鋼絞線、鋼筋等管道與普通鋼筋發生沖突時，允許進行局部調整，調整原則是先普通鋼筋，再預應力鋼筋。預應力鋼筋張拉槽處的梁體鋼筋可切割。梁體箍筋與預應力鋼束干擾時，若切割箍筋，需在相應的位置加補強鋼筋，并滿足錨固長度。

橫梁最外側鋼筋的凈保護層為20mm，施工中綁扎鐵絲的尾端不應伸入保護層內。為確保鋼筋的位置準確，根據實際情況采用增加架立筋的方法加強定位控制。

預埋件部位的預埋鋼筋與梁體鋼筋同步綁扎，當鋼筋與預埋件相碰時，適當移動或彎折鋼筋。

2.5.1鋼筋連接

預制梁梁端預留直螺紋套筒接頭，現場對應不同直徑接長。中橫梁處上緣縱向主筋需按要求焊接連接，其余鋼筋按錨固長度要求錨固于現澆橫梁內。鋼筋焊接連接采用單面或雙面焊接，雙面焊縫的長度不應小于5d，單面焊縫的長度不應小于10d（d為鋼筋直徑），焊接接頭與鋼筋的彎曲處的距離不小于10d。受力鋼筋焊接接頭設置在內力較小處，并錯開布置。錯開距離不小于鋼筋直徑的35倍且不小于500mm，并且該區段內有接頭的受拉鋼筋截面面積不超過受拉鋼筋總截面面積的50%。

2.5.2鋼筋安裝

鋼筋安裝前，鋼筋工應先熟悉橫梁鋼筋施工圖，按設計要求的鋼筋品種、級別、規格和數量，安排好鋼筋排放順序及位置。

鋼筋安裝按照從下到上的順序依次進行，根據施工圖紙進行現場放樣，在底模上彈出墨線，并根據鋼筋間距畫出刻度線，預留好鋼筋保護層。鋼筋綁扎必須整齊、順直，箍筋應與主筋垂直。

先擺放、綁扎橫梁底板鋼筋及箍筋，然后再綁扎橫梁骨架片及水平筋，同時連接箱梁鋼筋及埋設橫梁鋼束孔道波紋管，最后綁扎橫梁頂板鋼筋。在綁扎頂板鋼筋時，埋設箱梁負彎矩孔道波紋管。

對于多層多排鋼筋，應間隔設置一定數量的架立筋，但架立筋不得伸入到混凝土保護層內。

鋼筋綁扎應逐點改變方向進行8型或十字扎結，扎絲采用0.7-2.0mm的鐵絲，拐角處交叉點全部綁扎，平直部分采用梅花形綁扎，綁扎點應占全部交叉點的40%以上，且扎絲尾端必須朝向混凝土內側。

2.5.3鋼筋安裝

鋼筋安裝前，鋼筋工應先熟悉橫梁鋼筋施工圖，按設計要求的鋼筋品種、級別、規格和數量，安排好鋼筋排放順序及位置。

鋼筋安裝按照從下到上的順序依次進行，根據施工圖紙進行現場放樣，在底模上彈出墨線，并根據鋼筋間距畫出刻度線，預留好鋼筋保護層。鋼筋綁扎必須整齊、順直，箍筋應與主筋垂直。

先擺放、綁扎橫梁底板鋼筋及箍筋，然后再綁扎橫梁骨架片及水平筋，同時連接箱梁鋼筋及埋設橫梁鋼束孔道波紋管，最后綁扎橫梁頂板鋼筋。在綁扎頂板鋼筋時，埋設箱梁負彎矩孔道波紋管。

對于多層多排鋼筋，應間隔設置一定數量的架立筋，但架立筋不得伸入到混凝土保護層內。

鋼筋綁扎應逐點改變方向進行8型或十字扎結，扎絲采用0.7-2.0mm的鐵絲，拐角處交叉點全部綁扎，平直部分采用梅花形綁扎，綁扎點應占全部交叉點的40%以上，且扎絲尾端必須朝向混凝土內側。

2.6橫梁混凝土澆筑

現澆橫梁混凝土設計強度等級為C50（補償收縮混凝土），按泵送混凝土設計配合比，混凝土坍落度控制為160～200mm。

現澆橫梁與預制堵頭板間的混凝土應與現澆橫梁一并澆筑，且應振搗密實。現澆橫梁砼澆筑方量大，施工循環周期緊，澆筑分跨分層進行，混凝土澆筑應考慮天氣、運距、人員、機械配置等因素，合理確定澆筑方式

2.6.1混凝土振搗

由于保護層較小，鋼筋及波紋管較密，因此混凝土粗骨料粒徑控制在5～20mm，同時是選用50震動泵從波紋管兩側插入，波紋管之間以及波紋管和模板之間的縫隙較窄處，采用30振搗棒振搗，必要時可與插釬配合振搗。確保混凝土振搗密實，骨料分布均勻。

振搗采用插入式高頻振搗器振搗，配備φ30、φ50震動棒分別為2臺、4臺。振搗點間距不應超過振搗半徑的1.5倍，與側模保持5-10cm間距，插入振搗厚度以30cm厚為宜，要垂直等距離插入到下一層5～10cm左右。

要做到“快插慢拔”，每點振搗時間以20-30s，以混凝土停止下沉、不出現氣泡、表面呈現浮漿為度;

搗固人員須經培訓后上崗，要定人、定位、定責任，分工明確，尤其是鋼筋密布部位、端模、拐（死）角指定專人進行搗固，操作人員要固定，每次澆注前應根據責任表填寫人員名單，并做好操作要求交底工作。

搗棒應盡可能地避免碰撞模板、鋼筋、波紋管及其他預埋件構件;振搗棒應有備用，出現故障時應及時補充。

2.7預應力施工

預應力采用φs15.2高強度低松弛鋼絞線（標準強度1860MPa，彈性模量EP=1.95×105 MPa），技術指標符合國標《預應力混凝土用鋼絞線》（GB/T5224-2003）的要求。配套錨具采用技術指標符合國標《預應力筋用錨具、夾具和連接器》（GB/T14370-2000）規定的成套預應力錨具。

2.7.1預應力孔道成形及預應力筋安裝

1、孔道成形

預應力管道預埋時應該準確定位，用限位鋼筋將波紋管與鋼筋骨架綁焊在一起，定位筋間距直線段為0.8m，曲線段間距為0.5m，且須與橫梁普通鋼筋牢靠連接，確保預應力管道位置正確、穩固。預應力喇叭管定位應精確、牢固、喇叭管周圍模板應嚴密，防止漏漿而造成錨下空洞。

若預應力管道與普通鋼筋發生沖突時允許進行局部調整，調整原則是先普通鋼筋，后螺紋鋼筋，預應力筋，保持預應力管道不動;鋼筋若遇預應力張拉槽，截斷后應預留搭接長度臨時彎折，封槽時再復位焊接形成整體。

波紋管安裝就位過程中盡量避免反復彎曲，以防管壁開裂，接頭處套管搭接長度不小于50cm并以膠帶嚴密纏繞，保證不滲水、不漏漿，同時，還應防止電焊火花燒傷管壁。波紋管安裝后，檢查波紋管位置、曲線形狀是否符合設計要求。

為確保管道在砼灌注時不會堵管，在預應力管道定位完成后，應立即穿入直徑稍小的內襯管，并在砼灌注過程不斷抽動內襯管，砼初凝后拔出內襯管，可保證管道通暢，不會堵塞。

施工中人員、機械、振動棒不能碰撞管道，以免損壞管道造成漏漿。灌注混凝土之前對管道仔細檢查，主要檢查管道上是否有孔洞，接頭是否連接牢固、密封，管道位置是否有偏差。

2.7.2預應力筋張拉

連續梁預應力筋張拉采用智能張拉設備。

1、智能張拉系統指一種預應力自動張拉設備及其計算機控制系統，主要由預應力智能張拉儀、智能千斤頂、自帶無線網卡的筆記本電腦、高壓油管等組成。其以應力為控制指標，伸長量誤差作為校對指標，系統通過傳感技術采集每臺張拉設備（千斤頂）的工作壓力和鋼絞線的伸長值（含回縮量）等數據，實時將數據傳輸給系統主機進行分析判斷，同時張拉設備（泵站）接收系統指令，實現張拉力及加載速度實時精確控制。系統還根據預設程序，由主機發出指令，同步控制每臺設備的每一個機械動作，自動完成整個張拉過程。

橫梁鋼束應分批張拉，張拉次序同縱向負彎矩鋼束交替進行。具體為先張拉1/3橫梁鋼束，然后張拉全部負彎矩鋼束，最后張拉剩余橫梁鋼束。預應力張拉按先長束后短束、上下左右平衡對稱張拉原則進行。

2、智能壓漿系統由系統主機、測控系統、循環壓漿系統組成。漿液在由預應力管道、制漿機、壓漿泵組成的回路內持續循環以排凈管道內空氣，及時發現管道堵塞等情況，并通過加大壓力進行沖孔，排出雜質，消除致壓漿不密實的因素。

在管道進、出漿口分別設置精密傳感器實時監測壓力，并實時反饋給系統主機進行分析判斷，測控系統根據主機指令進行壓力的調整，保證預應力管道在施工技術規范要求的漿液質量、壓力大小、穩壓時間等重要指標約束下完成壓漿過程，確保壓漿飽滿和密實。

主機判斷管道充盈的依據為進出漿口壓力差在一定的時間內是否保持恒定。

在預應力混凝土張拉完成后，采用快硬砂漿或快硬水泥對端頭預應力筋與錨具間縫隙進行封堵，同時布置施工設備及機具。準備工作完成后，啟動壓漿系統進行壓漿作業。

2.7.3封錨

為了保護外露的錨具不致銹蝕而失效，當注漿完畢后，盡快進行封錨混凝土施工。封端混凝土采用強度等級為C50無收縮混凝土。

澆注梁體封錨混凝土之前，應先將錨墊板表面的粘漿和錨環外面上部的灰漿鏟除干凈;為保證與梁體混凝土接合良好，應將混凝土表面鑿毛，利用一端帶鉤一端帶有螺紋的短鋼筋安裝于錨墊板螺栓孔，并放置鋼筋網片，與短鋼筋綁扎在一起，保證封端混凝土與梁體混凝土連為一體。

封端混凝土采用自然養護時，在其上覆蓋塑料薄膜，梁體灑水次數應以保持混凝土表面充分濕潤為準;封端混凝土及時制做試件。

2.8拆模及支架拆除

1、模板拆除

每段混凝土澆筑完成后強度達到設計強度80%后拆除側模，倒用至下一段施工，模板拆除在按照“先支后拆、后支先拆”的原則下遵循以下順序：橫梁側模—底板倒角模—底模。拆除的模型及鋼管分類堆放，面板下次安裝前須將表面清理干凈并涂刷脫模劑，竹膠板根據磨損情況最多倒用次數不得多于6次。

2、支架拆除

現澆橫梁預應力張拉完成后，拆除支架系統，支架拆除前由技術人員對作業人員進行拆除交底后方可進行。

橫梁預應力張拉結束后先拆除橫梁盤扣支架，后拆除預制梁臨時支墩，拆除按照“先支后拆、后支先拆”的原則，支架拆除由梁中向兩側、橫向對稱、均勻、有序進行。

盤扣支架拆除必須由持證的架子工進行，拆除前必須設置安全區，并設置警戒標志，派專人看守。拆除時必須在專人統一指揮下進行，由上而下逐層進行，認真做到一步一清，杜絕上下層同時進行。拆除支架時不得猛烈敲打、強拉、和拋扔。拆除的構配件采用起重設備吊運或人工傳遞到地面，嚴禁拋擲。拆除的構配件分類堆放，以便于運輸、維護和保管。當日完工后，仔細檢查作業區域周圍情況，如發現留有隱患，應繼續完成至一個程序、一個部位，結束后方可撤離崗位。

臨時支墩拆除，按照“先裝后拆、后裝先拆”的原則，先對型鋼柱頭進行割除，使用兩臺吊車對主梁進行整體吊卸，主梁吊卸完成后，進行桁架的拆除，最后完成鋼管立柱支撐的拆除。臨時支墩拆除多為整體吊卸，構件拆除完成并合理堆放后才可繼續進行下部工序的拆除，兩臺吊車同時拆除時，必須在專人統一指揮下進行

3結語

通過對徐州南三環高架隱式橫梁的施工簡述，得到相關隱式橫梁施工中的經驗，有利于以后同類型橋梁增加經驗。本項目隱式蓋梁施工取得了良好的應用效果，可為以后相關項目提供借鑒。