懸臂法施工預應力混凝土連續梁預埋件及預埋孔位設置及運用技術探討

姚健東（中鐵二十四局集團上海鐵建工程有限公司，上海 200040）

1 掛籃懸臂段預埋設置

掛籃作為預應力連續梁懸臂法施工最為關鍵的設備，通過預埋來滿足掛籃懸掛要求及與梁體的有效連接。掛籃預埋孔位的布置需滿足以下幾點要求。

（1）滿足掛籃吊桿的通過要求。

（2）滿足掛籃的錨固、走行要求。

（3）不與梁體尤其是預應力管道產生沖突。

若要合理布置掛籃預埋，首先要明確掛籃的結構及受力，與預埋孔位關系最為密切的為掛籃的懸吊、錨固、走行系統。以連鎮鐵路一座懸臂法施工預應力連續梁為例，說明如何進行懸臂段掛籃預埋的布置。

1.1 梁體概況

該連續梁橫斷面為單箱單室，梁面寬 12.2 m，底板寬 6.4 m。1 號節段斷面尺寸如圖 1 所示。由于本文主要討論預埋，所以掛籃設計相關內容及梁體情況僅對有關內容進行概述。

圖1 1 號節段斷面圖

1.2 掛籃設計

根據連續梁特性，對于掛籃預埋有影響的主要數據描述如下：后橫梁與后錨梁的間距 3.7 m，后橫梁距梁段前端 0.5 m，滑梁緊固吊桿與吊掛滾輪間距 0.44 m，橫橋向各吊桿間距等。

1.3 預埋布置

掛籃設計好后，進行預埋布置。想要合理布置預埋，實際主要應弄清掛籃的兩個狀態下預埋所需，一為掛籃錨固狀態所需，二為掛籃走行狀態所需。該座連續梁施工n號懸臂段所需預埋設置如圖 2 所示（非為該節段所需的預埋未畫出），空心圓為錨固狀態所需預埋，實心圓為走行狀態所需預埋。

圖2 n 號節段施工所需掛籃預埋

（1）掛籃的錨固狀態。該狀態下，進行節段的鋼筋、模板、混凝土、預應力作業。此時掛籃主桁后端壓錨需緊固，底橫梁及內外滑梁需緊固。由此需預埋孔位的部位如下。①后底橫梁所有的緊固吊桿。② 側模外滑梁后緊固吊桿。③內頂模板滑梁后緊固吊桿。④ 主桁后錨吊桿。

（2）掛籃的走行狀態。該狀態下，底模、外側模及內頂模脫離已成型梁段。底籃前端通過前橫梁各吊桿吊掛，后底橫梁僅依靠左右兩外側各一根吊桿懸掛于后上橫梁，底籃通過橫梁跟隨主桁架同步前移，故底籃無須預埋孔。外側模、內頂模板承于內外滑梁之上，滑梁前端吊桿吊掛于前橫梁，后端錨固于已成型梁段需拆除，此時需要用吊掛滾輪吊掛住滑梁，使得滑梁在順橋向可以前移。主桁架后錨在掛籃走行時需拆除。本掛籃增設了壓錨小車及其導梁，在走行時平衡掛籃的傾覆力矩。另外，為了走行時軌道的穩定，需將軌道固定于梁面。由此，需預埋孔位的部位如下。① 側模外滑梁滾動吊架的吊桿。② 內頂模板滑梁滾動吊架的吊桿。③ 壓錨小車壓桿。④ 軌道拉桿（利用連續梁自身豎向預應力筋）。

以上為連續梁掛籃在懸臂段施工預埋的設置方法，每個節段只需要將預埋孔位按節段長度前推即可。合龍段若需要借助掛籃進行施工，則需額外布置預埋。

2 巧妙設置預埋解決問題實例

除了以上常規的掛籃預埋用于解決掛籃錨固及走行問題之外，在一些情況下，可以通過設置預埋來解決某些特需問題。下文就對連續梁在施工過程中所遇到的利用預埋解決問題的實例進行討論。

2.1 利用預埋處理 0 號現澆塊及 1 號懸臂段銜接問題

一般連續梁 0 號塊采用支架或托架現澆，模板采用膠合板，拆模后，外表面不可避免出現模板拼縫、垂直角度不精確等問題，翼緣板與腹板交接處的圓弧倒角，采用膠合板＋圓弧鐵皮所施工的外表面就更難保證與設計相一致。掛籃的模板均是大塊定型鋼模板，工廠化所加工的模板精準度十分高。這使得在 1 號塊拼裝掛籃側模時，模板后端很難與已施工完畢的 0 號塊梁體側面貼合。

解決該問題的方法并不困難，可以利用掛籃鋼側模來當作 0 號塊凸形加臺之外的側模。由于采用的是掛籃的側模，故在 1 號塊拼裝掛籃時，側模板可以非常完美地與 0 號塊已施工完畢梁段進行貼合，避免了錯臺的產生，同時還減少了膠合板的投入。

問題順利解決，但大塊鋼側模在 0 號塊施工完畢后需要拆除，而在 1 號塊拼裝掛籃時又要安裝。一拆一裝費時費工，達到的效果從空間上來說僅是側模向前移動了短短數米。連鎮鐵路連續梁施工時，在 0 號塊上設置了一個的預埋孔，使得鋼側模無須拆除后重新安裝，直接從 0 號塊移動到1 號塊掛籃之上。

在 0 號塊順橋向中心線偏 50 cm 處、橫橋向外滑梁對應梁體處設置一預埋孔。0 號塊施工完畢后，鋼側模不拆除，直接進行 1 號塊掛籃拼裝，將外導梁穿入側模腹口，外導梁前端懸吊于前上橫梁，后端利用吊桿穿過前述設置的預埋孔懸掛于 0 號塊梁面。外導梁固定完畢后，將支撐鋼側模的支架拆除，鋼側模落于外導梁之上，再利用拉鏈葫蘆等工具將鋼側模水平拉拽遷移至 1 號塊相應位置。此種方法僅在 0 號塊上增設了幾個預埋孔，省去一次安拆掛籃側模的工序，既減短了工期，同時也減少了投入。

2.2 利用預埋解決錨后、凸臺振搗不實的問題

連續梁各懸臂段在腹板處設置了預應力錨固端，腹板處預應力束的錨后在設計時都是設置了數層鋼筋網片，以提高錨后剛度，防止錨墊板后方混凝土變形。0 號塊凸形加臺處，在設計時亦是考慮設置多層鋼筋網片，以提高抵抗應力集中的能力。但密集的鋼筋，使得在進行節段澆筑時，混凝土的流動受到了極大的阻礙。尤其是在同腹板錨塊下方、0 號塊凸形加臺處，此種位置振搗泵垂直上下無法觸及的地方，非常容易形成空洞，影響外形美觀及梁體安全。

在模板上預留孔洞，即模板“開窗”是解決此類問題非常有效的方法。模板開窗示意圖如圖 3 所示。由圖 3 可知，在該類位置的正上方或側面的模板上留出 10 cm × 10 cm的方形孔洞，在澆筑該孔洞以下部位混凝土時，使用小型插入式振搗泵從該孔洞進入梁體對混凝土進行振搗，且可從該孔洞以肉眼直接觀察混凝土密實情況。當混凝土高度接近預留孔洞時，使用預先準備好的膠合板及短方木，嵌入孔洞，將孔洞封死。

圖3 模板開窗示意圖

采用此種方法，輕松解決了連續梁一些特殊部位的振搗問題，極大地降低了連續梁混凝土澆筑空洞問題產生的可能。

2.3 利用預埋解決倒齒塊問題

一些連續梁內部設計有倒齒塊，即設置在頂板之上的齒塊，這一類的齒塊在施工時需對內頂板進行改造。由于倒齒塊大幅增加了頂板局部的重量，若將該部分荷載依舊通過內頂模板下的分布梁傳遞至內導梁上，則會大幅增加內頂模板的用鋼量，并不經濟。因此，倒齒塊一般輔助支架法進行施工，或整個節段內頂模板均采用支架法進行施工。

采用支架法進行施工時，支架需落在節段的底板之上。由于底板亦未進行混凝土澆筑，所以支架鋼管的“落地”便需精心處理。在施工過程中，便是通過預埋解決此問題。支撐示意圖如圖 4 所示，便是鋼管支架的預埋“落地”。在底板的兩層鋼筋之間加焊 1 根鋼筋當作立桿，在立桿鋼筋正下方墊混凝土墊塊，立桿鋼筋上方焊接 2 根水平短鋼筋作為鋼管的橫撐，再加焊斜筋加固。該方法能有效避免底板鋼筋受支架影響變形，進而導致倒齒塊支架下沉。

圖4 支撐示意圖

倒齒塊不僅在模板施工時存在難度，在張拉工序時亦存在一定的困難。由于齒塊處于頂板之上，且此類預應力束均是在合龍后再進行張拉的，此時沒有如同腹板束張拉時一樣的臨空面，所以千斤頂起吊安裝困難。倒齒塊預埋吊孔示意如圖 5 所示。

圖5 倒齒塊預埋吊孔示意圖

此類問題亦是能夠通過預埋輕松解決。在倒齒塊張拉面的前端約 40 cm 的頂板處設置垂直方向預埋孔，通過該孔下放鋼絲繩，在梁面之上布置卷揚機。在倒齒塊相關預應力束張拉時，卷揚機帶動鋼絲繩通過預埋孔將張拉油頂吊起安裝。油泵管亦可通過該孔穿過，將油泵留在梁面上，方便移動。

2.4 利用預埋借用掛籃合龍

合龍段利用掛籃進行施工，也需通過預留孔實現。與懸臂段預留不同的是，合龍段的預埋需考慮前橫梁之上的吊桿。掛籃在走至合龍段位置時，由于前方節段已經施工完畢，梁體寬度內的前橫梁吊桿無法通過。掛籃向前走行時，需將前上橫梁在梁寬內所懸吊的吊桿全部拆除，前底橫梁依靠最外側 2 根吊桿懸吊。待到達對面預留的位置，使用吊桿將前底橫梁前端固定在對面的節段之上。合龍段預埋示意如圖 6 所示。

圖6 合龍段預埋示意圖

內滑梁此時已經拆除，合龍段內頂模采用支架法施工，避免合龍后內頂模吊棚無法拆除。外滑梁則單獨向前走行，先利用對拉桿將側模固定在梁段之上，拆除外滑梁的吊桿，外滑梁落在側模的腹口處。利用拉鏈葫蘆將外滑梁向前平移，達到對面預埋孔位，安裝吊桿固定，隨后再將側模板落在外滑梁上前移。

3 掛籃預埋施工質量保證措施

掛籃預埋關系到連續梁施工的成敗，故保證預埋的施工質量十分重要。在施工過程中經常發生的預埋質量問題有預埋位置錯誤、預埋鋼筋型號錯誤、預埋孔位偏斜、預埋孔位堵塞等。

針對以上問題，在預埋施工時應當做好以下幾點。

（1）精確定位。掛籃預埋時，應當將節段中線及節段角點放樣并拉線，所有預埋點位以基準線測量定位，在定位完畢后，應當以預埋之間的相對距離進行校核，避免錯誤。

（2）復查。澆筑前由專人列表進行復查，以免遺漏或者預埋型號有誤。

（3）防傾、防浮、防堵措施。預埋孔應當設置定位鋼筋，定位鋼筋做成 U 形將預埋孔用的管道加固，上下鋼筋網片各 1 根，防止跑位或傾倒。在預埋管道頂板用 2 根粗鋼絲組成十字將管道向下反扣，防止澆筑混凝土時管道上浮。預埋管道兩端用膠布封口，內塞棉布，防止水泥漿進入管道堵塞預埋孔。

4 結 語

如今，懸臂法預應力混凝土連續梁施工，掛籃不斷得到改進，相應的預埋也在不斷地隨著一起變化。但不變的是，做好掛籃預埋的布置及施工都是連續梁施工成敗的關鍵因素，應當得到足夠高的重視。如何利用小小的預埋，為大家創造更高的安全、質量、經濟效益，依然是從業者孜孜不倦的追求。