探討橋梁項目大型混凝土箱梁高空預制技術

王 鵬

（貴州橋梁建設集團有限責任公司,貴州 貴陽 550001）

0 引言

現階段，我國高速公路項目大體積混凝土箱梁的施工工藝包括整體預制吊裝法、整跨現澆法、支架分段現澆法等[1-2]。某高速公路大橋采用分離式雙箱結構的預應力混凝土箱梁，根據場地工況，針對該種箱梁采用了在高樁預制平臺預制的方案，該技術方案能為同類型工程的參建者提供一定層面的技術支撐。

1 工程概況

某高速公路大橋混凝土箱梁標準節重約8l0 t；其余節段最大重量1 092 t，見圖1：箱梁一般構造圖。高空預制平臺位于32#墩墩頂，N1—N9、Nl8—N22、N29—N38合計24節箱梁均于此處預制完成。

圖1 箱梁一般構造圖

2 大型箱梁高空預制原理及工藝流程

該項目施工工藝原理如下：箱梁梁體澆筑時，箱梁

待澆段后端設置固定端模，根據待澆段和已澆段相對位置控制線型變化，并結合兩者的縫隙情況，確定對接精密度，前一段需在后一段箱梁養生且強度達標后，方可進行支架連接，預制節段完成后可使用千斤頂使其滑動，通過調節預制節段位置，調整澆筑箱梁至合適位置[3-4]。反復操作后，完成整個橋梁的預制工作。詳細施工流程如圖2所示。

圖2 施工流程圖

3 大型箱梁高空預制施工技術要點

3.1 高空預制平臺建設

以鋼管立柱架設高空預制平臺，為確保支架結構穩定性，采取多點布置的方式，利用鋼管將其組合成整體。現場勘測基礎承載力，避免高空預制平臺出現不均勻沉降，威脅預制梁體安全[5]。箱梁梁體預制施工階段，于箱梁底板下立柱鋼管，橫向設置鋼梁，為箱梁梁體提供支撐力，同時沿著箱梁走向設置承重鋼梁，控制箱梁撓度避免其變形，箱梁預制施工平臺結構見圖3。

圖3 高空預制平臺示意圖

3.2 模板工程

箱梁模板需嚴格遵循方案參數，由專業生產廠家制作，確保模板厚度、強度、剛度、穩定性等指標合規，提高鋼梁模板可靠性、安全性。

（1）模板組成：箱梁模板可分為內模、外模（側模）、端模、底模等部分。

1）內模多為組合鋼模拼裝而成，尺寸根據項目需求制作，平面結構多為標準參數，異形部則根據項目需求單獨設定和加工；

2）側模為整體結構，通過撐桿進行外模位置的調整，結合項目需求、方案規劃進行角度調節；

3）底模為鋼模結構，一般由8.0 m×6.0 m×3.0 m的完整鋼板構成；

4）端模則根據方案需求加工，多為鋼制模板。

（2）模板安裝和固定：

1）安裝前，先對模板的表面平整度進行觀察，查看有無破損和開裂情況，根據實際情況進行修正、除銹、清理、擦拭以確保表面外觀合規；

2）為便于拼裝和咬合，需在模板拼接縫位置加工成企口縫；

3）安裝過程中需選擇鑲嵌木條作為拆卸縫，為后續操作提供便利，安裝時上部使用對拉桿進行固定，并在下部設置擋塊；

4）確保對接模板縫隙無錯落，避免錯縫隙。

（3）模板拆卸：

1）將對位螺絲松動，人工操作塔吊將模板拆卸，及時修理模板并根據其尺寸、類型排列整齊；

2）拆卸應先將木條處模板拆掉，混凝土強度檢測指標合規后，方可進行模板的拆卸，需分兩次進行。

3.3 鋼筋的加工安裝和預應力系統

根據鋼筋型號放置于50 cm高的水泥架，做好防潮措施，整齊排列。根據項目需求和方案尺寸準備對應型號的鋼筋下料，結合施工圖紙進行綁扎鋼筋[6]。

（1）鋼筋加工：加工前需反復確認鋼筋型號、尺寸是否正確，對比施工圖紙與備料是否吻合，確保一切穩妥后統一下料，同步施工，注意盡量減少出現鋼筋接頭，加工需嚴格執行操作順序，確保鋼筋及時轉運，滿足施工要求。

（2）鋼筋安裝：鋼筋安裝工序可分為平臺預制、現場捆扎兩個環節，前者是于混凝土強度達標后在平臺上根據施工圖紙和鋼筋型號進行模架制作，隨后底模完成后，用塔吊將預制好的鋼筋吊到設計位置，再通過現場綁扎，完成其他鋼筋安裝。

（3）預應力系統：

2）波紋管安裝前，需提前確定鋼筋置放位置，根據設計方案標記坐標，保持鋼筋間距小于0.5 m；

3）使用U形定位鋼筋，對波紋管進行固定，現場檢測其穩定性及位移性，避免混凝土澆筑過程中出現波紋管位移現象；

4）腹板處設置兩層豎向預應力，均于預制平臺上安裝，詳見圖4所示。

圖4 豎向預應力系統圖

（4）預應力系統施工、鋼筋安裝工序的注意事項如下：

1）執行設計方案，遵守圖紙工序，備好預制鋼筋，并采用梅花式焊接，確保預制鋼筋強度達標。吊裝階段利用穿越鋼管作為支撐梁，在鋼管合適位置布設吊點；

2）保持預埋件、波紋管、鋼筋綁扎的順序符合技術規范；

3）避免波紋管附近焊接，或采取有效防護措施避免損傷；

4）鋼筋模板安裝后進行模板清理，避免裂痕、毛刺影響施工質量；

這樣的日子大約持續了一周左右，李小樹才打來一個電話，我接通電話的時候，話筒里滿是“沙沙沙”的噪音，他的聲音就夾雜在其中時斷時續地傳來。我隱隱約約聽到他在電話里說自己已經到達柳江古鎮了。我剛“哦”了一聲，就看到一輛大紅色的藍博基尼跑車正緩緩地駛進李小樹旁邊的那幢小洋樓。我站在陽臺上一邊漫不經心地聽著李小樹的電話，一邊瞇著眼睛打量著從小轎車里下來的那女人。

5）預應力穿束工序完工后，將預應力管道封堵，確保預應力達標[7]。

3.4 預制箱梁混凝土工程要點

（1）箱梁混凝土澆筑需確保下料的連貫性，避免猛沖猛投，影響混凝土灌注，澆筑中需嚴格檢測各項指標，確保鋼筋、預埋件、模板位置合理，現場監測發現問題及時處置，避免影響后續工序質量。

（2）澆筑中檢測混凝土水灰比、坍落度，嚴格執行方案參數，避免隨意增加水量或灰量，澆筑后清理表面浮漿，避免雜物影響混凝土澆筑質量[8]。

（3）嚴密監測混凝土內外溫度，將溫度差控制在25 ℃范圍內，避免溫差過大出現混凝土表面龜裂。

（4）混凝土澆筑后，頂板位置及時覆蓋土工布，并噴灑水控制溫差，保持混凝土濕潤，防止過于干燥或溫差過大導致開裂。

3.5 預應力的張拉及移梁、調梁

（1）監測箱梁混凝土強度，其達到設計強度90%時進行頂板、橫隔板束預應力張拉，并預張拉腹板與底板橫向、豎向預應力束，使其強度達到目標值50%。

（2）預應力張拉達標后，將箱梁頂板與底板模具拆除，借助移梁千斤頂將新澆筑的箱梁移動到確定位置，并在移梁支點下方加設鋼板，確保箱梁成線性，避免變形，根據箱梁放置位置，固定四個三向千斤頂，進行箱梁位置的調節[9]。

（3）現場檢測新澆筑箱梁強度，達標后將預應力束張拉至設計值50%，使其滿足項目需求，隨后將其移動到存梁位置。

（4）箱梁放置于支架一段時間后，將其移動到固定位置進行拼裝，避免結構變形，通過縱向拼裝張拉預應力，并完成隔板束的預應力張拉。

4 質量控制措施要點

（1）嚴格執行操作規范和技術標準，對施工工藝流程認真執行，加強設備、原料驗收與檢驗，確保各環節參數達標。

（2）大體積模板、預制鋼筋籠吊裝前，使用鋼管進行固定，避免吊裝過程中出現松動、散落和變形，進行模板安裝時需使用油壓千斤頂固定模板，避免配梁失誤，確保型號對應[10]。

（3）專人負責混凝土澆筑期的養護工作，嚴格控制混凝土內外溫度差，避免溫差高于25 ℃，發現問題及時匯報并采取措施降溫，避免溫差過大造成混凝開裂，而影響箱梁質量。

（4）第一時間張拉箱梁頂板、底板，預應力張拉完畢后，拆除頂板模、底板模，避免自重導致的沉降影響混凝土梁體變形或裂縫。

5 結論

綜上所述，該高速公路大型混凝土箱梁施工階段，根據項目設計要求、現場工況，采用高樁預制平臺預制的方案。通過對施工流程、工藝參數、技術指標的嚴格控制，項目質量得到保障，該項目社會效益和經濟效益顯著。大型混凝土箱梁高空預制平臺預制方案的優勢如下：

（1）箱梁段采取空中預制，擺脫了場地限制，無須投入大型吊裝設備和運梁機械，節約項目成本。

（2）梁預制、移梁、拼梁等工序，可同步進行且互不干擾，相比于傳統施工工藝效率更高，可實施工廠式流水線作業，有效減少施工時間，節約施工周期，最終如期完成了項目建設任務。

（3）相比于傳統施工工藝，避免了可能由于相鄰梁段齡期差異導致的收縮裂縫，對確保大型混凝土箱梁施工質量有重要意義。