公路橋梁項(xiàng)目工廠化預(yù)制T 梁的施工工藝分析

摘要 T 型梁橋具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、承載力強(qiáng)、施工方便、可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化制作等優(yōu)勢(shì)，在公路橋梁建設(shè)中應(yīng)用廣泛。為有效提高工廠化制梁水平，保證T 梁預(yù)制質(zhì)量，文章依托某公路橋梁工廠化預(yù)制T 梁施工實(shí)踐，針對(duì)工廠化預(yù)制T 梁施工技術(shù)展開綜合探究，分析了工廠化預(yù)制T 梁工藝原理及基本流程，總結(jié)了工廠化預(yù)制T 梁施工技術(shù)要點(diǎn)，主要內(nèi)容包括鋼筋安裝、模板施工、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、T 梁轉(zhuǎn)運(yùn)等，旨在為同行提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞 公路橋梁工程；工廠化預(yù)制；T 梁施工；施工技術(shù)要點(diǎn)

中圖分類號(hào) U445.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2096-8949（2023）15-0093-03

0 引言

傳統(tǒng)T 梁預(yù)制方式是通過在施工現(xiàn)場(chǎng)修建臨時(shí)制梁場(chǎng)地，現(xiàn)場(chǎng)完成T 梁預(yù)制工作，對(duì)場(chǎng)地要求較高，且需占用大量土地資源，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)生態(tài)環(huán)境破壞較大，給社會(huì)造成不良影響。而工廠化預(yù)制T 梁則有效打破傳統(tǒng)T 梁生產(chǎn)模式，采用現(xiàn)代化生產(chǎn)車間為陣地，實(shí)現(xiàn)T 梁預(yù)制由“ 現(xiàn)場(chǎng)” 到“ 工廠” 的轉(zhuǎn)型，有效降低對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)生態(tài)環(huán)境的破壞，避免雨雪、冰凍等外部環(huán)境條件的影響，顯著提升T 梁生產(chǎn)效率，保證T 梁施工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，具有顯著的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保及社會(huì)效益[1]。為此，該文結(jié)合某公路橋梁項(xiàng)目工廠化預(yù)制T 梁實(shí)例，分析公路橋梁項(xiàng)目工廠化預(yù)制T 梁的施工工藝，對(duì)提高工廠化制梁水平，保證T 梁生產(chǎn)質(zhì)量具有重要意義。

1 工程概況

某公路橋梁項(xiàng)目，設(shè)計(jì)速度120 km/h，上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支連續(xù)T 梁，預(yù)制T 梁總數(shù)量為1 600 片，包括40 mT 梁1 510 片、35 mT 梁90 片。其中40 mT 梁通過工廠化加工制作，工廠占地45 400 m2，主要施工機(jī)具包括40 mT 梁鋼筋安裝臺(tái)架6 件、42 m 長移動(dòng)式軌道車18 輛、固定式液壓模板6 組、太陽能智能養(yǎng)護(hù)室6 間、100 t 及20 t 龍門吊各4 臺(tái)，由兩個(gè)施工班組負(fù)責(zé)施工。40 mT 梁截面尺寸及預(yù)應(yīng)力鋼束布設(shè)情況如圖1～3 所示。

2 工廠化預(yù)制T 梁施工工藝

2.1 工廠化預(yù)制工藝原理

傳統(tǒng)T 梁施工方式是以固定臺(tái)座為中心，鋼筋安裝、模板支設(shè)、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)等各項(xiàng)施工作業(yè)均緊緊環(huán)繞臺(tái)座在較為狹小的區(qū)域內(nèi)展開，且各項(xiàng)施工工序容易出現(xiàn)相互干擾現(xiàn)象，加之模板安拆較為頻繁，極易對(duì)T梁預(yù)制質(zhì)量造成影響[2]。而該工程采用工廠化預(yù)制T 梁，工廠內(nèi)數(shù)條生產(chǎn)線同時(shí)作業(yè)，各生產(chǎn)線設(shè)置軌道式移動(dòng)鋼臺(tái)座，利用液壓馬達(dá)及電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置，可實(shí)現(xiàn)由鋼筋施工區(qū)至預(yù)應(yīng)力張拉區(qū)全過程自由移動(dòng)，完成各工序的有效銜接，相鄰兩生產(chǎn)線間布設(shè)一條返程軌道，臺(tái)座安裝橫向移動(dòng)設(shè)施利用橫向軌道實(shí)現(xiàn)在返程軌道的自由轉(zhuǎn)換，從而形成循環(huán)式生產(chǎn)線[3]。

2.2 工廠化施工工藝流程

工廠化預(yù)制T 梁施工工藝流程如圖4 所示。

2.3 鋼筋施工

鋼筋施工分為加工區(qū)與綁扎區(qū)兩部分，加工區(qū)位于綁扎區(qū)一側(cè)，鋼筋卸料、下料、加工制作等環(huán)節(jié)均在加工區(qū)完成，制作成型后運(yùn)至綁扎區(qū)進(jìn)行綁扎施工。綁扎時(shí)嚴(yán)格按照底板、腹板、翼緣板順序進(jìn)行綁扎，待腹板、翼緣板綁扎完成后，利用龍門吊實(shí)施T 梁合龍，并吊運(yùn)至軌道式移動(dòng)臺(tái)座上，通過操控液壓裝置將其運(yùn)輸至模板施工區(qū)，實(shí)施鋼筋體系轉(zhuǎn)換。詳細(xì)施工流程如圖5 所示。

2.4 模板施工

2.4.1 模板設(shè)計(jì)

T 梁模板體系包括模板、液壓裝置、振搗裝置三部分。為確保模板安裝、拆除方便，模板應(yīng)具有較高的強(qiáng)度與剛度[4]。

（1）模板。包含底模、側(cè)模、端模及頂部梳形板四部分。

（2）液壓裝置。包括液壓泵、油管、油缸、液壓系統(tǒng)四部分，側(cè)模主要由液壓體系實(shí)施控制。

（3）振搗裝置。主要是在模板側(cè)模表面設(shè)置附著式振搗器，保證振搗均勻性，以有效避免T 梁表面及馬蹄位置產(chǎn)生氣泡，混凝土澆筑過程中配合插入式振動(dòng)棒共同使用，以有效提高振搗效果，保證T 梁混凝土密實(shí)度。

2.4.2 模板安裝

（1）T 梁模板安裝前，應(yīng)預(yù)先對(duì)模板實(shí)施全面清理，清除表面鐵銹、油污、雜質(zhì)等，并均勻涂刷脫模劑。

（2）合理調(diào)節(jié)鋼筋骨架位置，確保位置準(zhǔn)確、保護(hù)層厚度滿足要求，并利用驅(qū)動(dòng)油缸對(duì)兩側(cè)模實(shí)施調(diào)整，待與T 梁鋼筋骨架對(duì)位準(zhǔn)確后實(shí)施合模施工。

（3）為防止產(chǎn)生漏漿現(xiàn)象，應(yīng)在模板拼接部位黏貼海綿條，確保拼縫嚴(yán)密。

2.4.3 模板拆除

模板拆除時(shí)，應(yīng)合理確定拆模時(shí)機(jī)，防止拆模過早對(duì)混凝土強(qiáng)度造成不利影響。同時(shí)，拆除過程中應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)禁生撬硬砸，避免對(duì)模板及混凝土結(jié)構(gòu)造成破壞，影響T 梁結(jié)構(gòu)外觀質(zhì)量。先拆除兩側(cè)固定拉桿，然后操縱液壓裝置使模板與T 梁分離。

2.5 混凝土施工

工廠化預(yù)制T 梁混凝土施工內(nèi)容具體包含混凝土制備、澆筑、養(yǎng)護(hù)等，具體內(nèi)容如下：

2.5.1 混凝土配合比

T 梁混凝土施工前，工作人員按照強(qiáng)度等級(jí)為C50設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，綜合考慮強(qiáng)度、耐久性、經(jīng)濟(jì)性等各方面因素進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，并依次檢測(cè)混凝土拆模、3 d、7 d、28 d、60 d、90 d 時(shí)的抗壓強(qiáng)度及彈性模量，以此對(duì)混凝土強(qiáng)度實(shí)施綜合評(píng)定，并將其作為配合比設(shè)計(jì)的主要依據(jù)，待各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后方可進(jìn)行混凝土制備。

2.5.2 混凝土澆筑

工廠化預(yù)制T 梁混凝土澆筑，采用輸送泵進(jìn)行澆筑，由梁體一端向另一端逐步推進(jìn)。混凝土澆筑應(yīng)均勻、連續(xù)地進(jìn)行，避免中途停頓。嚴(yán)格控制澆筑時(shí)間，盡可能提早完成澆筑作業(yè)。

2.5.3 混凝土養(yǎng)生

混凝土澆筑完畢應(yīng)及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，通常蒸養(yǎng)時(shí)間不得少于24 h。蒸養(yǎng)完畢開始進(jìn)行初張拉，并運(yùn)至存梁區(qū)開展日常養(yǎng)護(hù)作業(yè)。T 梁采用蒸養(yǎng)方式進(jìn)行養(yǎng)護(hù)能有效縮短生產(chǎn)周期，并能控制梁體后期收縮徐變。具體包括以下4 個(gè)階段：

（1）靜養(yǎng)期：預(yù)制T 梁蒸養(yǎng)前應(yīng)預(yù)先靜置3 h。

（2）升溫期：預(yù)制T 梁運(yùn)至蒸養(yǎng)室內(nèi)應(yīng)按照15 ℃ /h的速率進(jìn)行升溫，持續(xù)時(shí)間不得少于8 h。

（3）恒溫期：蒸養(yǎng)室內(nèi)溫度達(dá)到65 ℃時(shí)，保持溫度恒定6 h 左右。

（4）降溫期：預(yù)制T 梁蒸養(yǎng)完成后，按照25 ℃ /h的速率進(jìn)行降溫，持續(xù)時(shí)間為6 h，當(dāng)蒸養(yǎng)室內(nèi)與外部環(huán)境溫差低于15 ℃時(shí)，將T 梁移至室外。

3 預(yù)應(yīng)力施工

預(yù)制T 梁預(yù)應(yīng)力施工采用二次張拉工藝，分級(jí)進(jìn)行加載。T 梁蒸養(yǎng)完成后運(yùn)至張拉區(qū)開展初張拉作業(yè)，張拉完畢運(yùn)至噴淋養(yǎng)護(hù)區(qū)實(shí)施日常養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)7 d 后實(shí)施終張拉作業(yè)。

3.1 初張拉

初張拉施工要點(diǎn)如下：

（1）初張拉作業(yè)前，應(yīng)對(duì)預(yù)制T 梁實(shí)施全面檢查，確保混凝土強(qiáng)度、彈性模量滿足張拉作業(yè)要求（不低于設(shè)計(jì)值的80%），并保證梁體無影響承載性能的質(zhì)量缺陷。如果存在質(zhì)量病害，應(yīng)采取科學(xué)措施進(jìn)行修復(fù)處理，經(jīng)檢測(cè)承載性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后，方可進(jìn)行初張拉施工。

（2）初張拉過程中，利用預(yù)應(yīng)力伸長值與油表讀數(shù)共同確定張拉控制應(yīng)力，并在T 梁兩端分別設(shè)置1 臺(tái)YDC-3000 型千斤頂，實(shí)施對(duì)稱張拉[5]。張拉時(shí)，對(duì)預(yù)應(yīng)力筋伸長量實(shí)施嚴(yán)格控制，確保實(shí)際伸長值與理論值誤差不超過±6%。

（3）初張拉完成后，對(duì)錨具及外露預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施防護(hù)處理，以免生銹。

3.2 終張拉

終張拉施工流程與初張拉完全一致。其質(zhì)量控制要點(diǎn)如下：

（1）終張拉作業(yè)時(shí)，預(yù)制T 梁混凝土強(qiáng)度、彈性模量不得低于設(shè)計(jì)值。

（2）終張拉應(yīng)力控制標(biāo)準(zhǔn)與初張拉完全相同，待張拉至控制應(yīng)力后，應(yīng)分級(jí)進(jìn)行卸載，并檢測(cè)回縮量。

（3）終張拉施工完畢，采用專用切割機(jī)切除多余鋼絞線，進(jìn)行壓漿和封錨作業(yè)。

3.3 管道壓漿與封錨

（1）孔道壓漿采用水泥漿。壓漿前，對(duì)漿體材料進(jìn)行全面檢查，確保各項(xiàng)性能滿足要求。

（2）壓漿采用真空輔助壓漿工藝。為確保實(shí)時(shí)掌握壓漿強(qiáng)度，應(yīng)制備同條件養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)試件。

（3）壓漿應(yīng)均勻、連續(xù)進(jìn)行，中途不得停頓，應(yīng)一次性壓漿完成，并嚴(yán)格控制壓漿時(shí)間，漿液制備完成至壓入孔道時(shí)間應(yīng)控制在40 min 以內(nèi)，以有效確保漿體質(zhì)量。

（4）孔道壓漿完成，應(yīng)及時(shí)封錨。

4 轉(zhuǎn)運(yùn)施工

T 梁轉(zhuǎn)運(yùn)主要包括兩種工況。即由鋼筋綁扎區(qū)移運(yùn)至張拉區(qū)和由張拉區(qū)吊運(yùn)至存梁區(qū)。

（1）T 梁移運(yùn)：該環(huán)節(jié)主要通過軌道式移動(dòng)鋼臺(tái)座完成，利用液壓馬達(dá)及電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置，可實(shí)現(xiàn)由鋼筋施工區(qū)至預(yù)應(yīng)力張拉區(qū)全過程自由移動(dòng)，完成各作業(yè)區(qū)的有效銜接。

（2）T 梁吊運(yùn)：該環(huán)節(jié)主要通過輪軌式龍門架進(jìn)行吊運(yùn)，根據(jù)施工規(guī)范要求，利用鋼絲繩套箍進(jìn)行吊裝。根據(jù)設(shè)計(jì)吊點(diǎn)進(jìn)行T 梁吊裝，并同步操控2 臺(tái)龍門架，按照動(dòng)力系數(shù)1.1 的速率完成吊運(yùn)作業(yè)。

5 結(jié)論

綜上所述，工廠化預(yù)制T 梁施工工藝作為一種新型T 梁預(yù)制方式，打破傳統(tǒng)T 梁生產(chǎn)模式存在的土地占用大、生態(tài)破壞嚴(yán)重、受自然環(huán)境影響大等局限，實(shí)現(xiàn)T 梁預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、集中化，顯著提升T 梁生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，保證T 梁施工質(zhì)量。因此，工廠化預(yù)制T 梁施工中，應(yīng)加強(qiáng)施工過程控制，科學(xué)做好鋼筋安裝、模板施工、混凝土澆筑、預(yù)應(yīng)力張拉、T梁轉(zhuǎn)運(yùn)等各項(xiàng)工作，嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行施工，全面提升T 梁預(yù)制質(zhì)量，從而推動(dòng)工廠化制梁工藝的全面發(fā)展。

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