大型箱梁預(yù)制的關(guān)鍵技術(shù)

黨衛(wèi)鋒

（中核西北建設(shè)集團(tuán)有限公司，陜西 西安 710054）

0 引言

路橋工程中對(duì)于雙線整孔簡(jiǎn)支箱梁質(zhì)量要求較高，為了達(dá)到箱梁成品質(zhì)量“零缺陷”，安全“零事故”的要求，提高工程質(zhì)量和工程效益，本文以甘肅省蘭州某路段路橋建設(shè)與施工為例，對(duì)雙線整孔簡(jiǎn)支箱梁預(yù)制的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，以期為同類工程提供借鑒。

1 工程概況

以甘肅省蘭州某路段為例，全長(zhǎng)52.057km，最大坡度為20‰，局部地段經(jīng)行車驗(yàn)算可采用25‰的坡度。本梁場(chǎng)共需生產(chǎn)396榀箱梁，其中32m預(yù)制箱梁369榀，24m預(yù)制箱梁27榀。箱梁具有剛度大、抗沖擊力強(qiáng)、性能穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)，但是也存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝新穎的問(wèn)題，RZH-Ⅳ標(biāo)段簡(jiǎn)支箱梁形式主要采用整孔簡(jiǎn)支箱梁，共需要預(yù)制、架設(shè)整孔簡(jiǎn)支箱梁899孔，需要解決單梁質(zhì)量重、斷面大、長(zhǎng)距離運(yùn)輸困難等問(wèn)題，加上招標(biāo)文件要求的工期緊，預(yù)制和架設(shè)施工任務(wù)重，因而梁體的制運(yùn)架工程是本標(biāo)段的重難點(diǎn)工程。

2 箱梁預(yù)制的關(guān)鍵施工技術(shù)

2.1 鋼筋綁扎和吊裝施工

首先，底板鋼筋位置和間距的控制。施工人員應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)安排縱向及橫向鋼筋的間距，在角鋼豎直面的肢上進(jìn)行割槽，確保鋼筋能夠卡在槽里，提高綁扎質(zhì)量。施工中為了確?？v向和橫向鋼筋間距正確，同時(shí)將兩側(cè)腹板鋼筋控制在合理的誤差范圍內(nèi)，需要焊∠75×8的角鋼，選擇它的豎直肢當(dāng)作肢當(dāng)，施工人員進(jìn)行綁扎時(shí)應(yīng)當(dāng)確保橫向筋的彎鉤和腹板箍筋均緊貼這一肢背，從而提高鋼筋位置的正確性，保證外側(cè)鋼筋整齊。

其次，腹板箍筋斜度和垂直度的有效控制。工作人員可以在模板兩側(cè)設(shè)計(jì)一個(gè)靠模（由輕型角鋼組成且能夠轉(zhuǎn)動(dòng)），將它緊貼在腹板一側(cè)的角鋼上，然后根據(jù)原先設(shè)計(jì)的位置切出合理的缺口。需要注意的是在進(jìn)行鋼筋綁扎之前應(yīng)當(dāng)先根據(jù)腹板設(shè)計(jì)的角度把靠模支撐到位，然后和臺(tái)座上預(yù)埋件之間實(shí)現(xiàn)連接，最后把鋼筋放置到對(duì)應(yīng)的缺口內(nèi)，鋼筋全部綁扎完成后方可松開(kāi)靠模。

在鋼筋吊裝時(shí)，為了確保底、腹板鋼筋和頂板鋼筋整體吊裝時(shí)能夠順利進(jìn)行，選擇2臺(tái)50t龍門起重機(jī)和專用吊具進(jìn)行吊裝，采用鋼絲繩和鎖具螺絲扣等實(shí)現(xiàn)和骨架鋼筋的順利連接。進(jìn)行鋼筋吊裝時(shí)，在梁端區(qū)域適當(dāng)增設(shè)了吊點(diǎn)。等到吊架和鋼筋骨架順利完成連接并固定之后，借助龍門起重機(jī)將其吊到制梁臺(tái)座上。

2.2 模板設(shè)計(jì)

外膜主要由兩部分構(gòu)成：一是整扇側(cè)模，一是端模，數(shù)量均為2。側(cè)模分8m段進(jìn)行加工，等到拼裝合格之后再焊成一個(gè)整扇。為了避免跑漿，需要在側(cè)模和端模間利用3mm的橡膠海綿墊對(duì)二者進(jìn)行連接。當(dāng)需要在軌道上對(duì)外膜進(jìn)行拖拉縱移時(shí)，需要采用螺桿豎向千斤頂對(duì)外膜和底模進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)外側(cè)模的水平移動(dòng)和豎向移動(dòng)，便于進(jìn)行模板支拆作業(yè)和調(diào)整，配備9套；內(nèi)模采用液壓自動(dòng)式鋼模，配備5套，與外模按1∶2的比例配置；端模采用整體式鋼模，配備6套。整體行走式外膜、端模和液壓自動(dòng)式內(nèi)膜在施工時(shí)均采用了先進(jìn)的設(shè)備和科學(xué)的控制策略，安裝較為快捷、方便，顯著提高了箱梁施工的機(jī)械自動(dòng)化程度，確保了生產(chǎn)效率和效益。

2.3 高性能耐久性混凝土施工及養(yǎng)護(hù)

2.3.1 配合比選定

通常情況下，高性能耐久性混凝土，除了早強(qiáng)和高強(qiáng)度外，還應(yīng)當(dāng)涵蓋耐久性、入模溫度、泌水率等重要衡量指標(biāo)。配合比的選定直接影響著箱梁質(zhì)量的好壞，進(jìn)行試配時(shí)需要對(duì)水泥、骨料以及摻合料、外加料等進(jìn)行多次試驗(yàn)，綜合考慮原材料料源以及梁型特征等因素進(jìn)行科學(xué)選配。初步完成選派之后，需要嚴(yán)格按照耐久性所需要的配合比制作試件，試件除了具備抗凍性、抗?jié)B性、抗裂性、耐腐蝕性外，還應(yīng)當(dāng)具備護(hù)筋性和體積穩(wěn)定性、扛氯離子滲透性等特征，需要根據(jù)橋梁實(shí)際所處的環(huán)境實(shí)施碳化環(huán)境、氯鹽環(huán)境以及輻射環(huán)境等多種試驗(yàn)。

2.3.2 混凝土澆筑

混凝土澆筑時(shí)需要在梁體跨的兩側(cè)各放置一臺(tái)布料機(jī)，由專門的澆筑人員對(duì)布料機(jī)進(jìn)行指揮，確保把混凝土倒進(jìn)較為準(zhǔn)確的位置，以避免布料的不均勻或者不準(zhǔn)確，注意模板或者鋼筋不可以和布料機(jī)輸送管路的出口存在任何直接接觸。進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)保證一次成型，在順序安排上，則堅(jiān)持腹板底和底板角部首先澆筑，其次是地板兩側(cè)，接著澆筑腹板頂部和底板中部，頂板澆筑應(yīng)當(dāng)放在最后。注意澆筑時(shí)應(yīng)當(dāng)選用斜向分段和水平分層的手段，需要注意的是斜向分段的斜度應(yīng)當(dāng)控制在5°以下，水平分層的厚度則應(yīng)控制在30cm以下，兩層混凝土的澆筑間隔時(shí)間短于30min，整孔箱梁澆筑時(shí)間應(yīng)控制在6h以內(nèi)。

2.3.3 梁體混凝土養(yǎng)護(hù)

梁體混凝土養(yǎng)護(hù)作為一項(xiàng)重要工序，對(duì)于混凝土強(qiáng)度慢速增長(zhǎng)具有重要作用，同時(shí)還可以避免干縮和溫度裂縫的出現(xiàn)。養(yǎng)護(hù)中，可以在混凝土上面覆蓋塑料薄膜，也可以噴涂養(yǎng)護(hù)劑。灑水養(yǎng)護(hù)時(shí)需要注意灑水的次數(shù)，通常最優(yōu)情況是保證混凝土表面的充分潮濕度。如果環(huán)境的相對(duì)濕度沒(méi)有超過(guò)60%，養(yǎng)護(hù)應(yīng)當(dāng)控制在28d以上；如果超過(guò)了60%，則應(yīng)控制在14d以上。環(huán)境溫度也是一個(gè)重要因素，如果低于5℃時(shí)，需要在預(yù)制梁上噴涂養(yǎng)護(hù)劑，同時(shí)輔以保溫手段，禁止對(duì)混凝土灑水。

2.4 預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨

2.4.1 預(yù)應(yīng)力施工

首先進(jìn)行裝束、穿束，其次是預(yù)張拉、初張拉、終張拉，最后切割錨具外鋼絞線。預(yù)張拉和初張拉均是在制梁臺(tái)架上完成的，通?；炷恋膹?qiáng)度一旦到達(dá)設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%時(shí)，就應(yīng)當(dāng)拆除端模，同時(shí)還應(yīng)松開(kāi)內(nèi)膜、外膜緊固件，徹底清除管道內(nèi)的雜物或積水，實(shí)施預(yù)張拉，等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到預(yù)先要求強(qiáng)度的80%時(shí)就可以實(shí)施初張拉。終張拉則需要在梁體混凝土強(qiáng)度（包括彈性模量）均已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)混凝土齡超過(guò)10d時(shí)，方可進(jìn)行。張拉完畢后，確認(rèn)檢查沒(méi)有滑絲后即可進(jìn)行鋼絞線切割。

張拉過(guò)程中極易出現(xiàn)滑絲、斷絲，需要采取一定的補(bǔ)救措施。在現(xiàn)場(chǎng)配備單根鋼絞線張拉千斤頂和卸荷座，如果為滑絲，且鋼絞線損傷不嚴(yán)重，可以更換夾片，或者用小頂重新張拉；如果是斷絲，則需要更換鋼絞線和夾片，等到安裝完成后再通過(guò)小頂張拉以達(dá)到設(shè)計(jì)應(yīng)力。

2.4.2 壓漿

預(yù)應(yīng)力管道壓漿時(shí)，采用了真空輔助壓漿技術(shù)，需要注意的是同一管道進(jìn)行壓漿時(shí)需要連續(xù)進(jìn)行，一次完成。壓漿之前需要保持孔道內(nèi)的真空度在-0.08～0.10MPa范圍內(nèi)，然后將拌制完成的漿體全部壓入孔道，等到注滿管道后檢查出漿、進(jìn)漿濃度，確保二者一致后方可進(jìn)行封閉保壓。等到漿體凝固且沒(méi)有出現(xiàn)不飽滿現(xiàn)象后，就可以進(jìn)行封錨作業(yè)。

壓漿過(guò)程中，可以選擇輸送量和工作壓力較大的灌漿機(jī)具，或者采用真空輔助灌漿技術(shù)；注漿不暢通，通常是在構(gòu)件施工中，預(yù)埋波紋管出現(xiàn)的問(wèn)題，比如波紋管安裝完畢后，進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，在振搗作用下受到碰撞破裂，電焊火花控制不當(dāng)導(dǎo)致波紋管管壁被燒毀等，都容易造成混凝土澆筑過(guò)程中孔道堵塞或者滲漏等。因而，在壓漿前需要對(duì)孔道進(jìn)行清理，重點(diǎn)做好波紋管質(zhì)量和安裝檢查。

2.4.3 封錨

對(duì)于錨穴側(cè)邊原梁體混凝土表面進(jìn)行鑿毛處理，把支承墊板上殘留的浮漿和油污等清除干凈，然后對(duì)錨具和鋼絞線涂抹聚氨酯防水涂料，將帶有螺紋的短鋼筋放置到錨墊板螺栓孔，將錨穴鋼筋網(wǎng)片一次綁扎連接，確?；炷梁土后w連為一體。封錨時(shí)需要強(qiáng)化搗固，確?；炷撩軐?shí)、無(wú)蜂窩麻面，和梁斷面保持齊平，注意抹面壓光。在封錨完成后，要將混凝土面和梁體混凝土二者的錯(cuò)臺(tái)控制在2mm以內(nèi)。在養(yǎng)護(hù)完成后還應(yīng)當(dāng)在封端混凝土以及梁體混凝土的交接縫涂抹聚氨酯，做好防水處理。

3 結(jié)語(yǔ)

在路橋施工中，從模板加工、鋼筋綁扎和吊裝施工、混凝土施工和養(yǎng)護(hù)，以及預(yù)應(yīng)力張拉、壓漿、封錨等工序入手，逐步完善了施工工藝，促進(jìn)雙線整孔簡(jiǎn)支箱梁預(yù)制質(zhì)量的提高，為我國(guó)公路建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)。

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