預(yù)制蓋梁鋼筋籠胎架法制作施工技術(shù)

干華銘

1. 上海建工四建集團(tuán)有限公司 上海 201103；2. 上海建筑改建與持續(xù)利用工程技術(shù)研究中心 上海 201103

隨著城市橋梁中預(yù)制拼裝工藝的推廣普及，鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)在預(yù)制立柱、預(yù)制蓋梁等預(yù)制混凝土構(gòu)件的豎向連接中得到廣泛應(yīng)用。實(shí)施過程中，在預(yù)制混凝土構(gòu)件的端部預(yù)埋灌漿套筒；豎向連接時，在灌漿套筒中插入鋼筋，并灌滿漿料，利用灌漿料硬化后的握裹力實(shí)現(xiàn)鋼筋與套筒之間力的傳遞。

混凝土預(yù)制蓋梁起到支承、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)載荷至下部結(jié)構(gòu)的作用。采用鋼筋套筒灌漿連接技術(shù)制作混凝土預(yù)制蓋梁時，只有準(zhǔn)確無誤地定位預(yù)制蓋梁鋼筋籠中的鋼筋及端部預(yù)埋灌漿套筒，才能保證預(yù)制蓋梁的拼接精度。

但是，在傳統(tǒng)的蓋梁制作中，蓋梁鋼筋綁扎時的主筋、箍筋全部由人工定位安裝，鋼筋安裝精度較低、保護(hù)層厚度得不到保證，傳統(tǒng)方法制作預(yù)制蓋梁會使得鋼筋及端部灌漿套筒定位很難控制，從而極大影響預(yù)制蓋梁的制作質(zhì)量和拼裝精度。在上海嘉閔高架的建設(shè)過程中，我們對預(yù)制蓋梁的鋼筋籠制作方法進(jìn)行了改進(jìn)。

1 工程概況

上海嘉閔高架路是位于S20（外環(huán)線）與G15（沈海高速）之間的一條南北向快速路，規(guī)劃南起S32（申嘉湖高速），北至S6（滬翔高速），道路全長約35.5 km，是虹橋綜合交通樞紐“一縱三橫”快速路網(wǎng)中的“一縱”。

嘉閔高架路（G2～S6）及地面道路新建工程采用高架橋梁及地面道路敷設(shè)形式，其中的JMB2-4標(biāo)位于嘉定南翔現(xiàn)狀滬宜公路（火車站路—真南路），包括主線高架、上下匝道及地面道路，全長1.67 km。本工程采用“橋梁預(yù)制拼裝”施工工藝，除樁基、承臺外，立柱、蓋梁、帶防撞護(hù)欄小箱梁等均為工廠預(yù)制、現(xiàn)場拼裝。

本工程預(yù)制蓋梁采用倒“T”蓋梁，標(biāo)準(zhǔn)長度23.4 m，寬度2.7 m，蓋梁在工廠內(nèi)預(yù)制，脊骨梁部分現(xiàn)場現(xiàn)澆。蓋梁頂面及底面主筋采用HRB400的φ22～φ32 mm鋼筋，側(cè)面主筋采用HRB400的φ16～φ20 mm鋼筋，箍筋及拉鉤采用HRB400的φ10～φ22 mm鋼筋，蓋梁拼裝采用灌漿套筒連接形式，套筒與立柱頂伸出的HRB400的φ40 mm鋼筋相接，預(yù)制蓋梁鋼筋籠及套筒的制作精度控制在2 mm范圍之內(nèi)（圖1）。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)蓋梁橫斷面及配筋示意

由于預(yù)制拼裝工藝對蓋梁鋼筋籠精度的要求嚴(yán)格，又要達(dá)到工廠高效制作的目標(biāo)，我們研究開發(fā)了一種在胎架上綁扎鋼筋籠的制作方法。

2 預(yù)制蓋梁鋼筋籠制作工藝

2.1 工藝簡述

預(yù)制蓋梁鋼筋籠在工廠內(nèi)的制作加工，主要考慮的是鋼筋籠的制作精度以及效率問題，我們采用在鋼結(jié)構(gòu)胎架上綁扎鋼筋籠的方法，給鋼筋籠骨架提供了一個堅(jiān)固穩(wěn)定的支撐體系和操作平臺，從而提高施工效率。同時設(shè)置了主要受力鋼筋及灌漿連接套筒的精確定位裝置，使得鋼筋籠在綁扎過程中可以快速準(zhǔn)確地定位。

2.2 鋼筋加工

預(yù)制蓋梁的鋼筋規(guī)格為φ10～φ40 mm。鋼筋加工車間內(nèi)儲存的鋼筋安放于專門設(shè)計(jì)的堆放架上，有利于不同規(guī)格鋼筋的分開放置。

對于鋼筋加工機(jī)械的選擇，主要針對于鋼筋的剪切及彎曲，需要滿足精度及效率的要求，針對預(yù)制蓋梁構(gòu)件2 mm的誤差精度要求，鋼筋的切斷測量誤差需要控制在1 mm以內(nèi)，單臺機(jī)日加工量100 t以上，因此我們采用了自動化高精度數(shù)控加工設(shè)備。

鋼筋加工除了剪切和彎曲，另一項(xiàng)重要的加工就是連接，當(dāng)達(dá)到Ⅰ級鋼筋接頭時，構(gòu)件中縱向受力鋼筋的接頭百分率可不受限制，從而大幅降低鋼筋損耗、方便施工。因此我們采用鐓粗直螺紋的機(jī)械連接工藝，對接頭的質(zhì)量進(jìn)行重點(diǎn)控制[1-2]。

2.3 灌漿連接套筒

灌漿連接套筒采用高強(qiáng)球墨鑄鐵制作，一端為預(yù)制安裝端，另一端為現(xiàn)場拼裝端，套筒中間設(shè)置鋼筋限位擋板，預(yù)制安裝端及現(xiàn)場拼裝端長度均不小于10倍被連接縱向鋼筋直徑，套筒下端設(shè)置壓漿口，套筒上端設(shè)置出漿口，壓漿口與端部凈距應(yīng)大于2 cm；套筒制作允許誤差為0～2 mm。

2.4 蓋梁鋼筋籠胎架設(shè)計(jì)

預(yù)制蓋梁鋼筋籠的加工采用鋼筋模塊化精加工的理念，蓋梁鋼筋籠于專用胎架上制作加工成型，為保證鋼筋籠支撐穩(wěn)定、灌漿套筒定位精確，定位體系布置應(yīng)保證主要受力鋼筋不變形，鋼筋籠制作允許偏差為0～2 mm，蓋梁鋼筋籠胎架主要由3部分組成：底座、支架及掛片（圖2）。

圖2 蓋梁胎架結(jié)構(gòu)示意

其中胎架底架為型鋼框架，擱置于地面并調(diào)節(jié)至水平，所有的支架均安裝在底座上，形成一個穩(wěn)定的操作平臺，同時為保證灌漿連接套筒的定位精度，在胎架底架上特設(shè)套筒定位鋼板，該鋼板采用車床精加工成型，精度可控制在1 mm內(nèi)。支架總共15對，采用螺栓固定在底架上，用于豎向承載及安裝掛片。掛片的主要作用是精確定位主筋位置，包括頂部橫梁、下部橫梁、脊骨梁側(cè)面掛片及預(yù)制部分側(cè)面掛片，橫梁上口開設(shè)凹槽、掛片側(cè)面設(shè)置鋼筋擱置點(diǎn)，從而確保主筋定位精確。

蓋梁鋼筋籠胎架拼裝前，需要對其各個部件進(jìn)行驗(yàn)收復(fù)測，尤其是套筒定位板及支架、掛片開槽位置。拼裝過程要求胎架底座安裝水平，各支架安裝位置精確、狀態(tài)垂直。

2.5 蓋梁鋼筋籠綁扎

蓋梁鋼筋籠除預(yù)制連接套筒模塊外均在胎架上完成加工綁扎，整個綁扎過程共分成以下8個步驟，不得跳步加工，我們?yōu)檎麄€加工過程制訂了作業(yè)指導(dǎo)書，使工人可以按部就班地操作，消除了施工過程的隨意性，也大幅提高了工作效率。

1）制作灌漿套筒模塊，包括套筒、主筋及箍筋，套筒精確定位于套筒定位鋼板，全部制作完成后，整體吊入鋼筋籠胎架底座并精確就位。

2）在胎架頂部橫梁上安裝脊骨梁頂部主筋，在中部橫梁上安裝預(yù)制部分頂部主筋，鋼筋均固定在橫梁定位凹槽中。

3）安裝脊骨梁部位2道箍筋，懸掛于頂部主筋上（圖3），安裝時采用手持式定位卡尺控制箍筋間距。

4）安裝蓋梁預(yù)制部分的箍筋，懸掛于主筋上，安裝時同樣采用手持式定位卡尺控制箍筋間距。

5）安裝蓋梁預(yù)制部分底部主筋（圖4），主筋安裝時由于箍筋已經(jīng)安裝到位，因此需要從鋼筋籠端部穿入。

圖3 蓋梁脊骨梁部位箍筋安裝

圖4 蓋梁梁底主筋安裝

6）安裝預(yù)制部分側(cè)面主筋及脊骨梁側(cè)面主筋，同樣的，這部分主筋安裝時由于箍筋已經(jīng)安裝到位，也需要從鋼筋籠端部穿入，并且擱置于側(cè)面掛片之上，確保鋼筋間距準(zhǔn)確。

7）安裝橫向及豎向拉鉤（圖5），同時將主筋與箍筋及拉鉤全部采用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊進(jìn)行點(diǎn)焊固定，形成穩(wěn)定牢固的鋼筋籠體。

8）在成型鋼筋籠上安裝其他輔助裝置，包括灌漿套筒輔助裝置、預(yù)應(yīng)力筋及波紋管、鋼筋籠吊點(diǎn)、保護(hù)層墊塊、防雷接地構(gòu)造、局部加強(qiáng)措施等。全部安裝完成后，拆除胎架上鋼筋掛片及橫梁，將鋼筋籠移出胎架[3-4]。

3 結(jié)語

圖5 蓋梁橫向、縱向拉鉤安裝

隨著城市橋梁裝配式施工工藝的推廣普及，大量預(yù)制構(gòu)件的出現(xiàn)使橋梁施工逐漸走向工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化、規(guī)?；?。對于預(yù)制蓋梁鋼筋籠的工廠化生產(chǎn)，采用高精度胎架制作蓋梁鋼筋籠的創(chuàng)新施工工藝，不僅大大提高了預(yù)制蓋梁鋼筋籠的施工效率，且提高了施工精度和質(zhì)量，降低了安全風(fēng)險(xiǎn)，對預(yù)制蓋梁的工廠化集中生產(chǎn)管理有一定的借鑒作用，對推進(jìn)城市高架橋梁的建筑工業(yè)化有很好的推廣應(yīng)用價(jià)值。