短線法預(yù)制階段施工工藝

文/詹建英

1 前言

短線法預(yù)制階段梁施工技術(shù)，是當(dāng)前我國(guó)非常重要的橋梁施工技術(shù)，被大量的應(yīng)用到工程實(shí)踐中，極大地促進(jìn)了橋梁工程領(lǐng)域的全面發(fā)展。節(jié)段梁施工方式為目前的長(zhǎng)線法預(yù)制橋梁的結(jié)構(gòu)形式，雖然該技術(shù)能夠讓澆筑施工順利進(jìn)行，但是并不能把橋梁澆筑施工的各個(gè)順序都能夠有效的控制，且不能在預(yù)制梁澆筑之前進(jìn)行施工，這樣會(huì)使得整個(gè)項(xiàng)目施工工期無(wú)法保障，工程的質(zhì)量也難以提高[1]。因此，在短線法預(yù)制節(jié)段梁施工工藝為目前橋梁設(shè)計(jì)人員的主要選擇。橋梁建設(shè)施工環(huán)節(jié)，預(yù)制梁為應(yīng)用非常普遍的一項(xiàng)技術(shù)，我國(guó)主要是通過(guò)長(zhǎng)線法預(yù)制梁的技術(shù)形式。但是經(jīng)濟(jì)與社會(huì)的高速發(fā)展，使得橋梁質(zhì)量要求逐步提高，長(zhǎng)線法根本無(wú)法達(dá)到工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，所以需要轉(zhuǎn)變成為短線法的預(yù)制梁技術(shù)。

2 技術(shù)優(yōu)勢(shì)分析

2.1 短線法的優(yōu)點(diǎn)

2.1.1 能夠在一個(gè)預(yù)制臺(tái)來(lái)進(jìn)行懸掛段部分的橋梁全部施工，占地空間是很小的。

2.1.2 預(yù)制各個(gè)結(jié)構(gòu)尺寸精度比較高，模板可以充分的利用率。

2.1.3 能夠根據(jù)工程需要隨時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)尺寸偏差。

2.1.4 機(jī)械化程度比較高。

2.1.5 可以進(jìn)行曲線橋梁的施工。

2.2 短線法的缺點(diǎn)

2.2.1 對(duì)于測(cè)量?jī)x器精度要求比較高。

2.2.2 對(duì)于人員素質(zhì)要求比較高。

2.3 長(zhǎng)線法的優(yōu)點(diǎn)

2.3.1 預(yù)制臺(tái)座頂面線型要根據(jù)預(yù)制的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，以保證橋線型符合標(biāo)準(zhǔn)。

2.3.2 誤差調(diào)整及時(shí)。

2.3.3 模板加工設(shè)備使用是比較少的。

2.4 長(zhǎng)線法的缺點(diǎn)

2.4.1 臺(tái)座和梁體長(zhǎng)度比較大，模板需要投入比較多的資金建設(shè)。

2.4.2 地基質(zhì)量要求很高且占地面積大。

2.4.3 不能進(jìn)行曲線橋梁的施工。

從上述特點(diǎn)分析，短線法要比長(zhǎng)線法有更高的優(yōu)越性?？紤]到目前的橋梁特點(diǎn)，曲線橋梁是主流形式，所以短線法的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用是極為關(guān)鍵的。

3 節(jié)段橋構(gòu)造分析

3.1 節(jié)段長(zhǎng)度

當(dāng)前所使用的比較普遍的預(yù)制階段量型式包含標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段、合攏節(jié)段、預(yù)應(yīng)力跨中轉(zhuǎn)向節(jié)段等等方式。為了能夠使得橋梁各個(gè)結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)方案的要求，達(dá)到正常的運(yùn)營(yíng)需要，能夠選擇幾種形式進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用[2]。一般來(lái)說(shuō)，箱梁部分的節(jié)段長(zhǎng)度通常是2～4m，梁段長(zhǎng)度尺寸要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要來(lái)進(jìn)行，還要考慮到現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工設(shè)備的能力，梁段部分的預(yù)應(yīng)力構(gòu)造給整體的質(zhì)量造成極大嚴(yán)重的影響。為了能夠發(fā)揮出吊裝設(shè)備的能力水平，一般都會(huì)選擇160t 以下的預(yù)制節(jié)段來(lái)進(jìn)行吊裝施工。如果橋梁通過(guò)應(yīng)用平衡懸拼的結(jié)構(gòu)形式，豎向承載力以及構(gòu)造預(yù)應(yīng)力的部分重量是較大的，所以需要先進(jìn)行某個(gè)部分的預(yù)制處理，然后才能確保墩柱部分在安裝后可以開(kāi)展?jié)仓┕ぁ?/p>

3.2 節(jié)段構(gòu)造

3.2.1 箱體構(gòu)造預(yù)制梁節(jié)段通常來(lái)說(shuō)都會(huì)選擇使用相對(duì)簡(jiǎn)單形式的單箱單室結(jié)構(gòu)形式，受力結(jié)構(gòu)是比較簡(jiǎn)單的[3]。在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)該綜合分析模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化等方面的要求，并且能夠保證制作廠可以按照要求進(jìn)行加工制作。這些方面都要考慮，然后才能確定最佳的內(nèi)模板、底板厚度尺寸。節(jié)段接縫部分不能進(jìn)行厚度的確定，且受力能夠達(dá)到要求的標(biāo)準(zhǔn)之下保證厚度滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。

3.2.2 接縫和剪力鍵連接的部分應(yīng)該符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在施工中，接縫主要分為如下兩種形式：其一，現(xiàn)澆混凝土接縫、預(yù)制節(jié)段等；其二，節(jié)段之間有干接縫的形式。在混凝土結(jié)構(gòu)部分的剪力鍵應(yīng)該確定最為合適的節(jié)段接縫，然后能夠讓整個(gè)結(jié)構(gòu)部分的傳遞剪力符合要求。結(jié)合工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，一般來(lái)說(shuō)，可以在腹板的結(jié)構(gòu)部分上布置節(jié)段密尺剪力鍵，然后能夠進(jìn)行各個(gè)橋梁部分的施工，不會(huì)給孔道部分的設(shè)計(jì)和施工產(chǎn)生任何的影響。

3.2.3 接縫材料的選擇應(yīng)該符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也需要考慮到工程的實(shí)際情況，目前很多橋梁都會(huì)在工程中應(yīng)用環(huán)氧膠作為接縫施工的材料。這種材料的抗壓性能是非常優(yōu)越的，且不管溫度的高低，都會(huì)給結(jié)構(gòu)性能產(chǎn)生影響，也不會(huì)導(dǎo)致流掛的問(wèn)題[4]。但是在施工環(huán)節(jié)中，應(yīng)該嚴(yán)格控制施膠時(shí)間，一般都應(yīng)該達(dá)到30min 以上。只有確保接縫材料質(zhì)量合格，滿(mǎn)足不同壓力的運(yùn)行需要，以保證接縫部位的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 預(yù)應(yīng)力構(gòu)成

一般來(lái)說(shuō)，在工程中需要應(yīng)用體內(nèi)和體外預(yù)應(yīng)力對(duì)稱(chēng)的懸拼施工方式，如果跨徑尺寸在50m 以上的橋梁項(xiàng)目，體內(nèi)預(yù)應(yīng)力要和懸拼施工達(dá)到相應(yīng)的受力條件要求，體外預(yù)應(yīng)力要符合后續(xù)橋梁的運(yùn)營(yíng)效果符合要求。節(jié)段懸拼施工技術(shù)很多都是應(yīng)用到跨徑在30～40m 節(jié)段中，然后能和體外預(yù)應(yīng)力組合成為整體性的結(jié)構(gòu)。

4 線法預(yù)制施工技術(shù)

4.1 測(cè)量技術(shù)

短線法預(yù)制施工測(cè)量方式和其他測(cè)量有著明顯的不同，橋梁工程中，測(cè)量工作也是比較重要的，要做好預(yù)制節(jié)段部分的管控，從而可以達(dá)到各個(gè)節(jié)段部分的尺寸精度要求，這樣才能更好地保證工程的質(zhì)量合格，確保橋梁能夠滿(mǎn)足使用的要求。

4.1.1 創(chuàng)建測(cè)量點(diǎn)位

預(yù)制場(chǎng)在正式開(kāi)始制作前，在模型兩端需要分別設(shè)置一個(gè)觀測(cè)的位置，然后將預(yù)制節(jié)段的尺寸大小在中心位置上設(shè)置一個(gè)觀測(cè)點(diǎn)，并且通過(guò)固定在短板位置上所不能進(jìn)行移動(dòng)的特點(diǎn)，把固定到端板中的測(cè)量表面，這些觀測(cè)點(diǎn)就能夠組合成為完整的測(cè)量體系，可以滿(mǎn)足質(zhì)量控制的標(biāo)準(zhǔn)要求。

4.1.2 控制測(cè)量偏差

在具體的施工環(huán)節(jié)，測(cè)量偏差的問(wèn)題很多情況下是無(wú)法避免的，但是要控制在合理的范圍內(nèi)，要保證質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求。比如，低軸線誤差要控制在2mm 以?xún)?nèi)，而中軸線的部分則需要控制在3mm 以?xún)?nèi)。同時(shí)，橋梁預(yù)制節(jié)段施工環(huán)節(jié)，因?yàn)殇摻罟羌懿鹧b都會(huì)導(dǎo)致較大振動(dòng)問(wèn)題，就會(huì)出現(xiàn)節(jié)段的移動(dòng)情況。此時(shí)測(cè)量移動(dòng)的距離比較大，容易導(dǎo)致其超出設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。因此，應(yīng)該進(jìn)行節(jié)段部分距離的調(diào)節(jié)，以達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，測(cè)量環(huán)節(jié)需要技術(shù)發(fā)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的偏差問(wèn)題，以便于做出調(diào)整。此時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)該反復(fù)測(cè)量各項(xiàng)數(shù)據(jù)，然后計(jì)算出平均值，就能夠保證數(shù)據(jù)精度達(dá)標(biāo)。

4.2 模板的施工技術(shù)

橋梁工程的預(yù)制節(jié)段施工，模板是比較重要的組成部分，在確保精度、混凝土灌注都能夠保證有序開(kāi)展的情況，所以需要嚴(yán)格控制各個(gè)環(huán)節(jié)。短線法預(yù)制節(jié)段施工所需要使用的模板類(lèi)型有如下幾個(gè)方面：外模、底模、內(nèi)模、固定端模、側(cè)模等。此外，對(duì)于模板的施工順序是：底模、固定端模、側(cè)模、內(nèi)模等。

4.2.1 底模施工技術(shù)

底模一般需要使用厚度符合標(biāo)準(zhǔn)的鋼板制作，在底模板安裝施工階段，應(yīng)該準(zhǔn)備專(zhuān)業(yè)的底模車(chē)來(lái)進(jìn)行。此外，底模中軸線和測(cè)試基本標(biāo)準(zhǔn)線需要符合實(shí)際需要。

4.2.2 固定端模施工技術(shù)

固定端模的制造環(huán)節(jié)，施工單位應(yīng)該做好預(yù)制節(jié)段部分的方位調(diào)整能夠滿(mǎn)足剪力鍵的施工，除了不能進(jìn)行固定位置的調(diào)整之外，其他各個(gè)部分都要進(jìn)行拆除螺絲固定的方式。因此，為了能夠讓測(cè)量順利進(jìn)行，工程人員應(yīng)該做好固定端模頂部和底部位置中心控制點(diǎn)的設(shè)定，然后再把固定端模和頂部線要保證平行的要求。

4.2.3 側(cè)模施工技術(shù)

側(cè)模的安裝施工環(huán)節(jié)，應(yīng)該通過(guò)螺旋調(diào)整的方式作為操作處理。利用螺旋調(diào)節(jié)的方式，能夠符合水平平行的標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)，還能夠達(dá)到豎向垂直偏移的情況需要，同時(shí)應(yīng)該做好側(cè)模和支架部分的間隙，并且使用砂漿把間隙做好填充處理，進(jìn)而可以避免在灌注環(huán)節(jié)發(fā)生遺漏的問(wèn)題，能夠使得各個(gè)部分的完整性達(dá)標(biāo)。

4.2.4 內(nèi)模施工技術(shù)

內(nèi)模在加工制作環(huán)節(jié)，需要分析不同的條件之下預(yù)制節(jié)段的內(nèi)部情況變化方面，要結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)要求，把特殊標(biāo)準(zhǔn)模板來(lái)做好管控，然后是進(jìn)行內(nèi)模的處理。內(nèi)模安裝階段，應(yīng)該將其直接限定在小車(chē)滑梁中，通過(guò)環(huán)鏈葫蘆來(lái)實(shí)現(xiàn)縱向引導(dǎo)處理，就能夠符合預(yù)制結(jié)構(gòu)部分的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 鋼筋及混凝土施工分析

鋼筋施工中，通常都是在具體的綁扎施工前要進(jìn)行主筋和預(yù)埋件放樣處理，綁扎階段能夠先綁扎底筋，然后就是進(jìn)行腹板鋼筋和隔模板的鋼筋施工，然后才能是頂部的鋼筋綁扎施工。通常情況下，在施工中可以通過(guò)分為骨架綁扎、預(yù)應(yīng)力鋼筋的安裝、預(yù)埋件的安裝施工、骨架吊裝等各個(gè)工序。此時(shí)應(yīng)該注意，預(yù)埋件中應(yīng)該根據(jù)設(shè)置臨時(shí)吊孔、體外轉(zhuǎn)向管、臨時(shí)緊固件、臨時(shí)預(yù)應(yīng)力孔、通風(fēng)孔等多個(gè)方面，如果此時(shí)發(fā)現(xiàn)預(yù)埋件和鋼筋施工存在干涉的問(wèn)題，就要對(duì)鋼筋位置做出調(diào)整，要避免給預(yù)埋件產(chǎn)生任何的影響，但是不能進(jìn)行鋼筋主筋的切斷處理?；炷翗蛄汗?jié)段部分的澆筑施工，通常要按照要求進(jìn)行配制，要使用的材料有粗骨料、細(xì)骨料和外加劑等。根據(jù)橋梁節(jié)段澆筑施工需要，通常來(lái)說(shuō)緩凝時(shí)間能夠在6 小時(shí)以上，坍落度要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。混凝土澆筑施工，一般需要把底板澆筑分為兩層來(lái)施工。腹板一般需要進(jìn)行對(duì)稱(chēng)的方式進(jìn)行施工，每次施工下料為一立方左右，單層厚度為30cm。澆筑后可以進(jìn)行振搗作業(yè)，單詞振搗時(shí)間控制在30s 以?xún)?nèi)，總共振搗不能超過(guò)60s～80s。頂板澆筑環(huán)節(jié)是先開(kāi)始人工振搗作業(yè)，然后才能是機(jī)器振搗總體處理。

5.4 橋梁節(jié)段安裝準(zhǔn)備

安裝準(zhǔn)備工作具體包含了操作平臺(tái)安裝和支座安裝等等多個(gè)部分，一般可以把操作平臺(tái)分成五類(lèi)，這其中的兩個(gè)大類(lèi)就是承重托架與操作平臺(tái)、墩旁操作平臺(tái)。操作平臺(tái)的類(lèi)型是很多的，安裝方式也比較多，所以要結(jié)合實(shí)際情況來(lái)進(jìn)行合理的分類(lèi)。因此，應(yīng)該根據(jù)需要來(lái)選擇合適的操作平臺(tái)安裝方式。支座一般是分為測(cè)量放樣和安裝支座兩個(gè)部分，測(cè)量就是根據(jù)需要確定合適的位置，要做好各個(gè)方面的測(cè)量工作。安裝則是根據(jù)施工工藝標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行安裝，各個(gè)環(huán)節(jié)都需要嚴(yán)格控制。支座安裝施工為橋梁節(jié)段安裝的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，所以精度應(yīng)該達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求，這是極為關(guān)鍵的一部分工作。

4.5 梁段安裝及二次澆筑分析

梁段安裝首先應(yīng)該做好梁端調(diào)整處理，從而可以避免在安裝中出現(xiàn)偏差過(guò)大的情況，能夠使得節(jié)段安裝施工精度合格。在具體的施工作業(yè)環(huán)節(jié)，一般都需要應(yīng)用多臺(tái)千斤頂來(lái)做好梁體安裝位置的調(diào)整，可以分為中跨和邊跨的結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行。在準(zhǔn)備工作符合要求的基礎(chǔ)條件之下，可以通過(guò)架橋機(jī)或者浮吊的方式來(lái)進(jìn)行梁段的安裝施工。安裝達(dá)到技術(shù)要求之后，就要進(jìn)行二次澆筑施工，此時(shí)能夠使用6mm 的二次澆筑模板來(lái)完成施工。立模是在預(yù)制場(chǎng)地內(nèi)完成的，可以在現(xiàn)場(chǎng)或者運(yùn)輸駁船中實(shí)施，然后就是進(jìn)行鋼筋綁扎、混凝土澆筑等施工環(huán)節(jié)，從而可以完成整個(gè)項(xiàng)目。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，橋梁建設(shè)施工階段，有很多問(wèn)題都會(huì)干擾工程的質(zhì)量。使用短線法進(jìn)行橋梁施工是目前橋梁施工的一種重要工藝，這種方法可以較好地提升工程質(zhì)量。施工單位可以積極研發(fā)短線法施工工藝，按照預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，能夠保證項(xiàng)目施工效率和質(zhì)量，由此將產(chǎn)生極高的社會(huì)效益，促進(jìn)交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的穩(wěn)步發(fā)展。