關(guān)于節(jié)段預(yù)制梁施工中1號(hào)塊精準(zhǔn)定位的研究與思考

（中建七局交通公司中原分公司，河南 鄭州 454000）

0 前言

隨著中國(guó)特色社會(huì)主義現(xiàn)代化進(jìn)程的加快，人民生活水平的提高，人均擁有汽車(chē)數(shù)量越來(lái)越多，對(duì)于城市交通而言，面臨的車(chē)輛通行流量壓力越來(lái)越大。城市立體交通建設(shè)的步伐也因此大大加快，市政道路橋梁建設(shè)不斷增加，橋梁形式不斷更新、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、線形多樣化，各類工程對(duì)于施工質(zhì)量與施工進(jìn)度都有更高的要求。為此，橋梁建設(shè)中要不斷地尋找技術(shù)新、速度快、施工方便和經(jīng)濟(jì)的施工方法。[1]節(jié)段預(yù)制拼裝施工技術(shù)作為工業(yè)3.0 的產(chǎn)物，以其綠色環(huán)保、施工周期短、梁片生產(chǎn)工業(yè)化、勞動(dòng)效率值高等優(yōu)點(diǎn)給社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，逐漸地得到了應(yīng)用與推廣。

基于此，本文以鄭州南四環(huán)大河路快速化工程中節(jié)段拼裝梁施工為背景，探討了節(jié)段梁預(yù)制拼裝過(guò)程中1 號(hào)塊的精準(zhǔn)控制的問(wèn)題，對(duì)于同類節(jié)段梁拼裝架設(shè)施工質(zhì)量和施工進(jìn)度控制具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義。[2]

1 工程背景

鄭州市四環(huán)線及大河路快速化工程位于鄭州市主城區(qū)于外圍區(qū)域的交界處，由大河路、東四環(huán)及西四環(huán)組成封閉環(huán)線，全長(zhǎng)約93.03km，途徑鄭州惠濟(jì)區(qū)、金水區(qū)、鄭東新區(qū)、經(jīng)開(kāi)區(qū)、管城區(qū)、二七區(qū)、中原區(qū)、高新區(qū)。本項(xiàng)目是鄭州市快速路系統(tǒng)的重要組成部分，也是鄭州市為建設(shè)國(guó)家中心城市要加快推進(jìn)的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大項(xiàng)目之一。

本工區(qū)位于南四環(huán)與南三環(huán)交叉口，為互聯(lián)互通項(xiàng)目，包含了隧道、橋梁，以及地面道路。立交匝道橋基本上采用節(jié)段預(yù)制梁拼裝施工工藝，橋?qū)?0m，橋跨長(zhǎng)度 28.4m-38.5m 不等，節(jié)段梁預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)度分為 2.8m，2.5m,2.3m,2.2m,2.1m。

2 節(jié)段預(yù)制梁1 號(hào)塊定位拼裝存在的問(wèn)題

根據(jù)鄭州市四環(huán)線及大河路快速化工程節(jié)段預(yù)制橋梁主要的質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)及施工要點(diǎn)的有關(guān)規(guī)定，以及施工進(jìn)度角度考慮，在節(jié)段梁拼裝過(guò)程中，1 號(hào)定位拼裝中存在以下兩個(gè)主要問(wèn)題：

（1）0 號(hào)塊預(yù)應(yīng)力管道位置整體合格率不能滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范的要求，導(dǎo)致1 號(hào)塊與0 號(hào)塊預(yù)應(yīng)力孔道位置偏差大于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，且后期張拉施工，由于0 號(hào)塊孔道不順直的問(wèn)題，可能會(huì)造成1 號(hào)塊的側(cè)向或者豎向偏移；

（2）1 號(hào)塊平面位置與高程精度控制難度大，定位速度慢，且偏差大于設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

3 關(guān)于節(jié)段預(yù)制梁1 號(hào)塊精準(zhǔn)定位的幾點(diǎn)思考

通過(guò)分析以上問(wèn)題，對(duì)影響1＃塊精準(zhǔn)定位的關(guān)鍵施工工藝和施工管理進(jìn)行研究，來(lái)探討如何精準(zhǔn)地定位1 號(hào)塊拼裝。

3.1 影響0 號(hào)塊預(yù)應(yīng)力管道定位的原因及對(duì)應(yīng)措施

3.1.1 預(yù)應(yīng)力孔道與0 號(hào)塊鋼筋相沖突

在鋼筋密集的區(qū)域，鋼筋會(huì)占據(jù)預(yù)應(yīng)力孔道的位置，造成預(yù)應(yīng)管道定位的偏差，預(yù)應(yīng)力管道位置如圖1所示，鋼筋斷面圖如圖2所示。

圖1 典型節(jié)段預(yù)制橋梁中墩0 號(hào)塊預(yù)應(yīng)力管道縱向布置圖

圖2 0 號(hào)塊墩頂箱室處普通鋼筋斷面圖

應(yīng)該結(jié)合實(shí)際施工情況，對(duì)鋼筋位置適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)整。具體措施如下：

利用BIM 技術(shù)，體現(xiàn)推演鋼筋、波紋管間的碰撞問(wèn)題，對(duì)相互影響的地方提前進(jìn)行調(diào)整。

3.1.2 作業(yè)人員施工規(guī)范性

施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)人員對(duì)節(jié)段預(yù)制梁節(jié)段懸拼技術(shù)施工流程操作掌握得不夠熟練，缺乏規(guī)范性，在鋼筋綁扎、預(yù)留孔道定位措施、0 號(hào)塊混凝土澆筑施工細(xì)節(jié)把控不到位，一定程度上造成預(yù)應(yīng)力管道定位的偏差。

對(duì)此采取以下措施：

（1）對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的施工作業(yè)人員加強(qiáng)培訓(xùn)及指導(dǎo)，新進(jìn)場(chǎng)工人在經(jīng)過(guò)系統(tǒng)培訓(xùn)后上崗作業(yè)。

（2）在混凝土澆筑過(guò)程中，振搗認(rèn)真仔細(xì)，避免碰撞波紋管；嚴(yán)格按照?qǐng)D紙及適當(dāng)調(diào)整后的箍筋位置施工。[3]

3.1.3 預(yù)應(yīng)力孔道位置定位措施不到位

（1）在完成支撐排架搭設(shè)，安裝箱梁底、側(cè)模、支架預(yù)壓并綁扎底、腹板鋼筋等工序后，可進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道安裝。[4]預(yù)應(yīng)力孔道位置需要利用定位筋固定牢固，而定位筋的數(shù)量及安裝方式直接影響了預(yù)應(yīng)力管道的線型及三維位置。

在施工生產(chǎn)中要保證定位筋的位置和質(zhì)量，具體措施如下：

（1）將預(yù)應(yīng)力管道的定位鋼筋與箱梁及其他的構(gòu)造鋼筋點(diǎn)焊，防止在施工振搗時(shí)“U 型”定位鋼筋的滑動(dòng)。

（2）本項(xiàng)目立交匝節(jié)段典型預(yù)制橋梁中墩0 號(hào)塊標(biāo)準(zhǔn)尺寸為10m*4.1m，將直線段定位筋間距調(diào)整為500mm，曲線段定位筋的間距調(diào)整為300mm，增加波紋管的抗彎穩(wěn)定性。

3.1.4 測(cè)量復(fù)核不到位

測(cè)量復(fù)核頻次不足也是造成預(yù)應(yīng)力孔道偏差的原因之一，具體對(duì)應(yīng)措施如下：

（1）提前將預(yù)應(yīng)力管道投影線放樣至底部模板之上；

（2）待底板、腹板鋼筋綁扎及側(cè)模安裝完成后，再次進(jìn)行預(yù)應(yīng)力管道投影線的放樣復(fù)核，指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員實(shí)測(cè)實(shí)量，準(zhǔn)確地進(jìn)行波紋管的安裝；

（3）波紋管安裝完成后，對(duì)每道波紋管位置進(jìn)行實(shí)測(cè)復(fù)核，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并落實(shí)整改；

（4）澆筑前整體驗(yàn)收時(shí)，再對(duì)波紋管位置進(jìn)行三維坐標(biāo)放樣驗(yàn)收復(fù)核；

（5）增加測(cè)量人員，成立橋梁精測(cè)小組，把預(yù)應(yīng)力管道定位列為一項(xiàng)需要重要的把控內(nèi)容，全程跟蹤測(cè)量，將預(yù)應(yīng)力管道端部誤差控制在|5mm|之內(nèi)。

3.2 1 號(hào)塊拼裝定位的優(yōu)化措施

3.2.1 地基基礎(chǔ)及支架搭設(shè)

（1）地基及基礎(chǔ)優(yōu)化

①第一步，對(duì)1 號(hào)塊向地面投影的區(qū)域，每側(cè)加寬1m，開(kāi)挖80cm 土方，并對(duì)基坑底部夯實(shí)，然后換填80cm 厚度的4.5%水泥土，分層壓實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于95%，地基承載力大于等于200Kpa；

②第二步，在水泥土頂面澆筑30cm 厚度的C30 混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面鋼管立柱對(duì)應(yīng)部位埋設(shè)柱腳法蘭鋼板以固定立柱，并在一側(cè)設(shè)置30cm*30cm 的排水溝，防止強(qiáng)降雨造成場(chǎng)內(nèi)積水地表水侵害支架地基及基礎(chǔ)。

（2）支架搭設(shè)

支架的支撐墩采用 609×10 mm 鋼管3m/節(jié)進(jìn)行拼裝；中間采用 I20cm工字鋼進(jìn)行橫撐及斜撐連接：每個(gè)節(jié)段預(yù)制塊下部采用4 根鋼管立柱及縱橫工字鋼作為支撐體系。鋼立柱支架搭設(shè)完成后，安放四個(gè)三向千斤頂和四個(gè)砂箱，撐在節(jié)段梁四個(gè)角上。

3.2.2 三向千斤頂精調(diào)系統(tǒng)

1 號(hào)塊節(jié)段梁的鋼立柱支架上設(shè)有三向千斤頂精調(diào)系統(tǒng)，利用門(mén)式起重機(jī)將1 號(hào)塊起吊到位，經(jīng)粗測(cè)后將1 號(hào)塊安放在四角三向千斤頂上，靜置2小時(shí)后，對(duì)節(jié)段上六個(gè)控制點(diǎn)和位置進(jìn)行高程精測(cè)得出預(yù)制節(jié)段梁縱、橫向偏差值，然后采用“六點(diǎn)”控制法精調(diào)三向千斤頂，使其精準(zhǔn)對(duì)位，精調(diào)合格后在頂板采用型鋼勁性骨架進(jìn)行固定。

3.2.3 1 號(hào)塊起吊架設(shè)的定位控制

1 號(hào)塊起吊架設(shè)的定位控制的需從人（人員）、機(jī)（機(jī)械設(shè)備）、料（材料）、法（施工方法）、環(huán)（環(huán)境）、測(cè)（測(cè)量）共六個(gè)方面進(jìn)行控制。

人員：挑選有經(jīng)驗(yàn)，有能力的專職測(cè)量人員，進(jìn)行節(jié)段梁精確調(diào)節(jié)定位的測(cè)量放樣；同時(shí)施工班組操作人員也需要有經(jīng)驗(yàn)，選擇成熟的施工班組。

機(jī)械設(shè)備：選用高精度的測(cè)量?jī)x器，根據(jù)實(shí)際需要，我項(xiàng)目選用測(cè)量精度為1″的高精度進(jìn)口全站儀，萊卡TS09 plus，提高現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量放樣的效率。同時(shí)采用三向可調(diào)吊具，具有橫向、縱向和豎向調(diào)節(jié)能力，加快調(diào)節(jié)定位速度。

材料：針對(duì)節(jié)段梁的臨時(shí)吊起放置，選用三向千斤頂?shù)姆桨?，以毫米?jí)別進(jìn)行位置調(diào)整。

施工方法：在每個(gè)節(jié)段梁上均有3 條縱向軸線，每個(gè)軸線上都有2 個(gè)定位測(cè)點(diǎn)（測(cè)釘），節(jié)段梁廠家根據(jù)橋梁主梁的空間位置，埋置測(cè)點(diǎn)，計(jì)算出測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的空間坐標(biāo)，調(diào)節(jié)1 號(hào)塊時(shí)，只需將梁體的6 個(gè)測(cè)點(diǎn)定位至計(jì)算好的坐標(biāo)位置，就說(shuō)明梁體定位成功。根據(jù)前期的實(shí)踐以及和梁場(chǎng)的溝通，只需定位空間的4 個(gè)測(cè)點(diǎn)坐標(biāo)，就能精確定位1 號(hào)塊至2 毫米級(jí)別誤差，在不影響調(diào)節(jié)精度的前提下，加快了調(diào)節(jié)1 號(hào)塊的進(jìn)度。

環(huán)境：全站儀的操作對(duì)周?chē)h(huán)境也有嚴(yán)格地要求，大風(fēng)、陰雨及烈日天氣，均會(huì)對(duì)操作精度產(chǎn)生影響，因此盡可能選擇合適的時(shí)間進(jìn)行調(diào)節(jié)操作，6 級(jí)以上大風(fēng)天氣停止吊裝定位，小風(fēng)時(shí)候，檢查全站儀位置是否晃動(dòng)，經(jīng)常進(jìn)行后視校核。

測(cè)量：1 號(hào)塊的調(diào)整定位最關(guān)鍵的就是測(cè)量定點(diǎn)工作，需提前熟悉準(zhǔn)備測(cè)量數(shù)據(jù)，并互相復(fù)核；日常檢查控制點(diǎn)坐標(biāo)是否被破壞或晃動(dòng)，與梁場(chǎng)技術(shù)人員及時(shí)溝通，與操作班組做好溝通配合等。

3.2.4 濕接縫設(shè)置

1 號(hào)塊對(duì)箱梁的線型控制至關(guān)重要，是節(jié)段預(yù)制梁拼裝的基準(zhǔn)塊。由于0 號(hào)塊澆筑完成后，自身幾何形狀及線型誤差較大，1 號(hào)塊直接與0 號(hào)塊拼接將造成橋梁整體線型誤差放大，因此在0 號(hào)塊與1 號(hào)塊間設(shè)置濕接縫，利用梁場(chǎng)提供坐標(biāo)精調(diào)1 號(hào)塊后，通過(guò)濕接縫抵消誤差。墩身上現(xiàn)澆0 號(hào)塊與預(yù)制1 號(hào)節(jié)段梁之間150mm 濕接縫處的線型控制偏差不大于10mm，跨中400mm 濕接縫偏差不大于20mm。偏差過(guò)大會(huì)導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼絞線穿管困難。[5]

4 結(jié)論

節(jié)段預(yù)制梁拼裝施工工藝是一項(xiàng)先進(jìn)的施工技術(shù)，符合節(jié)能、環(huán)保、快速、高效的現(xiàn)代建設(shè)理念[6]。該技術(shù)在河南省范圍內(nèi)大規(guī)模地應(yīng)用尚屬首次，鄭州市四環(huán)線與大河路快速化工程作為鄭州市十大民生工程之一，受到了社會(huì)各界的關(guān)注與期待。本文論述的關(guān)于ss 節(jié)段梁拼裝施工1 號(hào)塊精確定位控制的方法和措施,，對(duì)同類節(jié)段梁拼裝架的施工精度控制和設(shè)施工進(jìn)度推進(jìn)具有現(xiàn)實(shí)的指導(dǎo)意義，同時(shí)也為類似節(jié)段梁施工提供寶貴參考經(jīng)驗(yàn)。