橋梁工程拼裝箱梁節(jié)段塊拼裝技術(shù)探討

楊海明 丁志強

（山東宇通路橋集團有限公司， 山東 廣饒 257300）

橋梁拼裝箱梁工程具備施工規(guī)模大特點， 在施工環(huán)節(jié)對于拼裝質(zhì)量要求非常高。 所以在施工環(huán)節(jié)針對階段塊拼裝技術(shù)要進行全面控制， 嚴格的按照工程質(zhì)量標準與工藝操作準則進行施工， 這樣才能提升橋梁工程的整體效果。

1 節(jié)段塊拼裝技術(shù)要求

在橋梁工程瓶裝箱梁節(jié)段塊瓶裝施工環(huán)節(jié)， 需要按照施工方案做好拼裝結(jié)構(gòu)的尺寸、 規(guī)格進行確定，同時在材料制作階段需要對混凝土強度進行試驗， 保證混凝土強度能夠滿足工程需求。 在拼裝施工環(huán)節(jié)要做好施工部署， 對施工場地進行布設(shè)， 做好場地硬化， 做好技術(shù)控制， 針對運輸體系、 吊裝體系要做好調(diào)度控制。 具體吊裝環(huán)節(jié)保證吊裝到位， 安裝環(huán)節(jié)避免安裝誤差問題， 同時還做好施工過程的質(zhì)量、 安全管控。

2 工程概況

某大橋項目段預(yù)制拼裝簡支梁按照跨度45m進行設(shè)置， 應(yīng)用單箱單室等高度預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁的結(jié)構(gòu)形式。 該箱梁頂部結(jié)構(gòu)的寬度為12.6m， 底部結(jié)構(gòu)寬度為6.7m， 在端部支點的部位上設(shè)置有橫向制作間距5.2m， 梁高為5.1m左右。 根據(jù)需要， 橫向結(jié)構(gòu)設(shè)計為2%的排水坡。 梁體預(yù)制結(jié)構(gòu)應(yīng)用C55 混凝土， 采用奇數(shù)分塊的方式進行施工， 跨中不設(shè)置接縫形式， 預(yù)制塊應(yīng)用對稱形式設(shè)置， 總結(jié)包含13 個節(jié)段塊， 有12 個濕接縫。

3 節(jié)段塊預(yù)制施工

節(jié)段塊在預(yù)制場內(nèi)應(yīng)用流水預(yù)制的方式進行施工， 在現(xiàn)場需要設(shè)置1 臺200t大龍門吊和1 臺20t小龍門吊的形式， 且兩個龍門吊不同軌運行。 根據(jù)不同的形式和尺寸， 選擇合適的吊起方式， 以保證施工可以順利進行， 從而滿足現(xiàn)場施工要求。

45m節(jié)段拼裝簡支箱梁包含端頭節(jié)段、 過渡節(jié)段、 中間節(jié)段等三種形式。 結(jié)合流水施工方式， 確定具體的施工速度和現(xiàn)場人員配置方面， 制梁區(qū)域內(nèi)有端頭節(jié)段模板一套、 過渡節(jié)段模板一套、 標準節(jié)模板2 套。 箱梁模板的定位要達到精度的要求， 箱梁的尺寸符合技術(shù)標準的要求。 節(jié)段塊預(yù)制施工開始前， 需要在箱梁的局部位置上設(shè)置坐標系進行控制， 計算確定具體的控制點坐標參數(shù)值。 在預(yù)制場地內(nèi)的坐標參數(shù)值上， 確定模板位置， 然后進行預(yù)制。

端頭節(jié)段鋼筋需要在制梁臺座上進行綁扎成型，標準節(jié)段需要在鋼筋綁扎臺座上進行整體性的綁扎施工。 節(jié)段塊的預(yù)制施工速度最高為每月25 塊。 在制作完畢后， 達到運輸?shù)囊螅?應(yīng)用龍門吊直接吊升到規(guī)定位置上， 按照要求養(yǎng)護施工， 達到設(shè)計標準的要求。

單獨預(yù)制方法是在相鄰的預(yù)制塊之間做好精度的控制， 應(yīng)用拼接濕接縫的方式調(diào)節(jié)處理。 因此， 在預(yù)制環(huán)節(jié)， 縱向坡度和預(yù)拱度的精度都要滿足標準要求， 但是該結(jié)構(gòu)尺寸精度合格， 節(jié)段塊頂?shù)酌孢_到水平的狀態(tài)， 為后續(xù)的調(diào)整處理提供良好基礎(chǔ)。

4 節(jié)段拼裝施工

節(jié)段梁在架設(shè)施工中， 要按照橋梁的走向逐孔進行架設(shè)施工， 并且設(shè)置移動支架輔助作業(yè)施工。 造橋機的腹內(nèi)進行預(yù)制梁節(jié)段的組裝施工， 在墩頂進行原位張拉施工。 移動支架的長度為129.6m， 主梁以及后尾梁的結(jié)構(gòu)高度設(shè)定為6m， 前導(dǎo)梁的高度從6m到3m進行過渡。

4.1 箱梁運輸

節(jié)段塊在制作結(jié)束后， 進行全面的檢查和驗收，保證其質(zhì)量和性能參數(shù)符合要求之后， 再應(yīng)用大龍門吊提升到200t輪胎式運梁車的上， 然后再通過該車輛直接運輸?shù)皆鞓驒C的尾部開始喂梁作業(yè)， 逐步的安裝完成各個梁段的結(jié)構(gòu)。

4.2 梁段吊裝

應(yīng)用回轉(zhuǎn)天車作為主要的設(shè)備進行節(jié)段塊的吊運作業(yè)， 將其運輸?shù)揭?guī)定位置， 首先應(yīng)該降低運行的高速， 然后進行旋轉(zhuǎn)、 縱向移動之后將節(jié)段塊直接擺放到規(guī)定部位上。 節(jié)段塊通過扁擔梁和吊裝絲杠懸掛到造橋機上， 吊掛高度根據(jù)具體的造橋機變形情況展開設(shè)置。

節(jié)段塊的組拼順序主要是按照兩側(cè)到中間的順序進行施工， 吊裝環(huán)節(jié)， 應(yīng)該按照下述順序進行: 打開跨中橫聯(lián)的結(jié)構(gòu)， 依次吊裝1#.13#、 2#、 12#.3# .4#.5#.6#、 7#、 8#節(jié)段塊， 吊裝完畢的節(jié)段塊經(jīng)過粗調(diào)處理， 安裝到位置上可以直接關(guān)閉跨中活門。 然后依次吊裝9#、 11#、 10#， 先將10#節(jié)段塊旋轉(zhuǎn)到規(guī)定部位上， 再將 9#、 11#就位， 圖 1 吊裝現(xiàn)場。

圖1 吊裝現(xiàn)場

4.3 節(jié)段塊位置調(diào)整

兩側(cè)1#和13#節(jié)段安裝為節(jié)段拼裝的重要施工環(huán)節(jié)， 支座頂面進行復(fù)核檢測達到準確性要求后， 應(yīng)用全站儀進行底座的中心線的設(shè)置， 利用砂箱直接安裝到兩側(cè)橋墩上， 進行砂箱位置的固定， 同時聯(lián)合梁體線形與砂箱壓縮量進行砂箱高程的控制。 按照上述兩個節(jié)段的高程以做好梁底尺寸的控制， 保證高程復(fù)核后尺寸精度合格。 進行梁端的支座中心調(diào)整， 保證和中心線是重合設(shè)置的。 縱向上應(yīng)該留有足夠的壓縮量， 其需要布置到支座端部的位置上， 并且應(yīng)用全站儀對于各個節(jié)段四角部位的測量和定位， 達到準確性的要求， 直到全部結(jié)構(gòu)都滿足設(shè)計標準的要求即可進行漿液材料的灌注施工。

2#-12#中間節(jié)段根據(jù)已經(jīng)安裝到規(guī)定部位上的2個節(jié)段作為基準進行控制， 縱向結(jié)構(gòu)和翼板邊緣有3～5cm的距離， 使用鋼絲繩牽引控制； 橫向按照鋼絲繩的位置進行標記確定， 吊裝到規(guī)定的位置上， 然后做好橫向的調(diào)整， 以達到設(shè)計標準的要求。 縱向尺寸的設(shè)計根據(jù)設(shè)計方案預(yù)留60cm的濕接縫， 按照要求調(diào)整。 節(jié)段塊進行設(shè)置的環(huán)節(jié)， 根據(jù)要求做好縱向、橫向、 豎向的調(diào)節(jié)。 縱向應(yīng)用天車進行初步的調(diào)節(jié)，橫向要利用天車頂升油缸進行調(diào)整， 保證精度合格，直到最終完全達到設(shè)計的要求。

單孔箱梁的各個節(jié)段塊全部都安裝到位后， 把起重天車放置在墩頂?shù)奈恢蒙希?然后復(fù)核梁面標高。 要想使得梁端不會發(fā)生左右傾斜的問題， 通過6 點控制法進行現(xiàn)場控制， 各項參數(shù)達到技術(shù)要求后， 才能開始后續(xù)作業(yè)。

4.4 濕接縫施工工藝

4.4.1 鋼絞線下料和穿束

預(yù)應(yīng)力鋼絞線下料環(huán)節(jié)， 移動到支架尾部的位置上， 根據(jù)規(guī)定的尺寸進行控制， 應(yīng)用砂輪機切割處理。 鋼絞線穿束施工按照從上到下、 從內(nèi)向外的順序進行。 制作成束的鋼絞線需要焊接引線， 穿束之后應(yīng)用卷揚機直接引線， 穿入到預(yù)應(yīng)力的孔道內(nèi)。 濕接縫的部分做好處理， 保證結(jié)構(gòu)的性能合格。

4.4.2 濕接縫施工

濕接縫根據(jù)需要應(yīng)用造橋機進行懸掛平臺作業(yè)施工， 以滿足工程的質(zhì)量標準要求。 濕接縫的鋼筋需要預(yù)先綁扎到節(jié)段塊端頭對比部位上， 單孔梁全部節(jié)段調(diào)整到規(guī)定的位置上， 并且再次進行綁扎施工。 綁扎作業(yè)前， 需要把濕接縫兩側(cè)的梁段清洗干凈， 并且灑水保濕處理。 濕接縫的內(nèi)模板使用的是厚度為12mm的竹膠板， 并且使用方木制作肋板， 以達到結(jié)構(gòu)強度要求。 混凝土材料經(jīng)過制作合格后， 使用罐車運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場， 通過地泵開始澆筑施工， 符合現(xiàn)場施工作業(yè)順序的要求。 由于濕接縫的長度較小， 并且移動支架上施工， 所以不需要應(yīng)用底振和側(cè)振的作業(yè)方式。濕接縫澆筑施工后， 及時進行灑水養(yǎng)護施工。

4.5 預(yù)應(yīng)力施工

4.5.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉

濕接縫混凝土強度達到設(shè)計標準的95%之后， 才能進行拆模施工； 在強度達到設(shè)計標準的95%后， 且彈性模量完全符合設(shè)計要求， 就可以進行預(yù)應(yīng)力張拉施工。 預(yù)應(yīng)力束根據(jù)設(shè)計要求的順序進行張拉施工，采用對稱的方式進行。 預(yù)應(yīng)力筋需要做好應(yīng)力的控制， 伸長量校核與控制。

4.5.2 壓漿

現(xiàn)場張拉施工結(jié)束， 需要使用C55 水泥漿液作為壓漿施工材料。 孔道壓漿施工的作用就是保護鋼絞線不會受到損傷問題， 防止發(fā)生銹蝕、 松弛等問題， 然后應(yīng)用水泥材料進行粘結(jié)、 填充， 以達到完整度的標準。 壓漿之前需要把管道內(nèi)的雜質(zhì)、 積水全部清除干凈， 壓入管道后水泥漿液及時進行攪拌處理， 達到均勻性的要求。 漿液材料制作為均勻性的材料， 過濾網(wǎng)的規(guī)格符合要求， 以滿足規(guī)定技術(shù)標準要求。

4.5.3 預(yù)應(yīng)力鋼絞線封錨

預(yù)應(yīng)力鋼絞線封錨施工作業(yè)之前， 需要做好錨具周邊的鑿毛處理， 且將端部以及支承板結(jié)構(gòu)的浮漿清理干凈， 外露鋼絞線應(yīng)用防水涂料的涂刷施工。 灌注封錨應(yīng)用C55 微膨脹混凝土施工前， 對于梁端表面的混凝土做好濕潤處理， 振搗時不會給錨環(huán)等結(jié)構(gòu)產(chǎn)生損壞和影響。 施工結(jié)束后立即養(yǎng)生施工， 時間控制在7d 以上。

5 城市橋梁預(yù)制拼裝施工與質(zhì)量控制要點

5.1 混凝土工程質(zhì)量控制

對于混凝土工程的施工來說， 其主要是通過特定的運輸設(shè)備運送到施工場地， 而后通過龍門吊將相關(guān)材料注入到事先布置的模具中。 需要注意的是， 混凝土的澆筑應(yīng)對稱進行， 且應(yīng)確保連續(xù)穩(wěn)定。 后續(xù)的振搗通常應(yīng)通過插入式振搗棒進行， 同時也可與附著式高頻振搗器聯(lián)合使用。 具體操作的過程中， 務(wù)必要對設(shè)備的間距以及強度等進行精細地控制， 以確保相關(guān)施工效果的穩(wěn)定。 頂板部分的混凝土厚度應(yīng)做好精細都控制， 完成這部分的澆筑以后就應(yīng)及時進行人工整平。 需注意控制頂板的混凝土厚度。 一般來看， 每片預(yù)制箱梁都應(yīng)制作試塊， 且應(yīng)進行現(xiàn)場測試， 以確保施工質(zhì)量的達標。 處在同一條件下的養(yǎng)護試塊制作，通常應(yīng)以不少于3 組和3 塊一組的操作規(guī)則進行。

在混凝土完全凝結(jié)以后， 就應(yīng)立即對其進行灑水養(yǎng)護， 養(yǎng)護的時間應(yīng)控制在≥7d。 至于什么時候拆模， 通常應(yīng)在分析混凝土強度的條件下進行。 一般來看。 混凝土結(jié)構(gòu)溫度≥25 度且凝固8h 后即可進行拆模。 具體進行這方面處理的過程中， 務(wù)必要嚴格按照既定的施工設(shè)計進行， 以免影響到結(jié)構(gòu)施工的效果。對于溫度未達到既定要求的情況， 則應(yīng)保持等待至少一天時間才可進行拆模。 另外還應(yīng)注意的是， 內(nèi)模拆除后應(yīng)及時進行打磨和拼裝， 同時還應(yīng)做好脫模劑的涂刷， 以為后續(xù)的工程施工提供切實的保障。

5.2 模板工程質(zhì)量控制

模板方面采用定型鋼模板比較適宜， 拼裝應(yīng)在龍門吊與人工協(xié)作操作的條件下進行。 具體來說， 應(yīng)先進行側(cè)模的拼裝， 而后按照既定的設(shè)計標準穩(wěn)定有序地展開處理， 這樣所達到的施工效果才會更為理想。相關(guān)操作應(yīng)注意定位以及吊運等的穩(wěn)定， 切勿有任何的差錯， 這樣才能高質(zhì)量地推進相關(guān)的處理， 所達到的技術(shù)應(yīng)用效果也會更符合預(yù)期。 堵頭模板的安裝應(yīng)符合既定的設(shè)計要求， 尺寸方面應(yīng)做好精細地布置，以為相關(guān)施工的高效推進提供切實的保障。 側(cè)模的固定處理應(yīng)與預(yù)制箱梁等的設(shè)計標準保持一致， 特別是細節(jié)相關(guān)的處理， 以切實地保障這方面操作的穩(wěn)定與規(guī)范。 在對模板拼裝的過程中， 應(yīng)加強錯臺的有效控制， 以免影響到正常的施工。 要想有效地規(guī)避漏漿等的不良情況， 就應(yīng)在底模角鋼部位貼上薄泡沫條， 施工時應(yīng)實時檢查， 以使其發(fā)揮出應(yīng)有的價值個作用，在對側(cè)模固定以后， 就應(yīng)有序地展開頂板負彎矩預(yù)應(yīng)力管道的安裝， 相關(guān)的操作應(yīng)確?？茖W(xué)規(guī)范， 這樣才能切實地保障整個技術(shù)處理的穩(wěn)定與高效。

5.3 鋼筋工程質(zhì)量控制

鋼筋工程進行的過程中， 應(yīng)預(yù)先做好鋼筋的制作和加工， 通常應(yīng)在專業(yè)的加工場進行這方面的處理。對于成品與半成品， 則應(yīng)做好精細規(guī)范的分類， 以為后續(xù)施工的穩(wěn)定與高效提供切實的保障。 對于底模方面的施工來說， 涂刷脫模劑的過程中應(yīng)每隔2m放置一根方木， 以免影響到鋼筋的性能和質(zhì)量。 安裝底模鋼筋的過程中， 通常應(yīng)在底部放置混凝土保護墊片，且應(yīng)留有一定的間隔， 以便進行后續(xù)的拆卸。 對于鋼筋的安裝來說， 如果鋼筋直徑≥12mm， 此時一般可通過焊接的方式進行。 不管是單面的焊接， 還是雙面的焊接， 都應(yīng)做好焊接長度以及綁扎等的有效處理，以切實地保障現(xiàn)實性施工的穩(wěn)定與高效。 對于腹板的預(yù)應(yīng)力管道來說， 相應(yīng)的固定通常應(yīng)通過設(shè)計的線形和腹板的鋼筋進行， 這樣才能切實地保障預(yù)應(yīng)力的穩(wěn)定。

5.4 座漿和灌漿漿液的控制

除了要做好拼裝的處理， 相關(guān)的施工單位還應(yīng)關(guān)注灌漿漿液的質(zhì)量控制， 這樣才能切實地保障后續(xù)錨固施工的穩(wěn)定與高效。 鑒于此， 工程推進的前期， 相關(guān)工作人員就應(yīng)對所用到的拌漿設(shè)備進行考察分析，以為后續(xù)穩(wěn)定高效地施工提供切實的保障。 對于預(yù)制立柱的固定來說， 通常應(yīng)通過結(jié)合面都墊層座漿等進行， 但應(yīng)注意標高與垂直度的適宜， 且應(yīng)與現(xiàn)實的施工環(huán)境保持協(xié)調(diào)。 因漿液的流動性較大且初凝較早，因此相關(guān)的施工人員務(wù)必要做好拌和過程的控制， 以為相關(guān)施工的穩(wěn)定與高效提供切實的保障。 不僅如此， 還應(yīng)做好設(shè)備性能的控制， 以為現(xiàn)實性施工的科學(xué)與規(guī)范提供強有力的支持。

5.5 壓力灌漿過程質(zhì)量監(jiān)控

對于城市橋梁工程的施工來說， 其中涉及到的預(yù)制構(gòu)件座漿以及管道灌漿等的施工大都是在比較隱蔽的條件下進行， 而相關(guān)的質(zhì)量控制往往很難在公開場合進行， 因此就應(yīng)落實好相關(guān)施工的嚴格管控。 具體來說， 應(yīng)重點關(guān)注以下幾個方面: 其一， 對拼裝相關(guān)的施工做好預(yù)先的清理， 例如鑿毛相關(guān)的處理， 以內(nèi)后續(xù)立柱以及蓋梁座漿等的施工提供有利的條件。 與此同時， 還應(yīng)對管道進行精細的清理， 以為后續(xù)灌漿的順暢提供有利的條件。 其二， 壓漿相關(guān)的施工應(yīng)嚴格按照既定的施工順序進行， 細節(jié)方面的處理務(wù)必要保證科學(xué)合理， 以為整個技術(shù)處理的穩(wěn)定與高效提供切實的保障。 其三， 對于蓋梁注漿管的設(shè)置來說， 通常應(yīng)在水平方位的基礎(chǔ)上進行， 相關(guān)的處理務(wù)必要保證科學(xué)嚴謹， 以為技術(shù)施工的穩(wěn)定與高效提供切實的保障。 其四， 灌漿相關(guān)的處理應(yīng)在管道完成拼裝的當天進行， 且應(yīng)保證灌漿質(zhì)量的達標， 切勿有任何細節(jié)方面的不良情況。 其五， 還應(yīng)加強灌漿施工過程的實時記錄， 以為后續(xù)相關(guān)的技術(shù)處理提供一定的參考。

6 結(jié)語

節(jié)段預(yù)制拼裝箱梁技術(shù)最初是歐洲研發(fā)和應(yīng)用的， 已經(jīng)在我國廣泛的應(yīng)用， 該技術(shù)將單孔箱梁逐個進行施工， 分為多個節(jié)段部分， 通過工廠預(yù)制合格之后就可以運輸?shù)浆F(xiàn)場進行組裝、 拼裝施工， 然后組合形成整體的箱梁結(jié)構(gòu)。 本文以實際案例展開分析， 了解橋梁工程拼裝箱梁節(jié)段拼裝施工工藝， 對于提高工程的總體水平有重要價值和意義。