單側(cè)鎖固式調(diào)坡器精準(zhǔn)預(yù)埋預(yù)制T 梁底鋼板施工技術(shù)研究

楊輝

（四川路航建設(shè)工程有限責(zé)任公司，四川 成都 610045）

0 引言

預(yù)制T 梁在公路、鐵路等工程建設(shè)中得以廣泛運(yùn)用，其要求在裝配之后會(huì)構(gòu)成同橋面統(tǒng)一的縱坡度。針對(duì)T 梁下方的橡膠支座，通過水平裝配，要求在梁底相應(yīng)的位置添加預(yù)埋鋼板，這就必須確保鋼板和預(yù)制梁底間安置一項(xiàng)同橋梁縱坡度數(shù)值相統(tǒng)一；坡向相反的夾角，在裝配完T 梁之后，利用梁底預(yù)埋鋼板以及支座維持水平接觸，避免支座偏壓以及產(chǎn)生局部應(yīng)力集中問題。預(yù)制T 梁梁底預(yù)埋鋼板常采用砂墊層法或低標(biāo)號(hào)砂漿墩法調(diào)整縱坡，但預(yù)埋鋼板不易準(zhǔn)確定位，使梁底預(yù)埋鋼板在T 梁安裝后不能保證水平而出現(xiàn)支座脫空，易誘發(fā)支座破壞和橋跨結(jié)構(gòu)變形破壞的質(zhì)量安全問題[1]。

1 工程概況

九綿高速LJ26 合同段共計(jì)6 座大橋，橋址區(qū)處在四川盆地的西北部，其中，場(chǎng)區(qū)位于龍門山北東向構(gòu)造帶北段，場(chǎng)地內(nèi)地層屬于新生界第四系全新統(tǒng)崩坡積層（Oqc+dl）、沖洪積層（Qal+pl）、坡洪積層（Qd+pl）、下古生界志留系茂縣群二段，主要分布于兩岸凹槽或緩坡處，由碎石及粉質(zhì)黏土構(gòu)成。最大橋高53m，共計(jì)樁基134根、墩柱97 根、系梁50 個(gè)、蓋梁（含橋臺(tái)）67 個(gè)；橋縱坡分別為-1.123%、-2.286%、-3.510%，最小曲線半徑為710m，最大曲線半徑為1100m；后張預(yù)應(yīng)力30mT 梁186 片、后張預(yù)應(yīng)力40mT 梁180 片，最大梁長(zhǎng)差為1.338m。

2 工藝原理

調(diào)坡器與鋼底座組合如圖1 所示，預(yù)制平曲線段T梁的過程中，相關(guān)人員需要在T 梁梁底預(yù)埋鋼板方位上，安置制梁臺(tái)座預(yù)留槽，裝配單側(cè)鎖固式調(diào)坡裝置以及同調(diào)坡器搭配應(yīng)用的組合式鋼底座，優(yōu)化調(diào)坡設(shè)施，從而讓其能夠不斷契合梁底預(yù)埋鋼板在制梁臺(tái)座上的方位情況。在實(shí)際運(yùn)用中，在采用數(shù)顯水平尺的同時(shí)調(diào)控單側(cè)鎖固式調(diào)坡器上的雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器，如此一來能夠有效地定位梁底預(yù)埋鋼板縱坡；利用頂升螺桿升降設(shè)施以及拉緊剪式高度調(diào)節(jié)設(shè)施，可以進(jìn)一步穩(wěn)固調(diào)坡器頂板。在對(duì)T 梁提供預(yù)應(yīng)力的過程中，裝配在梁底預(yù)埋鋼板靠梁中一邊的發(fā)泡橡膠條，可以順著鋼板朝著梁中方向擠壓轉(zhuǎn)移。該方法的便捷度更高，對(duì)預(yù)制梁梁底預(yù)埋鋼板坡度調(diào)節(jié)具有速率快、精準(zhǔn)程度高等優(yōu)勢(shì)[2]。

圖1 調(diào)坡器與鋼底座組合

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 施工工藝流程

平曲線段預(yù)制T 梁梁底預(yù)埋鋼板定位調(diào)節(jié)施工工藝流程如圖2 所示。

圖2 平曲線段預(yù)制T 梁梁底預(yù)埋鋼板定位調(diào)節(jié)施

3.2 施工工藝技術(shù)要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備（1）單側(cè)鎖固式調(diào)坡器與組合式鋼底座設(shè)計(jì)[3]。

①單側(cè)鎖固式調(diào)坡器設(shè)計(jì)。單側(cè)鎖固式調(diào)坡器結(jié)構(gòu)如圖3 所示，單側(cè)鎖固式調(diào)坡器包括頂板、底板、鉸耳、鉸軸、螺桿式支座、鋼銷棒等組成。頂板、底板通過鉸耳用鉸軸鉸接；剪式高度調(diào)節(jié)器頂端和底端分別設(shè)有鋼套管，并分別與焊接于頂板底面、底板頂面的鋼套管用鋼銷棒連接；螺桿式支座焊接固定于底板頂面；螺桿式支座與剪式高度調(diào)節(jié)器均設(shè)于調(diào)坡器靠梁端一側(cè)。

圖3 單側(cè)鎖固式調(diào)坡器結(jié)構(gòu)

較之于預(yù)制梁梁底，調(diào)坡器寬度窄5mm。頂板和底板均保持水平時(shí)，調(diào)坡器高215mm，此時(shí)以鉸軸軸心的垂直投影線分界，靠梁端一側(cè)的底板和頂板長(zhǎng)度均為445mm，靠梁中一側(cè)的底板長(zhǎng)345mm，頂板長(zhǎng)465mm。

調(diào)坡器由頂板、上鉸耳、下鉸耳均采用20mm 厚Q235 鋼板，底板采用18mm 厚Q235 鋼板，φ60mm 鉸軸、螺桿式支座、φ19.5mm 鋼銷棒材質(zhì)為40cr 鋼，φ25mm×2.5mm 鋼套管材質(zhì)為Q355 無縫鋼管。

②組合式鋼底座設(shè)計(jì)。組合式鋼底座結(jié)構(gòu)如圖4所示，鋼底座由工字鋼龍骨、槽鋼卡槽、止?jié){條以及加勁鋼板等組成。

圖4 組合式鋼底座結(jié)構(gòu)

鋼底座高230mm，底座長(zhǎng)度等于制梁臺(tái)座寬度，單個(gè)鋼底座寬200mm。

鋼底座頂板采用20mm 厚鋼板，底板和加勁鋼板采用10mm 厚鋼板，均為Q235 鋼；采用I20a 型鋼作為龍骨，5#槽鋼作為卡槽，40mm×45mm 發(fā)泡橡膠條安裝于卡槽內(nèi)作為止?jié){條。

在間隔組合式鋼底座底板頂面95mm 高度、間隔鋼底座兩側(cè)邊緣各60mm 方位的封頭鋼板上，設(shè)置16.5mm 螺孔，鋼底座間，利用M16 螺栓進(jìn)行穩(wěn)固。

（2）調(diào)坡器及組合式鋼底座搭配選擇。

以九綿高速公路LJ26 標(biāo)為例，該項(xiàng)目預(yù)制40m 預(yù)應(yīng)力T 梁最小長(zhǎng)度39.236m，最大長(zhǎng)度40.564m，梁長(zhǎng)差值為1.338m，可設(shè)置成具有相同長(zhǎng)度的制梁臺(tái)座。預(yù)制T 梁各長(zhǎng)度變化范圍的調(diào)坡器、組合式鋼底座搭配如表1 所示，當(dāng)在一個(gè)制梁臺(tái)座上按2 個(gè)調(diào)坡器和6 個(gè)鋼底座搭配組合時(shí)，通過調(diào)整單側(cè)鎖固式調(diào)坡器與組合式鋼底座的布局，可以適應(yīng)的最大梁長(zhǎng)變化值為1.60m，能夠滿足該項(xiàng)目預(yù)制40m 預(yù)應(yīng)力T 梁施工要求[4]。

表1 預(yù)制T 梁各長(zhǎng)度變化范圍的調(diào)坡器、組合式鋼底座搭配

（3）制梁臺(tái)座及預(yù)留槽設(shè)計(jì)。

實(shí)際上，相關(guān)人員要參照預(yù)制梁梁底平面的實(shí)際大小，進(jìn)一步合理設(shè)置好混凝土制梁臺(tái)座，臺(tái)座頂面根據(jù)二次拋物線安置反拱度，在處理臺(tái)座的過程中，還需要有效地預(yù)留一定模板對(duì)預(yù)制梁吊裝槽，同時(shí)根據(jù)鋪設(shè)噴淋養(yǎng)護(hù)設(shè)施及其管線等。

與此同時(shí)，相關(guān)人員還要參照預(yù)制梁梁底預(yù)埋鋼板的實(shí)際方位，進(jìn)一步尋找好制梁臺(tái)座的預(yù)留槽方位，取最大可預(yù)制梁長(zhǎng)40.6m 和最小可預(yù)制梁長(zhǎng)39.0m 的中值39.80m 計(jì)算，設(shè)于制梁臺(tái)座兩端的預(yù)留槽，其中心距等于可預(yù)制梁長(zhǎng)中值扣減0.02m，即為39.78m。

預(yù)留槽長(zhǎng)度為調(diào)坡器頂板長(zhǎng)度（910mm）、組合式鋼底座寬度（600mm）之和，同時(shí)增添10mm（槽壁、鋼底座以及調(diào)坡器頂板間設(shè)置5mm 間隙），也就是說預(yù)留槽長(zhǎng)1.52m。

預(yù)留槽以及制梁臺(tái)座同寬，槽深230mm。

預(yù)留槽槽頂使用∠50mm×3mm 角鋼包邊，槽底與制梁臺(tái)座頂面保持統(tǒng)一水平，同時(shí)確?；炷帘韺悠秸?，讓其能和調(diào)坡器底板緊密契合。

3.2.2 單側(cè)鎖固式調(diào)坡器調(diào)坡器定位

按待預(yù)制梁的長(zhǎng)度優(yōu)化調(diào)坡器與組合式鋼底座在預(yù)留槽內(nèi)的方位，把鋼底座和鋼底座間、鋼底座以及預(yù)留槽側(cè)壁，都可以采取M16 膨脹螺栓連接穩(wěn)固。裝配之后的調(diào)坡器頂板和預(yù)留槽槽壁或者組合式鋼底座間間隔，根據(jù)5mm 予以調(diào)控。

3.2.3 裝配單側(cè)鎖固式調(diào)坡器

調(diào)坡器中有螺桿式支座的一邊要裝配在梁端一邊，懸空的一邊裝配于梁中一邊。進(jìn)一步來說，在裝配的過程中，相關(guān)人員要核查調(diào)坡器，同時(shí)讓底板和預(yù)槽槽底混凝土密貼，局部坑洼方位，用少量砂或者薄鋼板進(jìn)行鋪墊。

調(diào)坡器的頂板上下兩端會(huì)設(shè)置一定的止?jié){條，其側(cè)壁粘貼寬15mm、厚5mm 的發(fā)泡橡膠條，如此一來就可以有效地封閉調(diào)坡器和預(yù)留槽側(cè)壁之間的縫隙。

3.2.4 計(jì)算單側(cè)鎖固式調(diào)坡器頂板縱坡

在處理預(yù)制梁梁頂縱坡及調(diào)坡器頂板縱坡的過程中，相關(guān)人員務(wù)必要依據(jù)路線前進(jìn)方向，將上坡設(shè)置為正值，下坡設(shè)置為負(fù)值；在此之中，預(yù)制梁梁頂縱坡設(shè)為i1%，制梁臺(tái)座縱坡設(shè)為i2%，根據(jù)下面式（1）計(jì)算調(diào)坡器頂板縱坡i%值。

3.2.5 調(diào)控單側(cè)鎖固式調(diào)坡器頂板縱坡

（1）降低螺桿式支座，以契合將調(diào)坡器頂板調(diào)控到設(shè)計(jì)縱坡值的最優(yōu)標(biāo)準(zhǔn)[2]。

（2）進(jìn)一步修正數(shù)顯水平尺，不僅如此，還應(yīng)該用“斜率”模式替換掉水平尺的顯示單位。

（3）整理并調(diào)節(jié)調(diào)坡器頂板，即在上側(cè)需要順著預(yù)制梁直徑的方向，合理地安置好數(shù)顯水平尺。

（4）靈活控制雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器。

（5）在調(diào)節(jié)螺桿式支座時(shí)，相關(guān)人員還要求將之面向調(diào)坡器頂板。

（6）調(diào)控雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器朝下拉緊調(diào)坡器頂板，縮減頂板和螺桿式支座之間存在的縫隙。

（7）核查數(shù)顯水平尺顯示的斜率以及調(diào)坡器頂板計(jì)算縱坡值有無統(tǒng)一，否則還需再次調(diào)控調(diào)坡器到契合要求為止。

3.2.6 梁底鋼板安裝

放樣梁底預(yù)埋鋼板位置并安裝預(yù)埋鋼板，安裝前注意先將預(yù)埋鋼板與調(diào)坡器頂板之間的接觸面清理干凈。

3.2.7 安裝發(fā)泡橡膠條

在靠梁中一側(cè)的梁底預(yù)埋鋼板側(cè)壁安裝一條寬25mm、厚15mm 的發(fā)泡橡膠條，在調(diào)坡器頂板上方的預(yù)埋鋼板及發(fā)泡橡膠條周圍用橡膠板或泡沫板等材料填充，填充材料頂面與制梁臺(tái)座頂面平齊。

3.2.8 T 梁預(yù)制施工

完成上述步驟后，安裝鋼筋、波紋管及模板，澆筑混凝土進(jìn)行梁的預(yù)制施工[5]。

4 結(jié)語

本文以四川九（寨溝）綿（陽）高速公路LJ26 合同段制梁場(chǎng)對(duì)366 片T 梁預(yù)制梁梁底鋼板預(yù)埋安裝的技術(shù)進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)、研究，進(jìn)行總結(jié)。

（1）單側(cè)鎖固式調(diào)坡器及組合式鋼底座等裝置易于加工，安裝簡(jiǎn)便。

（2）相關(guān)人員在處理平曲線段T 梁的過程中，要求充分地利用加長(zhǎng)型單側(cè)鎖固式調(diào)坡設(shè)施，如此一來就能夠契合0～400mm 的預(yù)制梁直徑情況，添加完組合式鋼底座后，能夠進(jìn)一步契合更大的預(yù)制梁直徑變化。

（3）使用帶斜率顯示功能的高精度電子數(shù)顯水平尺更為直觀，配合剪式高度調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)梁底預(yù)埋鋼板，在操作上具備一定的便捷性，同時(shí)精準(zhǔn)程度也相對(duì)很高。

（4）安裝于預(yù)埋鋼板靠梁中一側(cè)的發(fā)泡橡膠條具有在對(duì)T 梁施加預(yù)應(yīng)力時(shí)適應(yīng)梁底向梁中方向擠壓變形的功能。

（5）相關(guān)人員要求充分地利用雙牙型剪式高度調(diào)節(jié)器，進(jìn)一步控制調(diào)坡器頂板縱坡，避免了前者因工人操作視線受阻而需要在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)埋頭觀察和操作，因此更加符合人體工程學(xué)的要求，操作也更為輕便快捷。

（6）采用該技術(shù)的預(yù)制梁架設(shè)后，解決了因梁底鋼板與橡膠支座坡度不一致形成的偏壓，施工質(zhì)量達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求，保證了橋梁結(jié)構(gòu)安全和橡膠支座的使用壽命。