大體積混凝土裝配式預(yù)制蓋梁施工流程探析
——以贛州市東江源大道高架橋為例

韓東嶺 劉宏偉 朱先祿

1.江西中煤建設(shè)集團(tuán)有限公司 江西 南昌 330001

2.贛州建筑工業(yè)化有限公司 江西 贛州 341000

1 引言

城市高架橋作為城市交通主干線的重要組成部分，其建設(shè)涉及到大量的技術(shù)和工程難點(diǎn)。裝配式蓋梁施工作為高架橋工程的重要環(huán)節(jié)，其質(zhì)量和效率直接影響整個工程的進(jìn)展和質(zhì)量。因此，研究城市高架橋工程中裝配式蓋梁施工的關(guān)鍵技術(shù)，對于提高工程建設(shè)水平具有重要意義。

2 贛州市東江源大道高架橋工程概況

贛州市東江源大道高架橋是位于贛州市的一項重要交通基礎(chǔ)設(shè)施工程，旨在改善當(dāng)?shù)爻鞘械缆方煌顩r，提升交通效率，減輕交通壓力。該高架橋位于贛州市章貢區(qū)和開發(fā)區(qū)，基本沿現(xiàn)狀東江源路敷設(shè)，北起新105國道，南接?xùn)|江源大道，全長約7.1公里，設(shè)計為雙向6車道。工程的主體結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)制墩柱、預(yù)制蓋梁、預(yù)制小箱梁，采用工廠預(yù)制現(xiàn)場拼裝架設(shè)的方式進(jìn)行施工。贛州市東江源大道高架橋是贛州市規(guī)劃的“四橫六縱”快速路網(wǎng)中的重要組成部分，通過該高架橋的建設(shè)，將有效緩解當(dāng)?shù)亟煌〒矶聠栴}，對服務(wù)城市南北向快速出行，加速五區(qū)一體化發(fā)展，對于推動城市交通發(fā)展和提升居民生活質(zhì)量具有重要意義[1]。

3 裝配式蓋梁預(yù)制施工技術(shù)流程

裝配式預(yù)制蓋梁外觀為“凸”字型，凸起形狀的橫截面為倒梯形，外形相對新穎復(fù)雜。預(yù)制蓋梁單節(jié)段長11米，上部高1.9米，下部高1.5米，混凝土近70立方米，重達(dá)210噸。預(yù)制蓋梁吊裝東西兩側(cè)各一節(jié)段，東西兩節(jié)段蓋梁依次進(jìn)行吊裝，吊裝高度低則數(shù)米，高則近15米，東西兩側(cè)蓋梁合攏長24米，重量近450噸。

3.1 裝配式蓋梁預(yù)制生產(chǎn)流程

在預(yù)制梁場胎模架上加工蓋梁鋼筋籠→設(shè)置蓋梁預(yù)制臺座→ 安裝蓋梁底模→組裝鋼筋籠→安裝預(yù)應(yīng)力管道（金屬波紋管）→設(shè)置吊點(diǎn)、支座預(yù)埋件→側(cè)模安裝→澆筑蓋梁混凝土→拆模及養(yǎng)護(hù)。

3.2 預(yù)制蓋梁鋼筋加工及安裝

預(yù)制蓋梁鋼筋采用胎模架法加工，預(yù)制蓋梁鋼筋籠制作具體操作步驟如下：

3.2.1 胎模架安裝

胎模架安裝是預(yù)制蓋梁施工中的重要步驟，它直接影響著蓋梁的幾何形狀和尺寸準(zhǔn)確性。在進(jìn)行胎模架安裝之前，首先需要對預(yù)制臺座進(jìn)行檢查，確保其平整度和穩(wěn)定性。然后，根據(jù)設(shè)計圖紙和規(guī)范要求，將預(yù)制臺座上放置適量的墊層，以調(diào)整胎模架的高度和水平度。接下來，進(jìn)行胎模架的安裝。胎模架通常由鋼梁和立柱組成，安裝時需要使用吊車等專用設(shè)備進(jìn)行懸掛和定位。在懸掛過程中，要注意調(diào)整胎模架的水平度和位置，確保其與預(yù)制臺座之間的配合精準(zhǔn)，以避免后續(xù)施工時出現(xiàn)尺寸偏差或安裝不穩(wěn)定的情況。

3.2.2 定位底座安裝

按照設(shè)計圖紙和相關(guān)要求，對定位底座的位置進(jìn)行仔細(xì)測量和標(biāo)注。確保底座的位置準(zhǔn)確無誤，符合結(jié)構(gòu)設(shè)計要求。同時，將預(yù)制的定位底座放置在測量好的位置上，與地面或支撐面充分接觸。使用水平儀等工具進(jìn)行水平校準(zhǔn)，調(diào)整底座位置，使其水平度達(dá)到要求，同時確保底座之間的間距符合設(shè)計規(guī)范。然后，將預(yù)制蓋梁的鋼筋架設(shè)在已經(jīng)安裝好的定位底座上。鋼筋的布置必須符合設(shè)計要求和相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，確保預(yù)制蓋梁的受力性能和承載力滿足工程要求。接著對預(yù)制蓋梁進(jìn)行嚴(yán)密檢查，包括底座的固定情況、鋼筋的連接狀態(tài)等，確保無任何質(zhì)量問題和安全隱患。最后，根據(jù)設(shè)計要求，采用C55的混凝土進(jìn)行預(yù)制蓋梁澆筑，使其與定位底座緊密結(jié)合，并確?；炷脸浞置軐?shí)，防止空隙和裂縫的出現(xiàn)。

3.2.3 鋼筋安裝

根據(jù)設(shè)計圖紙的要求，將預(yù)制蓋梁所需的鋼筋進(jìn)行加工。這包括裁剪、彎曲和焊接等工序，確保鋼筋的尺寸、形狀和連接方式符合設(shè)計規(guī)范，以提供足夠的強(qiáng)度和剛性。按照結(jié)構(gòu)設(shè)計圖紙上的要求，將加工好的鋼筋按預(yù)定位置和布置要求準(zhǔn)確放置在預(yù)制蓋梁的模具內(nèi)部。施工人員應(yīng)嚴(yán)格按照圖紙進(jìn)行定位和固定，確保鋼筋的居中和準(zhǔn)確對齊。鋼筋在預(yù)制蓋梁中的連接通常采用搭接、焊接或鋼筋連接套筒等方式。連接部位的處理要規(guī)范，確保鋼筋之間緊密連接，不得出現(xiàn)松動或錯位。

3.3 預(yù)制蓋梁模板安裝

3.3.1 模板安裝

模板安裝是預(yù)制蓋梁施工過程中的重要環(huán)節(jié)，它決定了混凝土澆筑的幾何形狀和表面質(zhì)量。在進(jìn)行模板安裝之前，需要對預(yù)制蓋梁底模進(jìn)行仔細(xì)檢查和清潔，確保其平整度和表面光滑，并進(jìn)行均勻噴涂脫模劑。在模板安裝過程中，要特別注意模板的定位和水平控制。使用專用工具和設(shè)備，將模板準(zhǔn)確地安裝在預(yù)制蓋梁的底部，同時進(jìn)行水平調(diào)整，以確保模板與鋼筋籠的配合精準(zhǔn)，防止出現(xiàn)尺寸偏差或表面不平整的情況。

3.3.2 鋼筋籠吊裝入模

鋼筋籠是預(yù)制蓋梁的主要承載結(jié)構(gòu)，其位置和連接質(zhì)量直接影響著蓋梁的整體強(qiáng)度和穩(wěn)定性。在進(jìn)行鋼筋籠吊裝入模之前，需要做好吊裝計劃和預(yù)先準(zhǔn)備工作，確保吊裝過程安全順利進(jìn)行。使用吊車等專用設(shè)備，將預(yù)制好的鋼筋籠準(zhǔn)確地吊裝入模板內(nèi)部。在吊裝過程中，要嚴(yán)格控制鋼筋籠的位置和方向，確保其與模板的配合精準(zhǔn)，防止出現(xiàn)錯位或碰撞等情況。鋼筋籠吊裝入模后，要進(jìn)行細(xì)致的調(diào)整和檢查，確保鋼筋籠的位置和連接質(zhì)量符合設(shè)計要求。同時，要與模板安裝人員進(jìn)行密切配合，確保模板和鋼筋籠的配合精準(zhǔn)，為后續(xù)的混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)工作奠定良好的基礎(chǔ)。

3.3.3 設(shè)置吊點(diǎn)吊具、注漿管及支座預(yù)埋施工的關(guān)鍵要點(diǎn)

在裝配式蓋梁預(yù)制施工過程中，設(shè)置吊點(diǎn)吊具、注漿管及支座預(yù)埋是關(guān)鍵的施工要點(diǎn)。因預(yù)制蓋梁是大體積混凝土構(gòu)件，在凝固期間因水化熱而產(chǎn)生高溫，高達(dá)80℃，從而極易導(dǎo)致普通注漿管受熱變形，影響注漿效果，甚至直接導(dǎo)致注漿不成功。因此，在施工中應(yīng)采取相應(yīng)措施以確保施工質(zhì)量和安全性。

針對注漿管受熱變形的問題，建議使用PVC管替代普通注漿管。PVC管材剛度較大，不易變形，能夠有效抵抗混凝土振搗器高頻震動造成的拉脫。此外，將氣壓閥接頭替換為螺紋接頭能夠提高注漿管的抗拉強(qiáng)度和可靠性。

3.3.4 安裝側(cè)模

安裝側(cè)模是裝配式蓋梁預(yù)制施工過程中的重要環(huán)節(jié)，它直接影響到預(yù)制蓋梁的準(zhǔn)確尺寸和表面質(zhì)量。在安裝側(cè)模時，需要嚴(yán)格遵循施工規(guī)范和工藝要求，確保施工的安全性和質(zhì)量。安裝側(cè)模前需對模板進(jìn)行檢查，確保其結(jié)構(gòu)完整，表面光潔，沒有明顯的缺陷和損傷。模板的尺寸和形狀應(yīng)與預(yù)制蓋梁的要求相匹配，以保證成品蓋梁的準(zhǔn)確尺寸。在安裝側(cè)模的過程中，要嚴(yán)格控制模板的水平和垂直度。采用水平儀和垂直儀等工具進(jìn)行檢測和調(diào)整，確保模板與地面的水平度和垂直度符合要求，以防止在澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)傾斜和變形。在安裝側(cè)模時，注意與預(yù)制蓋梁底模的連接必須牢固可靠。采用合適的連接件和固定方式，確保側(cè)模與底模之間的間隙均勻一致，防止混凝土漏漿和產(chǎn)生不均勻的表面質(zhì)量[2]。

3.4 預(yù)制蓋梁混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)

3.4.1 預(yù)制蓋梁混凝土分段澆筑施工要點(diǎn)

（1）斷面分層澆筑。裝配式預(yù)制蓋梁外觀為“凸”字型，將預(yù)制蓋梁劃分為上下兩個斷面，按要求進(jìn)行分層一次性澆筑完成。合理的斷面劃分有利于控制澆筑的混凝土體積和溫度，減少溫度差引起的裂縫風(fēng)險。（2）澆筑層次和間隔。按照混凝土澆筑層次和間隔要求進(jìn)行施工，避免高溫天氣澆筑，避免過快或過密的澆筑，以確?；炷恋木鶆蛐院蜐仓|(zhì)量。（3）澆筑工藝。采用適當(dāng)?shù)幕炷翝仓に?，如自由落差澆筑、抽吊式澆筑等，保證混凝土的均勻分布和充實(shí)性。（4）澆筑時限?；炷翝仓诨炷涟韬偷挠行r限內(nèi)完成，確?；炷恋墓ぷ餍阅軡M足施工要求。（5）現(xiàn)場溫度控制。根據(jù)氣候條件和混凝土配合比，合理控制施工現(xiàn)場的溫度，避免過高或過低的溫度對混凝土硬化產(chǎn)生不良影響。（6）澆筑后養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓筮M(jìn)行及時養(yǎng)護(hù)，采取覆蓋土工布、噴霧養(yǎng)護(hù)等措施，保持混凝土的濕度和溫度，促進(jìn)混凝土的早期強(qiáng)度發(fā)展。

3.4.2 預(yù)制蓋梁養(yǎng)護(hù)關(guān)鍵控制點(diǎn)

混凝土澆筑后初凝前，需要對“凸”字型蓋梁上下兩個斷面進(jìn)行二次抹面處理，以防止表面干縮裂紋的出現(xiàn)。同時，為保持混凝土的濕度，應(yīng)在蓋梁頂部覆蓋土工布進(jìn)行保濕養(yǎng)護(hù)。由于預(yù)制蓋梁是大體積混凝土構(gòu)件，為防止因水化熱而致使蓋梁內(nèi)外溫度不一形成干縮裂紋，在蓋梁內(nèi)部，采取預(yù)埋冷凝管的措施，通過循環(huán)水進(jìn)行冷卻養(yǎng)護(hù)，保持混凝土溫度均勻。在進(jìn)行側(cè)模拆除時，要求混凝土強(qiáng)度達(dá)到80%，通常為大于2.5MPa，并且齡期不小于48小時，以確?；炷烈呀?jīng)足夠堅固，不會因為拆模而損壞。為了保障拆模質(zhì)量和安全，模板拆除過程中需要有專人指揮，確保操作的規(guī)范性和順利進(jìn)行。同時，進(jìn)、出漿管應(yīng)采用專用堵漿塞進(jìn)行封閉，以防止混凝土堵塞漿管導(dǎo)致注受阻。

4 預(yù)制蓋梁的運(yùn)輸

在預(yù)制梁場，采用大型龍門吊將預(yù)制蓋梁吊至在運(yùn)輸平板車上，并通過牢固的綁扎和固定，確保蓋梁在運(yùn)輸過程中不發(fā)生位移和傾斜。選擇合適的運(yùn)輸路線是保證運(yùn)輸安全的重要因素，在選定路線時，需考慮蓋梁的尺寸、重量和道路條件，避免出現(xiàn)限高、限寬、轉(zhuǎn)彎等問題，確保預(yù)制蓋梁能夠順利通過運(yùn)輸路線。

由于預(yù)制蓋梁的尺寸較大，運(yùn)輸過程中需要進(jìn)行交通管控和協(xié)調(diào)，以確保道路通暢，防止交通擁堵和事故發(fā)生。在運(yùn)輸過程中，需對道路和橋梁的路況進(jìn)行檢查，確保路面平整和無障礙物，避免對預(yù)制蓋梁的損壞。在運(yùn)輸平板車的兩側(cè)和車尾設(shè)置明顯的安全警示標(biāo)識，提醒其他車輛和行人注意，確保交通安全。在運(yùn)輸過程中，需要進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控和跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)和處理出現(xiàn)的問題，確保預(yù)制蓋梁的運(yùn)輸安全[3]。

5 裝配式蓋梁現(xiàn)場施工技術(shù)關(guān)鍵控制點(diǎn)

5.1 預(yù)制蓋梁吊裝機(jī)械選擇

在預(yù)制蓋梁的吊裝過程中，選擇合適的吊裝機(jī)械是保障施工安全和效率的重要因素。以贛州市東江源大道高架橋為例，由于單節(jié)段蓋梁重達(dá)210噸，利用25噸汽車式起重機(jī)搭設(shè)鋼管支撐架，形成蓋梁安裝平臺，再采用800噸汽車式起重機(jī)對兩節(jié)段蓋梁依次進(jìn)行吊裝。選擇吊裝機(jī)械時，通常采用履帶式起重機(jī)或大型汽車起重機(jī)等大型起重設(shè)備進(jìn)行吊裝，需要考慮蓋梁的重量、尺寸、吊裝高度以及工地場地條件等因素，并進(jìn)行合理的計算和評估，確保吊裝機(jī)械能夠滿足吊裝需求，同時保證吊裝的安全穩(wěn)定。

5.2 預(yù)制蓋梁現(xiàn)場吊裝精度關(guān)鍵控制點(diǎn)

預(yù)制蓋梁吊裝的精度是影響工程質(zhì)量的重要因素。在吊裝過程中，需要注意以下關(guān)鍵控制點(diǎn)：

（1）吊裝對位的精確性：確保預(yù)制蓋梁的準(zhǔn)確吊裝到預(yù)制墩柱上預(yù)留鋼筋位置，避免偏位或錯位。此外，還要調(diào)整蓋梁的坡度和轉(zhuǎn)向偏度，以保證橋梁后續(xù)施工的順利進(jìn)行。（2）吊裝高度的控制：精確控制蓋梁的吊裝高度，避免與其他下部構(gòu)件或設(shè)施發(fā)生碰撞，確保施工安全。（3）吊裝過程的平穩(wěn)進(jìn)行：在吊裝過程中，要保持吊裝速度穩(wěn)定，避免突然加速或減速導(dǎo)致蓋梁晃動，以確保吊裝過程平穩(wěn)安全。

5.3 預(yù)制蓋梁坐漿與灌漿

在預(yù)制蓋梁坐漿過程中，需要將墩柱頂部清潔濕潤，在墩柱與蓋梁連接處安裝檔江抱箍，抱箍可以上下滑動，并粘貼泡沫止?jié){條，鎖緊抱箍后檢查密封性。安放調(diào)節(jié)墊塊，鋪設(shè)C60高強(qiáng)度砂漿墊層，蓋梁精度無誤后即吊裝完成，再對墩柱表面溢出的漿液進(jìn)行沖洗。

在蓋梁套筒壓漿、灌漿前，先拆除抱箍，注漿材料通過注漿管注入預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)，使其與鋼筋籠牢固結(jié)合，形成預(yù)應(yīng)力體系。注漿的質(zhì)量和準(zhǔn)確性直接影響預(yù)制蓋梁的力學(xué)性能和施工安全。

5.4 預(yù)制蓋梁濕接段施工

預(yù)制蓋梁濕接段施工是在預(yù)制蓋梁的吊裝完成后，將兩節(jié)段預(yù)制蓋梁與現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行連接，使之形成一座整體的蓋梁。在濕接段施工中，首先需要將濕接段底膜進(jìn)行安裝，再預(yù)制蓋梁預(yù)留的鋼筋結(jié)合設(shè)計要求，綁扎鋼筋和鋪設(shè)波紋管，再組裝側(cè)模，然后安裝預(yù)制蓋梁的澆筑工藝，采用成C55的混凝土進(jìn)行分層澆筑，讓現(xiàn)澆混凝土與預(yù)制蓋梁緊密結(jié)合在一起。濕接段施工是預(yù)制蓋梁安裝的重要環(huán)節(jié)，它確保了預(yù)制蓋梁與現(xiàn)澆混凝土之間的緊密連接，提高了整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性和承載能力。在濕接段施工中，施工人員需嚴(yán)格遵循設(shè)計要求和規(guī)范，確保施工質(zhì)量和結(jié)構(gòu)的安全可靠[4]。

5.5 預(yù)制蓋梁張拉

預(yù)制蓋梁張拉共分為兩次，一次是在預(yù)制蓋梁和濕接段連接完成并達(dá)到養(yǎng)護(hù)強(qiáng)度后進(jìn)行，通過張拉設(shè)備對預(yù)制梁中的預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行拉力施加，使鋼束產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，從而增加預(yù)制蓋梁的承載能力和抗彎性。第二次是在架設(shè)完預(yù)制小箱梁后進(jìn)行，由于時間跨度較大，需要對鋼絞線進(jìn)行密閉防護(hù)，以防鋼絞線銹蝕影響二次張拉。

在預(yù)制蓋梁張拉過程中，需要嚴(yán)格控制張拉力度和過程，確保預(yù)應(yīng)力鋼束的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。預(yù)制蓋梁張拉不僅提高了結(jié)構(gòu)的性能，還有助于減小結(jié)構(gòu)的變形，確保工程的安全和可靠性。張拉完成后，還需對鋼束進(jìn)行錨固并用混凝土封錨，使預(yù)應(yīng)力力有效地傳遞到混凝土結(jié)構(gòu)中。

5.6 預(yù)制蓋梁臨時支撐架拆除

在蓋梁濕接段施工完成后，臨時支撐架的拆除是掃尾工序。在拆除過程中，需要先排放沙筒的沙子，鋼管逐節(jié)拆除支撐架，以避免對蓋梁造成損壞或不穩(wěn)定。拆除后，需要對支撐點(diǎn)進(jìn)行仔細(xì)檢查，確保蓋梁的穩(wěn)固和安全。若采用更科學(xué)的蓋梁支撐架，按廠家提供的操作流程組裝和拆除即可。

6 結(jié)束語

本文以贛州市東江源大道高架橋為例，研究了裝配式蓋梁施工流程，解決了大體積澆筑、運(yùn)輸?shù)跹b、連接節(jié)點(diǎn)等問題，實(shí)現(xiàn)高效、安全、質(zhì)量可控施工。裝配式蓋梁相較傳統(tǒng)現(xiàn)澆具有快速、穩(wěn)定、成本控制等優(yōu)勢。然而，需不斷優(yōu)化技術(shù)，推廣應(yīng)用，提升我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)水平。