橋梁工程預(yù)制梁板施工技術(shù)應(yīng)用探析

董辰

摘要：相較于常規(guī)現(xiàn)澆梁施工技術(shù)，預(yù)制梁施工技術(shù)具備建設(shè)過程更高效、可有效控制橋梁項目實施進度等優(yōu)勢[1]。針對橋梁工程預(yù)制梁板施工技術(shù)進行論述，探討了橋梁工程預(yù)制梁板施工特征，通過結(jié)合具體工程案例，對不同實施工序分析橋梁預(yù)制梁板施工技術(shù)在施工工程中的應(yīng)用要點，并提出針對不同施工工序內(nèi)容的具體的施工質(zhì)量控制策略，以達到改進橋梁預(yù)制梁板技術(shù)、提升項目實施質(zhì)量的目的。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；預(yù)制梁板；技術(shù)應(yīng)用要點；質(zhì)量控制

0? ?引言

依據(jù)橫梁同橋面板的連接類型不同，可將雙主梁架構(gòu)的橋梁組合梁分為小橫梁及大橫梁兩類，橫向承重板不與橋面板連接的為小橫梁，縱向承重板同橋面板連接的為大橫梁[2]。兩類主梁架構(gòu)模式中，預(yù)制梁板施工工序均在其橋梁工程中扮演了至關(guān)重要的角色。本文結(jié)合具體施工案例，主要研究預(yù)制梁板施工技術(shù)在雙主梁橋梁工程的應(yīng)用施工要點和質(zhì)量控制策略。

1? ?橋梁工程預(yù)制梁板施工特點

作為橋梁工程的重要承重結(jié)構(gòu)，梁板的施工質(zhì)量關(guān)系到了整體橋梁工程的建設(shè)質(zhì)量。通常橋梁項目實施時，會在項目作業(yè)場地完成梁板的現(xiàn)場澆筑，但此類施工工藝費力耗時，且難以應(yīng)用于較大型的橋梁施工建設(shè)工況中，因此宜選擇預(yù)制梁板施工技術(shù)完成。

橋梁工程預(yù)制梁板施工技術(shù)，主要依據(jù)橋梁建設(shè)項目規(guī)模、架構(gòu)、重量支撐要求等因素，對項目所需梁板構(gòu)件應(yīng)嚴格按照工程所需功能、規(guī)格等標準完成預(yù)先制備加工。待檢驗合格將其運至作業(yè)場地實施裝配，裝配完成后配合實施混凝土現(xiàn)澆作業(yè)，以最大限度減少熱脹冷縮作用對橋梁梁板的影響，增加梁板的預(yù)應(yīng)力效果[3]。

相較于現(xiàn)澆橋面板橋梁施工工藝，預(yù)制梁板施工技術(shù)可有效壓縮實施工期，防止工程裂縫產(chǎn)生，提升橋梁工程整體的結(jié)構(gòu)韌性、支撐承重效果和耐久度等特性。需要注意的是，需對橋梁預(yù)制梁板面板連接位置混凝土施工質(zhì)量進行嚴格控制，以免對橋梁面板結(jié)構(gòu)的耐久度產(chǎn)生影響。

橋梁工程的預(yù)制梁板作業(yè)主要是通過拼接模式完成裝配的，預(yù)制梁板施工技術(shù)既可適用于高位梁柱、大支撐、大跨度建設(shè)標準的橋梁工程，也可適用于實施難度高的特殊工況橋梁工程，可滿足現(xiàn)代化橋梁工程高標準的承重性能、耐久度和安全質(zhì)量效果需要[4]。同時，預(yù)制梁板施工技術(shù)實施過程便捷，可預(yù)先實施梁板的澆筑作業(yè)，利用拼接模式完成橋梁裝配，可在有序施工的前提下，做到工期的合理壓縮。

2? ?工程概述

某既有水口橋初始總長度為61.3m，橋梁寬5.1m，此橋梁由于橋墩垮塌，現(xiàn)已難以完成正常的通行性需要，因此相關(guān)設(shè)計單位依據(jù)既有橋梁原有設(shè)計，制定橋梁項目改建方案。新建橋梁施工位置地質(zhì)巖層種類單一、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。據(jù)此確定在既有水口橋下游57m距離位置，實施新橋梁的施工建設(shè)。橋梁整體結(jié)構(gòu)為25m×4m的預(yù)制混凝土空心板、雙主梁結(jié)構(gòu)橋梁，通過后張拉預(yù)應(yīng)力工法實施梁板預(yù)制施工。

3? ?橋梁預(yù)制梁板施工要點

3.1? ?鋼筋骨架施工

實施鋼筋骨架綁扎過程中，應(yīng)在骨架定型完成后實施腹部板筋的綁扎和施焊，并通過撐對骨架側(cè)面支撐加固骨架結(jié)構(gòu)。在預(yù)應(yīng)力筋裝配作業(yè)前，應(yīng)先組合安裝隔板鋼筋與腹部鋼筋骨架，以形成結(jié)構(gòu)牢固的統(tǒng)一整體，為后續(xù)預(yù)應(yīng)力筋裝配提供便利[5]。

按設(shè)計要求規(guī)格尺寸制備定位筋，并裝設(shè)在預(yù)先設(shè)計好的預(yù)應(yīng)力管道點位，隨后進行波紋管和鋼絞線裝設(shè)。安裝過程中，應(yīng)確保波紋管接頭處的緊密連接且避免損毀。完成預(yù)應(yīng)力筋的裝設(shè)后，進行隔板鋼筋的裝設(shè)。此過程中應(yīng)通過適當?shù)谋O(jiān)測工藝控制鋼筋的安裝穩(wěn)定，隨即實施頂板鋼筋綁扎。

施工期間應(yīng)嚴格控制鋼筋定位和預(yù)應(yīng)力孔道控制，防止錨墊板同預(yù)應(yīng)力束的垂直度偏差超出規(guī)定標準，并保證墊板中心同管道中心齊平。對彎折位置主要使用圓曲線法將鋼絞線實施過度，并保證管道的圓順度符合施工標準。應(yīng)每間隔0.8m實施定位鋼筋的安裝。

3.2? ?裝配模板施工

為保證底胎同模板間銜接位置的裝配嚴密效果，應(yīng)在底部模板兩端釘裝一層5mm的泡沫釘。通過試安裝方式及時排查發(fā)現(xiàn)安裝過程的問題，并形成處理方案。在底胎及鋼模位置刷涂脫模劑，利用電葫蘆等工具完成模板的裝配作業(yè)，通過拉桿法完成兩端側(cè)模板的連接組裝。裝配完成后，檢驗?zāi)０宓膱怨绦院椭涡Ч乐购罄m(xù)的混凝土澆筑中發(fā)生脹模情況。

3.3? ?澆筑混凝土施工

嚴格依據(jù)橋梁工程設(shè)計配比完成混凝土拌和料中水泥、砂石等原料的配比拌和。為減少梁板澆筑返工率，應(yīng)將鋼筋及預(yù)埋件依據(jù)工程設(shè)計方案裝設(shè)到位。對低厚度的預(yù)制梁板頂板、底板、腹板等位置，要合理調(diào)配混凝土配比，確定適宜的骨料配比，本項目主要選擇C40型混凝土。

針對梁體周圍、管道密集處、錨固等位置，應(yīng)重點關(guān)注混凝土振搗、保養(yǎng)等操作工序，防止此類關(guān)鍵區(qū)域出現(xiàn)混凝土質(zhì)量問題[6]。實施空心梁板澆筑時，應(yīng)嚴控相同跨梁板的澆筑間隔時長，保證張拉作業(yè)后的空心梁板應(yīng)具備低于10天的混凝土齡期，以防發(fā)生相同跨的梁板拱值不統(tǒng)一情況。

預(yù)制梁板混凝土澆筑應(yīng)連續(xù)作業(yè)，以使主體板結(jié)構(gòu)一次定型，并控制單個預(yù)制梁板澆筑時長低于6h。混凝土拌和前，應(yīng)控制各添加材料的含氣量介于3.0%～4.5%區(qū)間。模板及鋼筋的施工應(yīng)保證溫度介于5～35℃下完成，入模施工應(yīng)在溫度介于5～30℃下完成。振搗過程中避免出現(xiàn)欠振、漏振等現(xiàn)象發(fā)生，并制定欠、漏振應(yīng)急方案。針對頂板、腹板位置混凝土的振搗，應(yīng)利用平板振搗器振搗，同時避免觸碰管道、預(yù)埋件、模板等構(gòu)件，保證混凝土振搗充分。

正式澆筑施工前，應(yīng)通過制作強度試件及彈性模量的方式，對梁板各個區(qū)域?qū)嵤┰囼?，保證混凝土澆筑后的質(zhì)量效果。為保證混凝土澆筑的穩(wěn)定和安全，應(yīng)重點關(guān)注混凝土的坍落度和和易性指標，依據(jù)施工方案控制混凝土的澆筑結(jié)構(gòu)和尺寸。如澆筑時出現(xiàn)模板的位移或形變情況，應(yīng)及時采取修正措施。

對完成振搗澆筑的混凝土預(yù)制梁板的頂板位置，實施抹光操作，同時配合實施拉毛、收漿等處理。預(yù)制空心梁板過程中，應(yīng)通過鋼筋制備一段粗糙面結(jié)構(gòu)嵌入至梁板鉸縫位置?；炷翝仓瓿珊?，應(yīng)利用麻布將表面實施覆蓋濕潤養(yǎng)護。

3.4? ?梁板張拉預(yù)應(yīng)力施工

選擇與本項目對應(yīng)規(guī)格的預(yù)應(yīng)力鋼絞線，以實現(xiàn)梁板預(yù)應(yīng)力控制，同時應(yīng)控制梁板混凝土比例高于90%。為保證梁板張拉預(yù)應(yīng)力的順利實施，要做好張拉設(shè)備的檢驗。做好波紋管等各類孔道的預(yù)設(shè)工作，使孔道預(yù)留滿足工程方案要求。

梁板預(yù)應(yīng)力張拉時，應(yīng)嚴格調(diào)節(jié)伸長長度，保證實際伸長長度在標準允許范圍內(nèi)[7]。張拉起點應(yīng)嚴格從零刻度起始，待與初始應(yīng)力相適應(yīng)后，進行時長為5min的張拉操作，然后將張拉力調(diào)至初始應(yīng)力值。

實際梁板張拉過程中，應(yīng)標記好兩端千斤頂升降壓力數(shù)值、伸長數(shù)值、劃線數(shù)值等參數(shù)。實際預(yù)應(yīng)力張拉施工時，應(yīng)對兩側(cè)伸長量實施對比調(diào)節(jié)，防止兩側(cè)伸長量的偏差大于5%。依據(jù)工程設(shè)計應(yīng)力完成鋼束張拉作業(yè)后，應(yīng)將設(shè)計伸長值同工程設(shè)計標準數(shù)據(jù)形成比對，保證二者之間數(shù)據(jù)的偏差低于6%區(qū)間范圍。橋梁預(yù)制梁板預(yù)應(yīng)力張拉施工效果如圖1所示。

3.5? ?壓漿和封錨孔道施工

預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件預(yù)應(yīng)力張拉后，應(yīng)在48h內(nèi)實施孔道壓漿作業(yè)，即需將泥漿壓至預(yù)留孔道中，以防止混凝土構(gòu)件同預(yù)應(yīng)力鋼材構(gòu)成一個整體。在孔道壓漿施工過程中，應(yīng)保證壓漿漿液的飽滿度，確保水泥漿強度應(yīng)高于50MPa的標準，禁止發(fā)生壓漿、拌和、填料等作業(yè)同時作業(yè)的情形。

施工過程中，應(yīng)重點關(guān)注施工溫度情況。如果施工溫度低于5℃，應(yīng)對作業(yè)區(qū)域?qū)嵤┍匾谋靥幹茫蝗缡┕囟雀哂?5℃，應(yīng)立即停止壓漿作業(yè)。完成壓漿后，應(yīng)實施必要的清潔處理，同時利用混凝土材料實施錨具位置澆筑封堵。待混凝土澆筑封堵施工完畢，應(yīng)至少保證有超過10h的養(yǎng)護觀察期，以保證混凝土固化后具有較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。橋梁預(yù)制梁板壓漿封錨施工如圖2所示。

4? ?橋梁工程預(yù)制梁板施工質(zhì)量控制策略

橋梁工程預(yù)制梁板施工質(zhì)量控制，對橋梁整體工程的耐久性和結(jié)構(gòu)安全有直接影響，高質(zhì)量的預(yù)制梁板施工有助于橋梁運營使用期的性能突顯。為保證本項目橋梁施工質(zhì)量，在進行橋梁工程預(yù)制梁板施工過程中，可從以下方面實施質(zhì)量控制。

4.1? ?預(yù)制梁板原材料質(zhì)量控制

預(yù)制梁板原材料質(zhì)量控制是預(yù)制梁板施工技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，合格的原材料質(zhì)量可保證預(yù)制梁板施工的順利實施。針對原材料的質(zhì)量控制主要是對石料、外加劑、水泥等材料的管理。

4.1.1? ?石料選配

石料選配方面，應(yīng)先將石料做水洗處理，清洗后將石料根據(jù)級配實施合理分類，通常應(yīng)選取不低于2級的連續(xù)級配石料。石料在施工投產(chǎn)前應(yīng)進行堿活性檢測，在確保堿活性檢測數(shù)據(jù)符合工程施工標準后，方可投產(chǎn)使用。

4.1.2? ?外加劑選配

應(yīng)優(yōu)先選擇熱度小、減水率高的聚羧酸系列添加劑。此類添加劑可加強混凝土的穩(wěn)定性和耐久度。通過一系列實驗測試，驗證外加劑對混凝土的強化效果，實驗結(jié)果達標后才可實施后續(xù)工序的作業(yè)，防止因外加劑問題造成速凝、假凝、離析、分層等，進而對橋梁工程質(zhì)量形成影響。

4.1.3? ?水泥選配

對于水泥材料，應(yīng)重點控制水泥材料質(zhì)量的穩(wěn)定性?？蛇m當提高水泥材料的復(fù)檢數(shù)量，保證水泥材料的使用性能符合本預(yù)制梁板項目工程建設(shè)標準，在項目施工中具有良好的應(yīng)用性特。

4.2? ?混凝土拌和料配比質(zhì)量控制

混凝土拌和料配比會在某種程度上對預(yù)制梁板施工質(zhì)量構(gòu)成影響，實際控制內(nèi)容應(yīng)對下幾方面展開。

4.2.1? ?氯離子配比含量

實施橋梁預(yù)制梁板施工過程中，應(yīng)嚴格檢測混凝土中氯離子占比。檢驗過程中，應(yīng)控制橋梁工程預(yù)應(yīng)力混凝土氯離子占比不高于凝膠材料的0.06%。如氯離子占比高于此數(shù)值，應(yīng)及時進行配比調(diào)整，使其低于凝膠材料總量的0.06%，以保證本橋梁工程預(yù)制梁板整體施工效果。

4.2.2? ?礦物質(zhì)摻合料

通過單摻和復(fù)摻相結(jié)合的方式，實現(xiàn)本橋梁工程預(yù)制梁板的摻和施工。以單摻施工為例，可將摻入粉煤灰作為摻合料，粉煤灰摻合料的添加數(shù)量應(yīng)控制低于凝膠材料總數(shù)的25%。如果選擇礦渣粉作為摻和施工使用的摻合料，應(yīng)選擇粉煤灰及礦渣粉的復(fù)合摻和方式完成施工，以達到本橋梁預(yù)制梁板施工項目的預(yù)定摻和功效和摻和標準。

4.2.3? ?初級料級配

應(yīng)在確保本項目初級料預(yù)制梁板基本施工要求的前提下，最大化的降低梁板孔隙率級配參數(shù)。

5? ?結(jié)束語

不同于常規(guī)現(xiàn)澆梁施工技術(shù)，預(yù)制梁板施工技術(shù)具備建設(shè)過程更高效、進度可控性更強等優(yōu)勢。本文圍繞橋梁工程預(yù)制梁板施工技術(shù)展開討論，介紹橋梁工程預(yù)制梁板施工特征。結(jié)合具體工程案例，分析橋梁預(yù)制梁板施工技術(shù)在施工工程中的應(yīng)用要點，并提出了對應(yīng)預(yù)制梁板施工內(nèi)容的質(zhì)量控制策略，以為相關(guān)橋梁工程預(yù)制梁板技術(shù)的有效應(yīng)用提供參考。

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