小箱梁空中預制施工工藝探討

陳曦

摘 要：由于受到路基工期緊、附近征地困難等因素的影響，小箱梁預制的常規(guī)工藝不能被采用。在這一前提下，一些特殊地段的小箱梁預制采用了國內(nèi)少見的空中預制工藝。主要對空中預制工藝進行了介紹，并給出相關工作經(jīng)驗，以期為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：小箱梁；空中預制；預制方案；施工工藝

中圖分類號：U448.21+3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）04-0067-02

1 工程概況

該標段主要為路基橋梁施工項目，含主線橋梁2座，分離式立交主線橋1座，主線橋梁總長650.6 m；設置互通式立體交叉1處，互通內(nèi)匝道橋梁2座，總長541 m。其中，主線上跨分離式立交橋梁1座，本橋結構采用14 m×35 m裝配式部分預應力混凝土連續(xù)箱梁，全橋共分3聯(lián)。橋梁全長498.0 m，寬33.5 m，設計分2幅，單幅橋?qū)?5.25 m，由五榀小箱梁組合而成，全橋35 m長預制組合箱梁共140榀。

2 預制方案的選擇

由于受到路基預壓時間延長和附近租地困難的影響，不可采用建設預制場而預制的常規(guī)方案。在前期方案的選擇和比較上，僅有兩種方案可供選擇：一是就地預制（每榀梁均在安裝位置預制），二是支架空中預制（占用第一跨搭設支架進行預制）。第一種方案對于地基處理較多，對于材料、設備要求多且轉(zhuǎn)運頻繁，對于現(xiàn)場施工組織和協(xié)調(diào)要求較高，工期較長。第二種方案實際上是第一種方案和常規(guī)預制場方案的結合，它既可以規(guī)避征地用地的困難，又可以很好地控制預制施工的質(zhì)量、進度和安全。

3 空中預制施工的難點

3.1 作業(yè)面窄

空中預制場的布置在考慮滿足結構安全性和施工可行性之后，應盡可能地減少場地面積，節(jié)約工程成本。空中場地布置與地面相比較為局限，所以，在各種工序交叉作業(yè)時，容易產(chǎn)生點多、面窄的局面。

3.2 物資轉(zhuǎn)運難

由于預制場地在高空支架上，所以，相對于地上預制場各種材料和器具轉(zhuǎn)運起來困難很多，只能借助2臺塔吊調(diào)運。各種工序交叉作業(yè)時，對塔吊的需求存在影響和制約。

3.3 出梁要求高

雖然起梁和出梁都是常規(guī)方法，然而由于在支架上的緣故，出梁本身就會對支架產(chǎn)生極大的影響。所以，在支架設計階段，起梁和出梁被納為計算中的重要工況之一。

3.4 臺座制作要求高

由于空中預制支架是柔性體系，為了保證箱梁的成品質(zhì)量，臺座必須滿足強度、剛度和基礎不沉降等要求。

3.5 確保邊梁施工安全

由于邊梁的翼緣不對稱，所以就造成重心偏離中心，在混凝土澆筑和拆模、箱梁頂升和出梁時易發(fā)生安全事故。

4 主要施工方法

4.1 空中預制場的布置

空中預制方案對于支架平臺的布置要求比地面上預制場的高，除考慮箱梁預制結構的安全性和施工的便利性因素外，還要考慮出梁架梁的因素。施工時，選用橋梁第一跨作為預制場區(qū)域，采用一般鋼管支架和擴大基礎作為預制的支撐體系，臺座分離布置于支架上，同時預留出移梁、出梁和架橋機后支腿位置。預制場的平、立面布置如圖1和圖2所示。

4.2 空中預制工藝

4.2.1 基礎處理

支架區(qū)域原地表為淤泥質(zhì)土，承載力極差，需進行換填，換填時采用質(zhì)量分數(shù)為5%的灰土，換填深度平均50 cm。換填壓實后施工混凝土擴大基礎，尺寸為2.5 m×2.5 m×0.5 m，采用C25混凝土。為了不使支架區(qū)域地面地基受到雨水侵蝕而影響承載力，所以就對地基進行了硬化處理。施工時，支架區(qū)域內(nèi)用10 cm厚砂漿抹平，并在支架區(qū)域四周設置深50 cm、寬50 cm的排水溝。根據(jù)現(xiàn)場試驗得知，地基承載力在150 kPa以上，擴展基礎尺寸能滿足承載力要求。

4.2.2 支架平臺施工

支架立柱采用Φ1 000×10 mm的鋼管，與擴大基礎上的預埋鋼板焊接，然后依次吊安HN800型鋼主梁、I25平臺分配梁和I32臺座分配梁。為了避免下部安裝出現(xiàn)誤差，安裝主梁前，必須要對鋼管樁頂標高進行測量，根據(jù)實際標高調(diào)節(jié)主梁標高，用鋼板墊實找平。支架搭設完成后，要采取逐跨預壓的措施，以消除支架本身和地基的非彈性變形，保證預制場的安全性。

4.2.3 預制臺座的布置

箱梁臺座采用I32上鋪6 mm鋼板制作而成，安裝時，可以用汽車吊或塔吊進行吊裝，與支架焊接固定。為了消除施加預應力后梁體產(chǎn)生的上拱度影響，保證梁體平順，可在底模上預留反拱，反拱按二次拋物線設置。根據(jù)設計建議反拱值和建模計算結果，決定跨中設置20 mm反拱。

4.2.4 鋼筋與混凝土施工

臺座布置完成后，可以直接在臺座上綁扎底腹板鋼筋、安裝波紋管、穿鋼絞線，然后再安裝內(nèi)、側(cè)模板，綁扎頂板鋼筋，最后澆注混凝土。側(cè)模采用定型鋼模板，型鋼組合背帶，整個模板系統(tǒng)內(nèi)不設對拉螺桿，以保證箱梁的外觀美觀。由于小箱梁混凝土方量不大，所以，可以采用塔吊吊小料斗的方式進行混凝土澆注。

4.2.5 預應力施工

由于臺座荷載從張拉前的均布荷載向張拉后的兩端集中荷載轉(zhuǎn)變，所以需要在臺座兩端設置局部加強連接，防止臺座分配梁局部變形或局部失穩(wěn)，保證預制箱梁的成品線形和施工安全。其他如波紋管定位、鋼絞線穿束張拉和孔道壓漿等與地上預制場施工相同。

4.2.6 出梁

小箱梁張拉壓漿完成并達到強度后，即可進行出梁和架梁工作。出梁采用橫移軌道，架梁采用架橋機架設。由于所有施工均在支架上進行，所以，對于箱梁頂升處、橫移軌道支墊處和縱移軌道頂升處均需考慮進行必要的加強。箱梁橫移的工序圖如圖3所示。

5 結束語

本次小箱梁采用空中預制場成功解決了征地用地困難、預制場建在路基上會影響路基工期等問題，同時還解決了空中預制場結構與預制出梁工藝的結合和匹配問題，為年輕技術人員進行中小型支架自行設計施工提供了很好的實踐經(jīng)驗，希望能為其他類似工程提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]顏志華.體外預應力加固混凝土梁試驗研究[J].世界橋梁，2007（01）.

〔編輯：曹月〕

Abstract： Due to a tight schedule affected embankment， near the difficulties of land acquisition and other factors， the conventional precast box girders small craft can not be used. In this context， some special small lots using precast box girder prefabrication of domestic rare air. Mainly air prefabrication were introduced， and gives relevant work experience in order to provide reference for similar projects.

Key words： small box girder； air prefabricated； prefabricated solutions； construction technology

摘 要：由于受到路基工期緊、附近征地困難等因素的影響，小箱梁預制的常規(guī)工藝不能被采用。在這一前提下，一些特殊地段的小箱梁預制采用了國內(nèi)少見的空中預制工藝。主要對空中預制工藝進行了介紹，并給出相關工作經(jīng)驗，以期為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：小箱梁；空中預制；預制方案；施工工藝

中圖分類號：U448.21+3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）04-0067-02

1 工程概況

該標段主要為路基橋梁施工項目，含主線橋梁2座，分離式立交主線橋1座，主線橋梁總長650.6 m；設置互通式立體交叉1處，互通內(nèi)匝道橋梁2座，總長541 m。其中，主線上跨分離式立交橋梁1座，本橋結構采用14 m×35 m裝配式部分預應力混凝土連續(xù)箱梁，全橋共分3聯(lián)。橋梁全長498.0 m，寬33.5 m，設計分2幅，單幅橋?qū)?5.25 m，由五榀小箱梁組合而成，全橋35 m長預制組合箱梁共140榀。

2 預制方案的選擇

由于受到路基預壓時間延長和附近租地困難的影響，不可采用建設預制場而預制的常規(guī)方案。在前期方案的選擇和比較上，僅有兩種方案可供選擇：一是就地預制（每榀梁均在安裝位置預制），二是支架空中預制（占用第一跨搭設支架進行預制）。第一種方案對于地基處理較多，對于材料、設備要求多且轉(zhuǎn)運頻繁，對于現(xiàn)場施工組織和協(xié)調(diào)要求較高，工期較長。第二種方案實際上是第一種方案和常規(guī)預制場方案的結合，它既可以規(guī)避征地用地的困難，又可以很好地控制預制施工的質(zhì)量、進度和安全。

3 空中預制施工的難點

3.1 作業(yè)面窄

空中預制場的布置在考慮滿足結構安全性和施工可行性之后，應盡可能地減少場地面積，節(jié)約工程成本。空中場地布置與地面相比較為局限，所以，在各種工序交叉作業(yè)時，容易產(chǎn)生點多、面窄的局面。

3.2 物資轉(zhuǎn)運難

由于預制場地在高空支架上，所以，相對于地上預制場各種材料和器具轉(zhuǎn)運起來困難很多，只能借助2臺塔吊調(diào)運。各種工序交叉作業(yè)時，對塔吊的需求存在影響和制約。

3.3 出梁要求高

雖然起梁和出梁都是常規(guī)方法，然而由于在支架上的緣故，出梁本身就會對支架產(chǎn)生極大的影響。所以，在支架設計階段，起梁和出梁被納為計算中的重要工況之一。

3.4 臺座制作要求高

由于空中預制支架是柔性體系，為了保證箱梁的成品質(zhì)量，臺座必須滿足強度、剛度和基礎不沉降等要求。

3.5 確保邊梁施工安全

由于邊梁的翼緣不對稱，所以就造成重心偏離中心，在混凝土澆筑和拆模、箱梁頂升和出梁時易發(fā)生安全事故。

4 主要施工方法

4.1 空中預制場的布置

空中預制方案對于支架平臺的布置要求比地面上預制場的高，除考慮箱梁預制結構的安全性和施工的便利性因素外，還要考慮出梁架梁的因素。施工時，選用橋梁第一跨作為預制場區(qū)域，采用一般鋼管支架和擴大基礎作為預制的支撐體系，臺座分離布置于支架上，同時預留出移梁、出梁和架橋機后支腿位置。預制場的平、立面布置如圖1和圖2所示。

4.2 空中預制工藝

4.2.1 基礎處理

支架區(qū)域原地表為淤泥質(zhì)土，承載力極差，需進行換填，換填時采用質(zhì)量分數(shù)為5%的灰土，換填深度平均50 cm。換填壓實后施工混凝土擴大基礎，尺寸為2.5 m×2.5 m×0.5 m，采用C25混凝土。為了不使支架區(qū)域地面地基受到雨水侵蝕而影響承載力，所以就對地基進行了硬化處理。施工時，支架區(qū)域內(nèi)用10 cm厚砂漿抹平，并在支架區(qū)域四周設置深50 cm、寬50 cm的排水溝。根據(jù)現(xiàn)場試驗得知，地基承載力在150 kPa以上，擴展基礎尺寸能滿足承載力要求。

4.2.2 支架平臺施工

支架立柱采用Φ1 000×10 mm的鋼管，與擴大基礎上的預埋鋼板焊接，然后依次吊安HN800型鋼主梁、I25平臺分配梁和I32臺座分配梁。為了避免下部安裝出現(xiàn)誤差，安裝主梁前，必須要對鋼管樁頂標高進行測量，根據(jù)實際標高調(diào)節(jié)主梁標高，用鋼板墊實找平。支架搭設完成后，要采取逐跨預壓的措施，以消除支架本身和地基的非彈性變形，保證預制場的安全性。

4.2.3 預制臺座的布置

箱梁臺座采用I32上鋪6 mm鋼板制作而成，安裝時，可以用汽車吊或塔吊進行吊裝，與支架焊接固定。為了消除施加預應力后梁體產(chǎn)生的上拱度影響，保證梁體平順，可在底模上預留反拱，反拱按二次拋物線設置。根據(jù)設計建議反拱值和建模計算結果，決定跨中設置20 mm反拱。

4.2.4 鋼筋與混凝土施工

臺座布置完成后，可以直接在臺座上綁扎底腹板鋼筋、安裝波紋管、穿鋼絞線，然后再安裝內(nèi)、側(cè)模板，綁扎頂板鋼筋，最后澆注混凝土。側(cè)模采用定型鋼模板，型鋼組合背帶，整個模板系統(tǒng)內(nèi)不設對拉螺桿，以保證箱梁的外觀美觀。由于小箱梁混凝土方量不大，所以，可以采用塔吊吊小料斗的方式進行混凝土澆注。

4.2.5 預應力施工

由于臺座荷載從張拉前的均布荷載向張拉后的兩端集中荷載轉(zhuǎn)變，所以需要在臺座兩端設置局部加強連接，防止臺座分配梁局部變形或局部失穩(wěn)，保證預制箱梁的成品線形和施工安全。其他如波紋管定位、鋼絞線穿束張拉和孔道壓漿等與地上預制場施工相同。

4.2.6 出梁

小箱梁張拉壓漿完成并達到強度后，即可進行出梁和架梁工作。出梁采用橫移軌道，架梁采用架橋機架設。由于所有施工均在支架上進行，所以，對于箱梁頂升處、橫移軌道支墊處和縱移軌道頂升處均需考慮進行必要的加強。箱梁橫移的工序圖如圖3所示。

5 結束語

本次小箱梁采用空中預制場成功解決了征地用地困難、預制場建在路基上會影響路基工期等問題，同時還解決了空中預制場結構與預制出梁工藝的結合和匹配問題，為年輕技術人員進行中小型支架自行設計施工提供了很好的實踐經(jīng)驗，希望能為其他類似工程提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]顏志華.體外預應力加固混凝土梁試驗研究[J].世界橋梁，2007（01）.

〔編輯：曹月〕

Abstract： Due to a tight schedule affected embankment， near the difficulties of land acquisition and other factors， the conventional precast box girders small craft can not be used. In this context， some special small lots using precast box girder prefabrication of domestic rare air. Mainly air prefabrication were introduced， and gives relevant work experience in order to provide reference for similar projects.

Key words： small box girder； air prefabricated； prefabricated solutions； construction technology

摘 要：由于受到路基工期緊、附近征地困難等因素的影響，小箱梁預制的常規(guī)工藝不能被采用。在這一前提下，一些特殊地段的小箱梁預制采用了國內(nèi)少見的空中預制工藝。主要對空中預制工藝進行了介紹，并給出相關工作經(jīng)驗，以期為類似工程提供借鑒。

關鍵詞：小箱梁；空中預制；預制方案；施工工藝

中圖分類號：U448.21+3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）04-0067-02

1 工程概況

該標段主要為路基橋梁施工項目，含主線橋梁2座，分離式立交主線橋1座，主線橋梁總長650.6 m；設置互通式立體交叉1處，互通內(nèi)匝道橋梁2座，總長541 m。其中，主線上跨分離式立交橋梁1座，本橋結構采用14 m×35 m裝配式部分預應力混凝土連續(xù)箱梁，全橋共分3聯(lián)。橋梁全長498.0 m，寬33.5 m，設計分2幅，單幅橋?qū)?5.25 m，由五榀小箱梁組合而成，全橋35 m長預制組合箱梁共140榀。

2 預制方案的選擇

由于受到路基預壓時間延長和附近租地困難的影響，不可采用建設預制場而預制的常規(guī)方案。在前期方案的選擇和比較上，僅有兩種方案可供選擇：一是就地預制（每榀梁均在安裝位置預制），二是支架空中預制（占用第一跨搭設支架進行預制）。第一種方案對于地基處理較多，對于材料、設備要求多且轉(zhuǎn)運頻繁，對于現(xiàn)場施工組織和協(xié)調(diào)要求較高，工期較長。第二種方案實際上是第一種方案和常規(guī)預制場方案的結合，它既可以規(guī)避征地用地的困難，又可以很好地控制預制施工的質(zhì)量、進度和安全。

3 空中預制施工的難點

3.1 作業(yè)面窄

空中預制場的布置在考慮滿足結構安全性和施工可行性之后，應盡可能地減少場地面積，節(jié)約工程成本。空中場地布置與地面相比較為局限，所以，在各種工序交叉作業(yè)時，容易產(chǎn)生點多、面窄的局面。

3.2 物資轉(zhuǎn)運難

由于預制場地在高空支架上，所以，相對于地上預制場各種材料和器具轉(zhuǎn)運起來困難很多，只能借助2臺塔吊調(diào)運。各種工序交叉作業(yè)時，對塔吊的需求存在影響和制約。

3.3 出梁要求高

雖然起梁和出梁都是常規(guī)方法，然而由于在支架上的緣故，出梁本身就會對支架產(chǎn)生極大的影響。所以，在支架設計階段，起梁和出梁被納為計算中的重要工況之一。

3.4 臺座制作要求高

由于空中預制支架是柔性體系，為了保證箱梁的成品質(zhì)量，臺座必須滿足強度、剛度和基礎不沉降等要求。

3.5 確保邊梁施工安全

由于邊梁的翼緣不對稱，所以就造成重心偏離中心，在混凝土澆筑和拆模、箱梁頂升和出梁時易發(fā)生安全事故。

4 主要施工方法

4.1 空中預制場的布置

空中預制方案對于支架平臺的布置要求比地面上預制場的高，除考慮箱梁預制結構的安全性和施工的便利性因素外，還要考慮出梁架梁的因素。施工時，選用橋梁第一跨作為預制場區(qū)域，采用一般鋼管支架和擴大基礎作為預制的支撐體系，臺座分離布置于支架上，同時預留出移梁、出梁和架橋機后支腿位置。預制場的平、立面布置如圖1和圖2所示。

4.2 空中預制工藝

4.2.1 基礎處理

支架區(qū)域原地表為淤泥質(zhì)土，承載力極差，需進行換填，換填時采用質(zhì)量分數(shù)為5%的灰土，換填深度平均50 cm。換填壓實后施工混凝土擴大基礎，尺寸為2.5 m×2.5 m×0.5 m，采用C25混凝土。為了不使支架區(qū)域地面地基受到雨水侵蝕而影響承載力，所以就對地基進行了硬化處理。施工時，支架區(qū)域內(nèi)用10 cm厚砂漿抹平，并在支架區(qū)域四周設置深50 cm、寬50 cm的排水溝。根據(jù)現(xiàn)場試驗得知，地基承載力在150 kPa以上，擴展基礎尺寸能滿足承載力要求。

4.2.2 支架平臺施工

支架立柱采用Φ1 000×10 mm的鋼管，與擴大基礎上的預埋鋼板焊接，然后依次吊安HN800型鋼主梁、I25平臺分配梁和I32臺座分配梁。為了避免下部安裝出現(xiàn)誤差，安裝主梁前，必須要對鋼管樁頂標高進行測量，根據(jù)實際標高調(diào)節(jié)主梁標高，用鋼板墊實找平。支架搭設完成后，要采取逐跨預壓的措施，以消除支架本身和地基的非彈性變形，保證預制場的安全性。

4.2.3 預制臺座的布置

箱梁臺座采用I32上鋪6 mm鋼板制作而成，安裝時，可以用汽車吊或塔吊進行吊裝，與支架焊接固定。為了消除施加預應力后梁體產(chǎn)生的上拱度影響，保證梁體平順，可在底模上預留反拱，反拱按二次拋物線設置。根據(jù)設計建議反拱值和建模計算結果，決定跨中設置20 mm反拱。

4.2.4 鋼筋與混凝土施工

臺座布置完成后，可以直接在臺座上綁扎底腹板鋼筋、安裝波紋管、穿鋼絞線，然后再安裝內(nèi)、側(cè)模板，綁扎頂板鋼筋，最后澆注混凝土。側(cè)模采用定型鋼模板，型鋼組合背帶，整個模板系統(tǒng)內(nèi)不設對拉螺桿，以保證箱梁的外觀美觀。由于小箱梁混凝土方量不大，所以，可以采用塔吊吊小料斗的方式進行混凝土澆注。

4.2.5 預應力施工

由于臺座荷載從張拉前的均布荷載向張拉后的兩端集中荷載轉(zhuǎn)變，所以需要在臺座兩端設置局部加強連接，防止臺座分配梁局部變形或局部失穩(wěn)，保證預制箱梁的成品線形和施工安全。其他如波紋管定位、鋼絞線穿束張拉和孔道壓漿等與地上預制場施工相同。

4.2.6 出梁

小箱梁張拉壓漿完成并達到強度后，即可進行出梁和架梁工作。出梁采用橫移軌道，架梁采用架橋機架設。由于所有施工均在支架上進行，所以，對于箱梁頂升處、橫移軌道支墊處和縱移軌道頂升處均需考慮進行必要的加強。箱梁橫移的工序圖如圖3所示。

5 結束語

本次小箱梁采用空中預制場成功解決了征地用地困難、預制場建在路基上會影響路基工期等問題，同時還解決了空中預制場結構與預制出梁工藝的結合和匹配問題，為年輕技術人員進行中小型支架自行設計施工提供了很好的實踐經(jīng)驗，希望能為其他類似工程提供一定的借鑒。

參考文獻

[1]顏志華.體外預應力加固混凝土梁試驗研究[J].世界橋梁，2007（01）.

〔編輯：曹月〕

Abstract： Due to a tight schedule affected embankment， near the difficulties of land acquisition and other factors， the conventional precast box girders small craft can not be used. In this context， some special small lots using precast box girder prefabrication of domestic rare air. Mainly air prefabrication were introduced， and gives relevant work experience in order to provide reference for similar projects.

Key words： small box girder； air prefabricated； prefabricated solutions； construction technology