橋梁預(yù)制箱梁施工及架設(shè)技術(shù)

常寶華

（唐山曹妃甸發(fā)展投資集團(tuán)有限公司，河北 唐山063200）

0 引言

某特大橋長(zhǎng)1 507m，大橋位于連接線LK9+540 樁號(hào)處，該橋上部結(jié)構(gòu)采用50～30m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土先簡(jiǎn)支后結(jié)構(gòu)連續(xù)小箱梁，橋長(zhǎng)1 507.0m。在指定位置處設(shè)置構(gòu)件預(yù)制場(chǎng)，箱梁在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制，箱梁預(yù)制施工完成后，由汽車或平板車運(yùn)輸?shù)桨惭b現(xiàn)場(chǎng)，采用吊車安裝。

1 預(yù)制箱梁施工

1.1 底座制作

在進(jìn)行底模施工前，應(yīng)先開(kāi)挖的地面30cm，然后采取礫類土進(jìn)行分層填筑，由壓路機(jī)碾壓平整密實(shí)處理。立模澆筑底胎C30混凝土，混凝土厚度大于30cm，地面以下10cm。地面以上大于20cm。澆筑底座基礎(chǔ)混凝土?xí)r每隔1.0m 左右，預(yù)埋Ф50mmPVC 管一道，便于支模板時(shí)穿拉桿；臺(tái)座底模下5～10cm 縱向布設(shè)Φ30mm 無(wú)縫鋼管，鋼管間距為10cm，以便通水降溫。底胎上安裝3mm以上的鋼板，作為梁體底模。對(duì)本工程的側(cè)模、芯模采用廠制定型鋼模做側(cè)模，芯模采用專用鋼模。綁扎非預(yù)應(yīng)力鋼筋，安裝鋼制波紋管，波紋管接頭處用塑料膠布黏嚴(yán)，以免混凝土中的水泥漿滲入孔道。波紋管內(nèi)穿放通長(zhǎng)PVC 管以增加其剛度。安裝芯模、綁扎鋼筋、立邊模、端模，鋼筋模板經(jīng)監(jiān)理檢驗(yàn)合格后澆筑混凝土。

1.2 混凝土施工

澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)當(dāng)對(duì)梁采取一次性連續(xù)澆筑，澆筑完成后，應(yīng)刮平拉毛，處理梁頂部混凝土。對(duì)混凝土采用插入式與附著式振搗器相結(jié)合方式進(jìn)行振搗。在澆筑完成混凝土24h 后，可拆除芯模，而且應(yīng)對(duì)其及時(shí)養(yǎng)護(hù)。本工程箱梁混凝土養(yǎng)護(hù)采用薄膜覆蓋，然后采取蒸汽養(yǎng)生，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力施工[1]。

1.3 預(yù)應(yīng)力張拉

鋼鉸線編束后穿入預(yù)應(yīng)力孔道，但從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，必須確保兩端留有足夠的工作長(zhǎng)度。在張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線前，應(yīng)首先檢查千斤頂油泵和壓力表是否可以正常使用，采用兩端同時(shí)張拉的工藝。在張拉鋼絞線時(shí)，應(yīng)當(dāng)確?；炷翉?qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%，且齡期不少于7d 后，方可進(jìn)行張拉。依據(jù)設(shè)計(jì)圖紙采用兩端同時(shí)張拉的方式。本工程采取的預(yù)應(yīng)力張拉，實(shí)行張拉力與引伸量雙控。在預(yù)應(yīng)力張拉施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意人身安全，設(shè)置安全標(biāo)志、擋板及防護(hù)網(wǎng)等。對(duì)張拉完鋼絞線后，還需要檢查端部及其他部位是否有裂縫，并認(rèn)真填寫張拉記錄。

1.4 壓漿處理

張拉后在48h內(nèi)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行孔道壓漿處理，漿體的水膠比應(yīng)低于本體混凝土，且宜不大于0.4。壓漿漿液性能指標(biāo)應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50—2011）表7.9.3 的規(guī)定。為了有效地防止水泥砂漿泌水沉淀，必須對(duì)攪拌好的水泥漿通過(guò)過(guò)濾器，置于貯漿桶內(nèi)，并不斷進(jìn)行攪拌，而且在注漿過(guò)程中還需要均勻進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)排氣通順，在孔道排氣孔及另一端冒出與規(guī)定流動(dòng)度相同的水泥漿后，封閉排氣孔，繼續(xù)穩(wěn)壓0.5MPa，持續(xù)5min 左右，再對(duì)注漿孔進(jìn)行封閉。

2 預(yù)制箱梁架設(shè)

本工程預(yù)制箱梁長(zhǎng)30m，每片邊梁混凝土量為36m3，重88.2t；每片邊梁中梁混凝土量為33.1m3，重約81t。架梁從50#臺(tái)向0#臺(tái)方向架設(shè)，45#墩—50#臺(tái)箱梁采用2 臺(tái)80t 龍門吊吊裝。0#—45#采用SHJQJ200T/50m 雙導(dǎo)梁架橋機(jī)架設(shè)。架橋機(jī)在45#墩—48#墩橋面拼裝，架設(shè)方向從45#墩向0#臺(tái)架設(shè)，全幅架設(shè)。利用龍門吊配合運(yùn)梁炮車進(jìn)行運(yùn)梁、喂梁。

2.1 施工準(zhǔn)備

梁安裝之前，應(yīng)清理蓋梁頂面雜物，同時(shí)測(cè)量放樣出支座的中心。支座安裝完畢后，按照支座橫軸線用墨線彈出梁邊線，檢查支座頂面高程無(wú)誤后，方可進(jìn)行安裝。安裝前測(cè)定支座中心的正確位置，為了有效確保支座表面的平整度，支座應(yīng)水平安裝。在安裝箱梁前，應(yīng)當(dāng)復(fù)核墩臺(tái)線、水平跨度及線路中線、水準(zhǔn)點(diǎn)[2]。

2.2 安裝支座

通過(guò)臨時(shí)支座的安裝，使得箱梁由先簡(jiǎn)支后連續(xù)施工。本工程的臨時(shí)支座采用Φ219 鋼管填干砂及C50混凝土制作，如圖1所示。

圖1 臨時(shí)支座示意圖（單位：mm）

架設(shè)預(yù)制箱梁前，先安裝永久支座，然后安放臨時(shí)支座及墩頂現(xiàn)澆段底模，梁體架設(shè)置于臨時(shí)支座上成為簡(jiǎn)支狀態(tài)，及時(shí)連接橋面板鋼筋及端橫梁鋼筋；并且在澆筑施工時(shí)，應(yīng)當(dāng)先澆筑墩頂連續(xù)段混凝土，然后進(jìn)行負(fù)彎矩束張拉施工，拆除臨時(shí)支座，形成連續(xù)體系。橋梁架設(shè)后，立即進(jìn)行現(xiàn)澆段的制作，當(dāng)現(xiàn)澆段負(fù)彎矩張拉壓漿及橋面混凝土板強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)值的95%后，拆除臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

2.3 箱梁運(yùn)輸

根據(jù)箱梁安裝順序，本工程預(yù)制箱梁采用龍門吊裝車，運(yùn)梁炮車運(yùn)輸?shù)姆绞?，如圖2所示。

圖2 預(yù)制箱梁運(yùn)輸

45#墩—50#臺(tái)用龍門吊從存梁區(qū)吊裝箱梁進(jìn)行安裝。45#墩—0#箱梁采用架橋機(jī)架設(shè)，箱梁通過(guò)兩臺(tái)龍門吊從存梁區(qū)向位于48#墩—50#橋上的運(yùn)梁炮車裝車，由運(yùn)梁炮車經(jīng)已架設(shè)的箱梁運(yùn)至特大橋左右幅待架橋跨前，喂入架橋機(jī)。

挖除龍門吊軌道下的軟弱土層，填筑1m 厚風(fēng)積砂加30cm 厚砂礫土，并用壓路機(jī)分層碾壓平整，確保地基平整，承載力達(dá)到300kPa 以上。鋼軌下設(shè)鋼筋混凝土梁，混凝土采用C30，實(shí)施前按施工荷載進(jìn)行計(jì)算配筋，截面驗(yàn)算。架梁方法采用兩臺(tái)龍門吊抬吊，則采用兩臺(tái)汽車吊分別位于待架跨蓋梁的外側(cè)，進(jìn)行雙機(jī)抬吊；架設(shè)箱梁時(shí)先架遠(yuǎn)離便道的邊梁，然后依次架設(shè)其他箱梁直至架完該跨。架設(shè)箱梁前，檢測(cè)支座墊石頂面標(biāo)高、平整度等項(xiàng)目，放出梁板端線、邊線、支座位置十字線等，各項(xiàng)指標(biāo)合格后，進(jìn)行預(yù)制梁的架設(shè)安裝施工。

2.4 架梁

運(yùn)梁平車將梁體前端運(yùn)到架橋機(jī)后方尾架與中橫梁之間時(shí)，在尾支腿可靠支墊的情況下，可用前吊梁桁車?yán)ζ鹆后w前端，捆梁用鋼絲繩應(yīng)根據(jù)梁體重量、外形尺寸事先確定好，注意不宜過(guò)長(zhǎng)。捆梁時(shí)，一定要上好護(hù)梁鐵瓦，之后方可起吊。前吊梁小車吊起梁體前端，起升到一定位置（以梁體底面及鐵瓦能夠通過(guò)中橫梁為準(zhǔn)）時(shí)，停止起升，開(kāi)動(dòng)吊梁桁車前行，待梁體的后端也進(jìn)入到吊梁位置時(shí)，可用后吊梁桁車吊起梁的后端，步驟與前面相同，此時(shí)梁體的全部重量由兩臺(tái)梁桁車承擔(dān)，可同時(shí)開(kāi)動(dòng)前后吊梁桁車。當(dāng)梁體縱向位置符合下落條件時(shí)，如果梁體下端無(wú)梁片（已架），則需將梁體高度降低，一般使梁體與支座間保持距離2～3cm 為宜。如果梁體的橫向位置距離安裝位置相差過(guò)多時(shí)，應(yīng)先使用整機(jī)橫移的方法，待距離縮短到起重小車橫移距離范圍內(nèi)。一旦兩片相鄰的梁體就位，必須盡快焊梁，特別是在運(yùn)梁車道下面的梁體，必須保證2/3以上的橫隔板焊牢，在整機(jī)吊梁橫移之前，必須使全部受載梁體焊梁（2/3以上）。

2.5 架橋機(jī)前移

其中一跨箱梁架設(shè)完成后，在梁端及前方橋墩蓋梁頂鋪設(shè)架橋機(jī)橫移軌道，架橋機(jī)走行輪轉(zhuǎn)成縱向，前進(jìn)就位，架設(shè)下一孔梁體。從工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，為了有效確保箱梁架設(shè)施工質(zhì)量，筆者總結(jié)了架橋機(jī)在空載跨墩運(yùn)行過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)：運(yùn)行跨孔之前，應(yīng)詳細(xì)檢查架橋機(jī)的行走系統(tǒng)及電氣系統(tǒng)。架橋機(jī)在跨越前，必須在前端蓋梁上事先鋪好橫移軌道，架橋機(jī)跨孔后，應(yīng)立即支好前支腿，確保架橋機(jī)的穩(wěn)定性。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著橋梁建設(shè)的快速發(fā)展，預(yù)制箱梁的應(yīng)用逐漸增多，合理地對(duì)箱梁進(jìn)行預(yù)制以及架設(shè)施工是個(gè)重要課題。本文結(jié)合工程實(shí)例，針對(duì)橋梁預(yù)制箱梁的預(yù)制以及架設(shè)進(jìn)行了全程探討，總結(jié)了切實(shí)可行的施工技術(shù)措施，為同行提供了參考借鑒。