關(guān)于節(jié)段預制梁施工中1號塊精準定位的研究與思考

（中建七局交通公司中原分公司，河南 鄭州 454000）

0 前言

隨著中國特色社會主義現(xiàn)代化進程的加快，人民生活水平的提高，人均擁有汽車數(shù)量越來越多，對于城市交通而言，面臨的車輛通行流量壓力越來越大。城市立體交通建設(shè)的步伐也因此大大加快，市政道路橋梁建設(shè)不斷增加，橋梁形式不斷更新、結(jié)構(gòu)復雜化、線形多樣化，各類工程對于施工質(zhì)量與施工進度都有更高的要求。為此，橋梁建設(shè)中要不斷地尋找技術(shù)新、速度快、施工方便和經(jīng)濟的施工方法。[1]節(jié)段預制拼裝施工技術(shù)作為工業(yè)3.0 的產(chǎn)物，以其綠色環(huán)保、施工周期短、梁片生產(chǎn)工業(yè)化、勞動效率值高等優(yōu)點給社會帶來了巨大的經(jīng)濟效益，逐漸地得到了應(yīng)用與推廣。

基于此，本文以鄭州南四環(huán)大河路快速化工程中節(jié)段拼裝梁施工為背景，探討了節(jié)段梁預制拼裝過程中1 號塊的精準控制的問題，對于同類節(jié)段梁拼裝架設(shè)施工質(zhì)量和施工進度控制具有現(xiàn)實的指導意義。[2]

1 工程背景

鄭州市四環(huán)線及大河路快速化工程位于鄭州市主城區(qū)于外圍區(qū)域的交界處，由大河路、東四環(huán)及西四環(huán)組成封閉環(huán)線，全長約93.03km，途徑鄭州惠濟區(qū)、金水區(qū)、鄭東新區(qū)、經(jīng)開區(qū)、管城區(qū)、二七區(qū)、中原區(qū)、高新區(qū)。本項目是鄭州市快速路系統(tǒng)的重要組成部分，也是鄭州市為建設(shè)國家中心城市要加快推進的交通基礎(chǔ)設(shè)施重大項目之一。

本工區(qū)位于南四環(huán)與南三環(huán)交叉口，為互聯(lián)互通項目，包含了隧道、橋梁，以及地面道路。立交匝道橋基本上采用節(jié)段預制梁拼裝施工工藝，橋?qū)?0m，橋跨長度 28.4m-38.5m 不等，節(jié)段梁預制節(jié)段長度分為 2.8m，2.5m,2.3m,2.2m,2.1m。

2 節(jié)段預制梁1 號塊定位拼裝存在的問題

根據(jù)鄭州市四環(huán)線及大河路快速化工程節(jié)段預制橋梁主要的質(zhì)量驗收標準及施工要點的有關(guān)規(guī)定，以及施工進度角度考慮，在節(jié)段梁拼裝過程中，1 號定位拼裝中存在以下兩個主要問題：

（1）0 號塊預應(yīng)力管道位置整體合格率不能滿足設(shè)計及規(guī)范的要求，導致1 號塊與0 號塊預應(yīng)力孔道位置偏差大于設(shè)計及規(guī)范要求，且后期張拉施工，由于0 號塊孔道不順直的問題，可能會造成1 號塊的側(cè)向或者豎向偏移；

（2）1 號塊平面位置與高程精度控制難度大，定位速度慢，且偏差大于設(shè)計及規(guī)范要求。

3 關(guān)于節(jié)段預制梁1 號塊精準定位的幾點思考

通過分析以上問題，對影響1＃塊精準定位的關(guān)鍵施工工藝和施工管理進行研究，來探討如何精準地定位1 號塊拼裝。

3.1 影響0 號塊預應(yīng)力管道定位的原因及對應(yīng)措施

3.1.1 預應(yīng)力孔道與0 號塊鋼筋相沖突

在鋼筋密集的區(qū)域，鋼筋會占據(jù)預應(yīng)力孔道的位置，造成預應(yīng)管道定位的偏差，預應(yīng)力管道位置如圖1所示，鋼筋斷面圖如圖2所示。

圖1 典型節(jié)段預制橋梁中墩0 號塊預應(yīng)力管道縱向布置圖

圖2 0 號塊墩頂箱室處普通鋼筋斷面圖

應(yīng)該結(jié)合實際施工情況，對鋼筋位置適當?shù)剡M行調(diào)整。具體措施如下：

利用BIM 技術(shù)，體現(xiàn)推演鋼筋、波紋管間的碰撞問題，對相互影響的地方提前進行調(diào)整。

3.1.2 作業(yè)人員施工規(guī)范性

施工現(xiàn)場的作業(yè)人員對節(jié)段預制梁節(jié)段懸拼技術(shù)施工流程操作掌握得不夠熟練，缺乏規(guī)范性，在鋼筋綁扎、預留孔道定位措施、0 號塊混凝土澆筑施工細節(jié)把控不到位，一定程度上造成預應(yīng)力管道定位的偏差。

對此采取以下措施：

（1）對現(xiàn)場的施工作業(yè)人員加強培訓及指導，新進場工人在經(jīng)過系統(tǒng)培訓后上崗作業(yè)。

（2）在混凝土澆筑過程中，振搗認真仔細，避免碰撞波紋管；嚴格按照圖紙及適當調(diào)整后的箍筋位置施工。[3]

3.1.3 預應(yīng)力孔道位置定位措施不到位

（1）在完成支撐排架搭設(shè)，安裝箱梁底、側(cè)模、支架預壓并綁扎底、腹板鋼筋等工序后，可進行預應(yīng)力管道安裝。[4]預應(yīng)力孔道位置需要利用定位筋固定牢固，而定位筋的數(shù)量及安裝方式直接影響了預應(yīng)力管道的線型及三維位置。

在施工生產(chǎn)中要保證定位筋的位置和質(zhì)量，具體措施如下：

（1）將預應(yīng)力管道的定位鋼筋與箱梁及其他的構(gòu)造鋼筋點焊，防止在施工振搗時“U 型”定位鋼筋的滑動。

（2）本項目立交匝節(jié)段典型預制橋梁中墩0 號塊標準尺寸為10m*4.1m，將直線段定位筋間距調(diào)整為500mm，曲線段定位筋的間距調(diào)整為300mm，增加波紋管的抗彎穩(wěn)定性。

3.1.4 測量復核不到位

測量復核頻次不足也是造成預應(yīng)力孔道偏差的原因之一，具體對應(yīng)措施如下：

（1）提前將預應(yīng)力管道投影線放樣至底部模板之上；

（2）待底板、腹板鋼筋綁扎及側(cè)模安裝完成后，再次進行預應(yīng)力管道投影線的放樣復核，指導現(xiàn)場作業(yè)人員實測實量，準確地進行波紋管的安裝；

（3）波紋管安裝完成后，對每道波紋管位置進行實測復核，及時發(fā)現(xiàn)問題并落實整改；

（4）澆筑前整體驗收時，再對波紋管位置進行三維坐標放樣驗收復核；

（5）增加測量人員，成立橋梁精測小組，把預應(yīng)力管道定位列為一項需要重要的把控內(nèi)容，全程跟蹤測量，將預應(yīng)力管道端部誤差控制在|5mm|之內(nèi)。

3.2 1 號塊拼裝定位的優(yōu)化措施

3.2.1 地基基礎(chǔ)及支架搭設(shè)

（1）地基及基礎(chǔ)優(yōu)化

①第一步，對1 號塊向地面投影的區(qū)域，每側(cè)加寬1m，開挖80cm 土方，并對基坑底部夯實，然后換填80cm 厚度的4.5%水泥土，分層壓實，壓實系數(shù)不小于95%，地基承載力大于等于200Kpa；

②第二步，在水泥土頂面澆筑30cm 厚度的C30 混凝土基礎(chǔ)，基礎(chǔ)頂面鋼管立柱對應(yīng)部位埋設(shè)柱腳法蘭鋼板以固定立柱，并在一側(cè)設(shè)置30cm*30cm 的排水溝，防止強降雨造成場內(nèi)積水地表水侵害支架地基及基礎(chǔ)。

（2）支架搭設(shè)

支架的支撐墩采用 609×10 mm 鋼管3m/節(jié)進行拼裝；中間采用 I20cm工字鋼進行橫撐及斜撐連接：每個節(jié)段預制塊下部采用4 根鋼管立柱及縱橫工字鋼作為支撐體系。鋼立柱支架搭設(shè)完成后，安放四個三向千斤頂和四個砂箱，撐在節(jié)段梁四個角上。

3.2.2 三向千斤頂精調(diào)系統(tǒng)

1 號塊節(jié)段梁的鋼立柱支架上設(shè)有三向千斤頂精調(diào)系統(tǒng)，利用門式起重機將1 號塊起吊到位，經(jīng)粗測后將1 號塊安放在四角三向千斤頂上，靜置2小時后，對節(jié)段上六個控制點和位置進行高程精測得出預制節(jié)段梁縱、橫向偏差值，然后采用“六點”控制法精調(diào)三向千斤頂，使其精準對位，精調(diào)合格后在頂板采用型鋼勁性骨架進行固定。

3.2.3 1 號塊起吊架設(shè)的定位控制

1 號塊起吊架設(shè)的定位控制的需從人（人員）、機（機械設(shè)備）、料（材料）、法（施工方法）、環(huán)（環(huán)境）、測（測量）共六個方面進行控制。

人員：挑選有經(jīng)驗，有能力的專職測量人員，進行節(jié)段梁精確調(diào)節(jié)定位的測量放樣；同時施工班組操作人員也需要有經(jīng)驗，選擇成熟的施工班組。

機械設(shè)備：選用高精度的測量儀器，根據(jù)實際需要，我項目選用測量精度為1″的高精度進口全站儀，萊卡TS09 plus，提高現(xiàn)場測量放樣的效率。同時采用三向可調(diào)吊具，具有橫向、縱向和豎向調(diào)節(jié)能力，加快調(diào)節(jié)定位速度。

材料：針對節(jié)段梁的臨時吊起放置，選用三向千斤頂?shù)姆桨福院撩准墑e進行位置調(diào)整。

施工方法：在每個節(jié)段梁上均有3 條縱向軸線，每個軸線上都有2 個定位測點（測釘），節(jié)段梁廠家根據(jù)橋梁主梁的空間位置，埋置測點，計算出測點對應(yīng)的空間坐標，調(diào)節(jié)1 號塊時，只需將梁體的6 個測點定位至計算好的坐標位置，就說明梁體定位成功。根據(jù)前期的實踐以及和梁場的溝通，只需定位空間的4 個測點坐標，就能精確定位1 號塊至2 毫米級別誤差，在不影響調(diào)節(jié)精度的前提下，加快了調(diào)節(jié)1 號塊的進度。

環(huán)境：全站儀的操作對周圍環(huán)境也有嚴格地要求，大風、陰雨及烈日天氣，均會對操作精度產(chǎn)生影響，因此盡可能選擇合適的時間進行調(diào)節(jié)操作，6 級以上大風天氣停止吊裝定位，小風時候，檢查全站儀位置是否晃動，經(jīng)常進行后視校核。

測量：1 號塊的調(diào)整定位最關(guān)鍵的就是測量定點工作，需提前熟悉準備測量數(shù)據(jù)，并互相復核；日常檢查控制點坐標是否被破壞或晃動，與梁場技術(shù)人員及時溝通，與操作班組做好溝通配合等。

3.2.4 濕接縫設(shè)置

1 號塊對箱梁的線型控制至關(guān)重要，是節(jié)段預制梁拼裝的基準塊。由于0 號塊澆筑完成后，自身幾何形狀及線型誤差較大，1 號塊直接與0 號塊拼接將造成橋梁整體線型誤差放大，因此在0 號塊與1 號塊間設(shè)置濕接縫，利用梁場提供坐標精調(diào)1 號塊后，通過濕接縫抵消誤差。墩身上現(xiàn)澆0 號塊與預制1 號節(jié)段梁之間150mm 濕接縫處的線型控制偏差不大于10mm，跨中400mm 濕接縫偏差不大于20mm。偏差過大會導致預應(yīng)力鋼絞線穿管困難。[5]

4 結(jié)論

節(jié)段預制梁拼裝施工工藝是一項先進的施工技術(shù)，符合節(jié)能、環(huán)保、快速、高效的現(xiàn)代建設(shè)理念[6]。該技術(shù)在河南省范圍內(nèi)大規(guī)模地應(yīng)用尚屬首次，鄭州市四環(huán)線與大河路快速化工程作為鄭州市十大民生工程之一，受到了社會各界的關(guān)注與期待。本文論述的關(guān)于ss 節(jié)段梁拼裝施工1 號塊精確定位控制的方法和措施,，對同類節(jié)段梁拼裝架的施工精度控制和設(shè)施工進度推進具有現(xiàn)實的指導意義，同時也為類似節(jié)段梁施工提供寶貴參考經(jīng)驗。