預(yù)制梁臺(tái)座上楔形塊可調(diào)式施工技術(shù)

彭 靜，彭學(xué)軍，湯 宇，羅朝華，凌 濤

1.湖南信息學(xué)院商學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410151

2.中鐵五局集團(tuán)第一工程有限責(zé)任公司，湖南 長(zhǎng)沙 410117

近年來，隨著我國(guó)土建項(xiàng)目的高速發(fā)展，預(yù)制梁的應(yīng)用也越來越廣泛[1-3]。目前在預(yù)制梁施工中，梁底楔形塊縱橫坡調(diào)節(jié)通常采用楔形塊底板鋪沙的方法[4-5]，施工控制難度大，易受其他施工因素影響，梁底楔形塊縱橫坡調(diào)節(jié)精度不準(zhǔn)，導(dǎo)致預(yù)制梁底部楔形塊縱橫坡與支座墊石及梁面坡度不一致，梁板架設(shè)后不穩(wěn)定。

在烏瑪公路預(yù)制梁施工中，通過不斷比選及研究，施工隊(duì)伍提出采用一種精確調(diào)節(jié)預(yù)制梁梁底楔形塊縱橫坡的工具。在采用該工具進(jìn)行梁板預(yù)制的過程中，楔形塊縱橫坡調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單精確，保證了預(yù)制梁架設(shè)的穩(wěn)定性和梁頂標(biāo)高的精確性。

1 原理及特點(diǎn)

1.1 工藝原理

（1）在梁底預(yù)埋鋼板下方增加一層與預(yù)埋鋼板長(zhǎng)寬一致的10mm厚鋼板作為支撐鋼板。支撐鋼板平鋪在楔形調(diào)節(jié)塊外邊框上，以均布荷載代替點(diǎn)荷載，優(yōu)化支撐鋼板的受力結(jié)構(gòu)體系。

（2）楔形調(diào)節(jié)塊外邊框由2根角鋼、2根槽鋼組成，槽鋼作為高強(qiáng)螺栓的直接承載體，二者之間通過焊接在調(diào)節(jié)框兩側(cè)角鋼內(nèi)側(cè)的鋼管與高強(qiáng)螺桿之間的嵌套間連接。在角鋼下方部分的高強(qiáng)螺桿上套設(shè)一顆高強(qiáng)螺母，通過旋轉(zhuǎn)該螺母改變螺母位置，從而提升調(diào)節(jié)框單點(diǎn)水平高度。在調(diào)節(jié)框上環(huán)繞調(diào)節(jié)框設(shè)置6個(gè)高強(qiáng)支撐螺桿，4個(gè)拐角處各設(shè)置1個(gè)，兩側(cè)角鋼中部各設(shè)置1個(gè)，對(duì)稱分布。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）質(zhì)量穩(wěn)定。采用10mm厚鋼板、10#槽鋼及高強(qiáng)螺栓制作，保證楔形塊有足夠的支撐強(qiáng)度。

（2）施工效率高。該工法可預(yù)先在臺(tái)座上調(diào)節(jié)好梁板縱橫坡，與鋼筋綁扎、模板安裝互不沖突，從而保證了施工效率。

（3）操作簡(jiǎn)便。只需旋轉(zhuǎn)升降螺栓來調(diào)節(jié)楔形塊4個(gè)角的厚度，控制縱橫坡方向，節(jié)省施工時(shí)間。

（4）外觀效果佳。該工法采用的楔形塊裝置外形簡(jiǎn)單、美觀，對(duì)梁體外觀質(zhì)量有極大提升。

（5）施工成本低。此工法依托工程一片20m小T梁施工成本約4.5萬(wàn)元，使用該工法可節(jié)省成本約1950元，總成本節(jié)約率達(dá)4.3%以上。

2 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

2.1 施工工藝流程

楔形塊裝置各構(gòu)件下料→高強(qiáng)螺栓、楔形調(diào)節(jié)塊外框加工→楔形調(diào)節(jié)塊外框拼裝→支撐鋼板、調(diào)節(jié)框與高強(qiáng)螺栓連接→復(fù)核支撐鋼板高程并精調(diào)固定→梁體鋼筋綁扎→模板安裝→混凝土澆筑。

2.2 操作要點(diǎn)

（1）楔形塊構(gòu)件加工。根據(jù)梁場(chǎng)加工的梁體結(jié)構(gòu)尺寸，綜合梁體的不同橫坡、縱坡，選取梁長(zhǎng)最長(zhǎng)、坡度最大的梁體作為臺(tái)座制作的依據(jù)。臺(tái)座兩端預(yù)留調(diào)節(jié)裝置的操作空間，形成一個(gè)臺(tái)階狀，臺(tái)階縱向長(zhǎng)1.5m，寬50cm，臺(tái)階高度預(yù)留20cm。臺(tái)座現(xiàn)場(chǎng)澆筑C30混凝土，底部鋪設(shè)HRPB400φ16mm鋼筋，形成鋼筋網(wǎng)。臺(tái)座結(jié)構(gòu)形式如圖1所示。

圖1 臺(tái)座結(jié)構(gòu)形式

高強(qiáng)螺栓采用φ16mm，長(zhǎng)度取15cm，一端焊接在方形鋼板上，上方套設(shè)一高強(qiáng)螺帽，形成支撐體系。

調(diào)節(jié)外框由左右側(cè)2根90mm×90mm×6mm角鋼及前后向2根10#槽鋼組成，考慮到梁體斜交，且跨度較大，中部增設(shè)2道斜向槽鋼。構(gòu)件加工時(shí)需嚴(yán)格控制槽鋼切割角度。

支撐鋼板用10mm厚Q235鋼板制作，一端共分3塊，中間部分采用棱形形式，兩端采用直角三角形式，用以制作不同斜交角度的梁體，同時(shí)在鋼板下方對(duì)應(yīng)位置焊接限位鋼管。切割鋼板時(shí)一定要保證切縫平順。

角度調(diào)節(jié)控制桿采用普通螺栓一端焊接1根φ10mm鋼筋制作。

（2）調(diào)節(jié)裝置安裝。楔形塊調(diào)節(jié)框采用長(zhǎng)方形框架結(jié)構(gòu)，中部增加2根斜向調(diào)節(jié)支撐槽鋼。楔形塊調(diào)節(jié)框結(jié)構(gòu)形式如圖2所示。

圖2 楔形塊調(diào)節(jié)框拼裝圖

高強(qiáng)螺桿按設(shè)計(jì)位置立于預(yù)制臺(tái)座上，再將楔形塊調(diào)節(jié)框整體安裝在高強(qiáng)螺栓上，使楔形塊上的6個(gè)鋼管套設(shè)在高強(qiáng)螺桿上。

在中間橫向槽鋼位置距兩端10cm的位置處開設(shè)2個(gè)φ20mm孔，上穿角度調(diào)節(jié)控制桿，φ10mm鋼筋朝上方，用于限制中間菱形支撐鋼板位置，形成不同的梁體斜交角度。

（3）高程精調(diào)。根據(jù)梁面高程推算梁體兩端相對(duì)高差，確定梁體橫向、縱向坡度。調(diào)節(jié)裝置安裝完成后，使用電子水準(zhǔn)儀獲取支撐鋼板原始高差，通過理論計(jì)算，結(jié)合設(shè)計(jì)高差，得出每個(gè)螺栓的調(diào)整高度。施工人員使用扳手旋轉(zhuǎn)微調(diào)螺母，改變螺母在高強(qiáng)螺桿上的位置。操作人員對(duì)6個(gè)位置的螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)進(jìn)而改變整個(gè)支撐鋼板表面的水平度，使之與梁體表面橫坡、縱坡一致。調(diào)整完成后經(jīng)電子水準(zhǔn)儀復(fù)核所有角點(diǎn)高程無(wú)誤后，對(duì)整個(gè)支撐體系進(jìn)行加固，防止側(cè)向滑移，加固完成后進(jìn)入下一工序施工。

（4）梁體結(jié)構(gòu)施工。調(diào)節(jié)裝置完成后，在支撐鋼板上方安裝預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板與支撐鋼板緊密貼合，預(yù)埋鋼板背向支撐鋼板側(cè)的直錨筋與梁體結(jié)構(gòu)鋼筋交叉焊接，并對(duì)該位置處進(jìn)行增設(shè)鋼筋加固。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，將提前加工好的各類結(jié)構(gòu)鋼筋板扎就位，安裝兩側(cè)模板，穿行預(yù)應(yīng)力鋼絞線預(yù)留波紋管。鋼筋、模板安裝調(diào)試完成加固后對(duì)梁面橫縱向坡度進(jìn)行最后一次復(fù)核。復(fù)核無(wú)誤后澆筑C50混凝土，完成梁體澆筑施工。

3 效益

烏瑪公路A7標(biāo)預(yù)制梁場(chǎng)采用臺(tái)座可調(diào)式楔形塊施工技術(shù)，縱橫坡調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單精確，保證了預(yù)制梁架設(shè)穩(wěn)定和精確標(biāo)高控制，具有質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高、操作簡(jiǎn)便、可重復(fù)利用等優(yōu)點(diǎn)，節(jié)省了施工時(shí)間，保證了施工效率。相較于常規(guī)施工工法，應(yīng)用該技術(shù)可節(jié)約施工成本46萬(wàn)元，如表1所示。該施工技術(shù)穩(wěn)定可靠，在安全、質(zhì)量和工法應(yīng)用實(shí)踐中均取得了較好的效果，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，應(yīng)用前景良好。

表1 可調(diào)式楔形塊施工技術(shù)成本減少表

4 結(jié)束語(yǔ)

在烏瑪公路預(yù)制梁施工、扎倒公路預(yù)制梁施工中成功應(yīng)用了預(yù)制梁臺(tái)座可調(diào)式楔形塊施工技術(shù)，該技術(shù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求計(jì)算好每片預(yù)制梁的縱橫坡度，調(diào)節(jié)升降調(diào)節(jié)框的4個(gè)角點(diǎn)高度，控制楔形塊標(biāo)高，楔形調(diào)節(jié)塊主體結(jié)構(gòu)和制梁后效果如圖3、圖4所示。該技術(shù)質(zhì)量穩(wěn)定、施工效率高、操作簡(jiǎn)便，節(jié)省了施工時(shí)間。在梁板預(yù)制過程中采用該工具，楔形塊縱橫坡調(diào)節(jié)簡(jiǎn)單精確，從而保證了預(yù)制梁架設(shè)穩(wěn)定和精確標(biāo)高控制。

圖3 楔形調(diào)節(jié)塊主體結(jié)構(gòu)

圖4 制梁后效果圖