橋梁工程拼裝箱梁節段塊拼裝技術探討

楊海明 丁志強

（山東宇通路橋集團有限公司， 山東 廣饒 257300）

橋梁拼裝箱梁工程具備施工規模大特點， 在施工環節對于拼裝質量要求非常高。 所以在施工環節針對階段塊拼裝技術要進行全面控制， 嚴格的按照工程質量標準與工藝操作準則進行施工， 這樣才能提升橋梁工程的整體效果。

1 節段塊拼裝技術要求

在橋梁工程瓶裝箱梁節段塊瓶裝施工環節， 需要按照施工方案做好拼裝結構的尺寸、 規格進行確定，同時在材料制作階段需要對混凝土強度進行試驗， 保證混凝土強度能夠滿足工程需求。 在拼裝施工環節要做好施工部署， 對施工場地進行布設， 做好場地硬化， 做好技術控制， 針對運輸體系、 吊裝體系要做好調度控制。 具體吊裝環節保證吊裝到位， 安裝環節避免安裝誤差問題， 同時還做好施工過程的質量、 安全管控。

2 工程概況

某大橋項目段預制拼裝簡支梁按照跨度45m進行設置， 應用單箱單室等高度預應力混凝土簡支箱梁的結構形式。 該箱梁頂部結構的寬度為12.6m， 底部結構寬度為6.7m， 在端部支點的部位上設置有橫向制作間距5.2m， 梁高為5.1m左右。 根據需要， 橫向結構設計為2%的排水坡。 梁體預制結構應用C55 混凝土， 采用奇數分塊的方式進行施工， 跨中不設置接縫形式， 預制塊應用對稱形式設置， 總結包含13 個節段塊， 有12 個濕接縫。

3 節段塊預制施工

節段塊在預制場內應用流水預制的方式進行施工， 在現場需要設置1 臺200t大龍門吊和1 臺20t小龍門吊的形式， 且兩個龍門吊不同軌運行。 根據不同的形式和尺寸， 選擇合適的吊起方式， 以保證施工可以順利進行， 從而滿足現場施工要求。

45m節段拼裝簡支箱梁包含端頭節段、 過渡節段、 中間節段等三種形式。 結合流水施工方式， 確定具體的施工速度和現場人員配置方面， 制梁區域內有端頭節段模板一套、 過渡節段模板一套、 標準節模板2 套。 箱梁模板的定位要達到精度的要求， 箱梁的尺寸符合技術標準的要求。 節段塊預制施工開始前， 需要在箱梁的局部位置上設置坐標系進行控制， 計算確定具體的控制點坐標參數值。 在預制場地內的坐標參數值上， 確定模板位置， 然后進行預制。

端頭節段鋼筋需要在制梁臺座上進行綁扎成型，標準節段需要在鋼筋綁扎臺座上進行整體性的綁扎施工。 節段塊的預制施工速度最高為每月25 塊。 在制作完畢后， 達到運輸的要求， 應用龍門吊直接吊升到規定位置上， 按照要求養護施工， 達到設計標準的要求。

單獨預制方法是在相鄰的預制塊之間做好精度的控制， 應用拼接濕接縫的方式調節處理。 因此， 在預制環節， 縱向坡度和預拱度的精度都要滿足標準要求， 但是該結構尺寸精度合格， 節段塊頂底面達到水平的狀態， 為后續的調整處理提供良好基礎。

4 節段拼裝施工

節段梁在架設施工中， 要按照橋梁的走向逐孔進行架設施工， 并且設置移動支架輔助作業施工。 造橋機的腹內進行預制梁節段的組裝施工， 在墩頂進行原位張拉施工。 移動支架的長度為129.6m， 主梁以及后尾梁的結構高度設定為6m， 前導梁的高度從6m到3m進行過渡。

4.1 箱梁運輸

節段塊在制作結束后， 進行全面的檢查和驗收，保證其質量和性能參數符合要求之后， 再應用大龍門吊提升到200t輪胎式運梁車的上， 然后再通過該車輛直接運輸到造橋機的尾部開始喂梁作業， 逐步的安裝完成各個梁段的結構。

4.2 梁段吊裝

應用回轉天車作為主要的設備進行節段塊的吊運作業， 將其運輸到規定位置， 首先應該降低運行的高速， 然后進行旋轉、 縱向移動之后將節段塊直接擺放到規定部位上。 節段塊通過扁擔梁和吊裝絲杠懸掛到造橋機上， 吊掛高度根據具體的造橋機變形情況展開設置。

節段塊的組拼順序主要是按照兩側到中間的順序進行施工， 吊裝環節， 應該按照下述順序進行: 打開跨中橫聯的結構， 依次吊裝1#.13#、 2#、 12#.3# .4#.5#.6#、 7#、 8#節段塊， 吊裝完畢的節段塊經過粗調處理， 安裝到位置上可以直接關閉跨中活門。 然后依次吊裝9#、 11#、 10#， 先將10#節段塊旋轉到規定部位上， 再將 9#、 11#就位， 圖 1 吊裝現場。

圖1 吊裝現場

4.3 節段塊位置調整

兩側1#和13#節段安裝為節段拼裝的重要施工環節， 支座頂面進行復核檢測達到準確性要求后， 應用全站儀進行底座的中心線的設置， 利用砂箱直接安裝到兩側橋墩上， 進行砂箱位置的固定， 同時聯合梁體線形與砂箱壓縮量進行砂箱高程的控制。 按照上述兩個節段的高程以做好梁底尺寸的控制， 保證高程復核后尺寸精度合格。 進行梁端的支座中心調整， 保證和中心線是重合設置的。 縱向上應該留有足夠的壓縮量， 其需要布置到支座端部的位置上， 并且應用全站儀對于各個節段四角部位的測量和定位， 達到準確性的要求， 直到全部結構都滿足設計標準的要求即可進行漿液材料的灌注施工。

2#-12#中間節段根據已經安裝到規定部位上的2個節段作為基準進行控制， 縱向結構和翼板邊緣有3～5cm的距離， 使用鋼絲繩牽引控制； 橫向按照鋼絲繩的位置進行標記確定， 吊裝到規定的位置上， 然后做好橫向的調整， 以達到設計標準的要求。 縱向尺寸的設計根據設計方案預留60cm的濕接縫， 按照要求調整。 節段塊進行設置的環節， 根據要求做好縱向、橫向、 豎向的調節。 縱向應用天車進行初步的調節，橫向要利用天車頂升油缸進行調整， 保證精度合格，直到最終完全達到設計的要求。

單孔箱梁的各個節段塊全部都安裝到位后， 把起重天車放置在墩頂的位置上， 然后復核梁面標高。 要想使得梁端不會發生左右傾斜的問題， 通過6 點控制法進行現場控制， 各項參數達到技術要求后， 才能開始后續作業。

4.4 濕接縫施工工藝

4.4.1 鋼絞線下料和穿束

預應力鋼絞線下料環節， 移動到支架尾部的位置上， 根據規定的尺寸進行控制， 應用砂輪機切割處理。 鋼絞線穿束施工按照從上到下、 從內向外的順序進行。 制作成束的鋼絞線需要焊接引線， 穿束之后應用卷揚機直接引線， 穿入到預應力的孔道內。 濕接縫的部分做好處理， 保證結構的性能合格。

4.4.2 濕接縫施工

濕接縫根據需要應用造橋機進行懸掛平臺作業施工， 以滿足工程的質量標準要求。 濕接縫的鋼筋需要預先綁扎到節段塊端頭對比部位上， 單孔梁全部節段調整到規定的位置上， 并且再次進行綁扎施工。 綁扎作業前， 需要把濕接縫兩側的梁段清洗干凈， 并且灑水保濕處理。 濕接縫的內模板使用的是厚度為12mm的竹膠板， 并且使用方木制作肋板， 以達到結構強度要求。 混凝土材料經過制作合格后， 使用罐車運輸到施工現場， 通過地泵開始澆筑施工， 符合現場施工作業順序的要求。 由于濕接縫的長度較小， 并且移動支架上施工， 所以不需要應用底振和側振的作業方式。濕接縫澆筑施工后， 及時進行灑水養護施工。

4.5 預應力施工

4.5.1 預應力鋼絞線張拉

濕接縫混凝土強度達到設計標準的95%之后， 才能進行拆模施工； 在強度達到設計標準的95%后， 且彈性模量完全符合設計要求， 就可以進行預應力張拉施工。 預應力束根據設計要求的順序進行張拉施工，采用對稱的方式進行。 預應力筋需要做好應力的控制， 伸長量校核與控制。

4.5.2 壓漿

現場張拉施工結束， 需要使用C55 水泥漿液作為壓漿施工材料。 孔道壓漿施工的作用就是保護鋼絞線不會受到損傷問題， 防止發生銹蝕、 松弛等問題， 然后應用水泥材料進行粘結、 填充， 以達到完整度的標準。 壓漿之前需要把管道內的雜質、 積水全部清除干凈， 壓入管道后水泥漿液及時進行攪拌處理， 達到均勻性的要求。 漿液材料制作為均勻性的材料， 過濾網的規格符合要求， 以滿足規定技術標準要求。

4.5.3 預應力鋼絞線封錨

預應力鋼絞線封錨施工作業之前， 需要做好錨具周邊的鑿毛處理， 且將端部以及支承板結構的浮漿清理干凈， 外露鋼絞線應用防水涂料的涂刷施工。 灌注封錨應用C55 微膨脹混凝土施工前， 對于梁端表面的混凝土做好濕潤處理， 振搗時不會給錨環等結構產生損壞和影響。 施工結束后立即養生施工， 時間控制在7d 以上。

5 城市橋梁預制拼裝施工與質量控制要點

5.1 混凝土工程質量控制

對于混凝土工程的施工來說， 其主要是通過特定的運輸設備運送到施工場地， 而后通過龍門吊將相關材料注入到事先布置的模具中。 需要注意的是， 混凝土的澆筑應對稱進行， 且應確保連續穩定。 后續的振搗通常應通過插入式振搗棒進行， 同時也可與附著式高頻振搗器聯合使用。 具體操作的過程中， 務必要對設備的間距以及強度等進行精細地控制， 以確保相關施工效果的穩定。 頂板部分的混凝土厚度應做好精細都控制， 完成這部分的澆筑以后就應及時進行人工整平。 需注意控制頂板的混凝土厚度。 一般來看， 每片預制箱梁都應制作試塊， 且應進行現場測試， 以確保施工質量的達標。 處在同一條件下的養護試塊制作，通常應以不少于3 組和3 塊一組的操作規則進行。

在混凝土完全凝結以后， 就應立即對其進行灑水養護， 養護的時間應控制在≥7d。 至于什么時候拆模， 通常應在分析混凝土強度的條件下進行。 一般來看。 混凝土結構溫度≥25 度且凝固8h 后即可進行拆模。 具體進行這方面處理的過程中， 務必要嚴格按照既定的施工設計進行， 以免影響到結構施工的效果。對于溫度未達到既定要求的情況， 則應保持等待至少一天時間才可進行拆模。 另外還應注意的是， 內模拆除后應及時進行打磨和拼裝， 同時還應做好脫模劑的涂刷， 以為后續的工程施工提供切實的保障。

5.2 模板工程質量控制

模板方面采用定型鋼模板比較適宜， 拼裝應在龍門吊與人工協作操作的條件下進行。 具體來說， 應先進行側模的拼裝， 而后按照既定的設計標準穩定有序地展開處理， 這樣所達到的施工效果才會更為理想。相關操作應注意定位以及吊運等的穩定， 切勿有任何的差錯， 這樣才能高質量地推進相關的處理， 所達到的技術應用效果也會更符合預期。 堵頭模板的安裝應符合既定的設計要求， 尺寸方面應做好精細地布置，以為相關施工的高效推進提供切實的保障。 側模的固定處理應與預制箱梁等的設計標準保持一致， 特別是細節相關的處理， 以切實地保障這方面操作的穩定與規范。 在對模板拼裝的過程中， 應加強錯臺的有效控制， 以免影響到正常的施工。 要想有效地規避漏漿等的不良情況， 就應在底模角鋼部位貼上薄泡沫條， 施工時應實時檢查， 以使其發揮出應有的價值個作用，在對側模固定以后， 就應有序地展開頂板負彎矩預應力管道的安裝， 相關的操作應確?？茖W規范， 這樣才能切實地保障整個技術處理的穩定與高效。

5.3 鋼筋工程質量控制

鋼筋工程進行的過程中， 應預先做好鋼筋的制作和加工， 通常應在專業的加工場進行這方面的處理。對于成品與半成品， 則應做好精細規范的分類， 以為后續施工的穩定與高效提供切實的保障。 對于底模方面的施工來說， 涂刷脫模劑的過程中應每隔2m放置一根方木， 以免影響到鋼筋的性能和質量。 安裝底模鋼筋的過程中， 通常應在底部放置混凝土保護墊片，且應留有一定的間隔， 以便進行后續的拆卸。 對于鋼筋的安裝來說， 如果鋼筋直徑≥12mm， 此時一般可通過焊接的方式進行。 不管是單面的焊接， 還是雙面的焊接， 都應做好焊接長度以及綁扎等的有效處理，以切實地保障現實性施工的穩定與高效。 對于腹板的預應力管道來說， 相應的固定通常應通過設計的線形和腹板的鋼筋進行， 這樣才能切實地保障預應力的穩定。

5.4 座漿和灌漿漿液的控制

除了要做好拼裝的處理， 相關的施工單位還應關注灌漿漿液的質量控制， 這樣才能切實地保障后續錨固施工的穩定與高效。 鑒于此， 工程推進的前期， 相關工作人員就應對所用到的拌漿設備進行考察分析，以為后續穩定高效地施工提供切實的保障。 對于預制立柱的固定來說， 通常應通過結合面都墊層座漿等進行， 但應注意標高與垂直度的適宜， 且應與現實的施工環境保持協調。 因漿液的流動性較大且初凝較早，因此相關的施工人員務必要做好拌和過程的控制， 以為相關施工的穩定與高效提供切實的保障。 不僅如此， 還應做好設備性能的控制， 以為現實性施工的科學與規范提供強有力的支持。

5.5 壓力灌漿過程質量監控

對于城市橋梁工程的施工來說， 其中涉及到的預制構件座漿以及管道灌漿等的施工大都是在比較隱蔽的條件下進行， 而相關的質量控制往往很難在公開場合進行， 因此就應落實好相關施工的嚴格管控。 具體來說， 應重點關注以下幾個方面: 其一， 對拼裝相關的施工做好預先的清理， 例如鑿毛相關的處理， 以內后續立柱以及蓋梁座漿等的施工提供有利的條件。 與此同時， 還應對管道進行精細的清理， 以為后續灌漿的順暢提供有利的條件。 其二， 壓漿相關的施工應嚴格按照既定的施工順序進行， 細節方面的處理務必要保證科學合理， 以為整個技術處理的穩定與高效提供切實的保障。 其三， 對于蓋梁注漿管的設置來說， 通常應在水平方位的基礎上進行， 相關的處理務必要保證科學嚴謹， 以為技術施工的穩定與高效提供切實的保障。 其四， 灌漿相關的處理應在管道完成拼裝的當天進行， 且應保證灌漿質量的達標， 切勿有任何細節方面的不良情況。 其五， 還應加強灌漿施工過程的實時記錄， 以為后續相關的技術處理提供一定的參考。

6 結語

節段預制拼裝箱梁技術最初是歐洲研發和應用的， 已經在我國廣泛的應用， 該技術將單孔箱梁逐個進行施工， 分為多個節段部分， 通過工廠預制合格之后就可以運輸到現場進行組裝、 拼裝施工， 然后組合形成整體的箱梁結構。 本文以實際案例展開分析， 了解橋梁工程拼裝箱梁節段拼裝施工工藝， 對于提高工程的總體水平有重要價值和意義。