上海S7公路盖梁预制拼装施工工艺

查义强

（上海城投公路投资（集团）有限公司，上海市 200020）

1 工程概况

S7公路工程为S20立交至月罗公路，全长约8.75 km；工程分为两段，分别为S20至线收费站段及主线收费站至月罗公路段。主线在主线收费站以南为高速公路入城段，设计速度为80 km/h，主线收费站至月罗公路为高速公路段，设计速度为100 km/h。除收费站落地外，主线全线均为分幅高架桥梁形式。上部结构高架桥标准段及匝道桥的上部结构，主要采用简支小箱梁结构，标准跨径30～35 m；下部结构采用预应力混凝土倒T盖梁+独柱墩的形式；桩基采用PHC管桩和钢管桩。本工程的立柱和盖梁均采用预制拼装施工工艺。

2 标准盖梁预制

S7公路主线标准段盖梁在设计上创新性的采用了高挡块和深埋锚构造。盖梁端部挡板高1.3 m，一方面可以遮挡小箱梁与脊骨梁之间的缝隙，另一方面可以防止带防撞墙预制的边梁倾覆。深埋锚的运用则规范了端部封锚砂浆形状和布置，进一步美化预应力盖梁端部外观。标准预制盖梁设计混凝土等级C60，重量160 t，预制盖梁与预制立柱直接之间采用新型灌浆波纹管连接形式[1]，见图1。

2.1 钢筋模块加工

图1 S7公路标准盖梁构造（单位:mm）

盖梁钢筋笼加工采用钢筋模块化精加工理念，钢筋笼加工时，采用MEP钢筋数控弯曲剪切中心（Syntax Line 28）进行棒材的剪切及弯曲，采用MEP盘钢全自动钢筋成型弯箍机（Mini Syntax 16 HS）进行线材的调直、剪切及弯曲，精度控制在±2mm。为保证钢筋笼支撑稳定，主要受力钢筋不变形，盖梁钢筋笼于专用胎架上制作加工成型，钢筋笼制作偏差为±2 mm。盖梁钢筋笼胎架由底座、支架、挂片及定位平台4个部分组成，为保证预制拼装的灌浆连接金属波纹管的定位精度，在胎架下部增加连接模块定位钢板，该钢板采用车床精加工成型，精度可控制在±1 mm之内，见图2。

图2 定型盖梁胎架

2.2 盖梁模板体系

标准盖梁预制所用钢模板加工精度要求很高，要求模板拆拼方便、组合合理。为确保了模板的整体内外质量，需选择技术工艺成熟，设备力量完善的模板专业加工企业，钢板厚不小于10 mm，模板对拉螺杆采用精轧螺纹钢，钢模内进行抛丸喷砂喷漆，便于脱模及清理。本工程所使用的盖梁模板由由底模、侧模、脊骨梁侧模、端模模板，侧面固定方钢等八个部分组成。

端部高挡块若按照一般模板形式需在竖向分两次浇筑，所形成的浇筑缝会显著影响盖梁端部外观质量。为保证盖梁高挡块和封锚的美观和统一性，S7盖梁统一采用预制端板，提前水平预制端部挡块，浇筑完成达到龄期后起吊，插入盖梁钢筋模块并焊接，充当盖梁端部的模板（见图3）。深埋锚在挡块浇筑时同步预埋。

图3 预制盖梁模板体系

2.3 混凝土浇筑及养护

盖梁浇筑一律采用高性能混凝土，粗骨料选用精品石子（粒径不大于2 cm），且针片状含量不大于6%，使用聚羧酸减水剂高性能减水剂，水灰比控制在0.28以内，扩展度不低于650 mm。C60高性能混凝土的供应由预制场内自建拌站提供。

盖梁浇筑采用大型料斗喂料，首先从盖梁的一端（起始端）向另一端（结束端）连续浇筑，在达到盖梁底部的预制浇筑限位后，再返回起始端处逐步浇筑两侧挡块。盖梁底部浇筑到位后进行一次收水，在混凝土初凝前对脊骨梁后浇带充分拉毛，确保二次浇筑质量。

构件养护采用水管直接喷淋养护，根据天气情况，确保每2 h不少一次喷淋养护。高温天气（38℃以上），必须采取土工润湿覆盖措施，确保每1 h不少一次喷淋养护。盖梁浇筑成品见图4。

3 盖梁吊装和运输

标准盖梁自重约160 t，采用两台160 t行车抬吊，钢丝绳采用四根8 m长双头钢丝绳，直径52 mm，起重量35 t，卸扣采用4个85 t级，盖梁通过经专门设计的扁担起吊。

图4 盖梁成品

根据本项目构件特点和运输路况条件，盖梁的装运采用轴线车运输，前后各6轴，构件运载前向各有关部门办妥一切相关手续；运载时严格按规定时间和路线进行。根据现场工况条件，提前明确构件吊装顺序和进场方向，运梁车进场路线的场地须平整硬实。

4 盖梁现场拼装

根据所吊标准盖梁的规格、尺寸、重量，现场的作业环境，结合起重机的性能，选用两台250t履带式起重机进行吊装作业，双机抬吊的方式更有利于预制盖梁就位姿态调整与控制。盖梁拼装的整体流程见图5。

图5 盖梁拼装流程

4.1 盖梁姿态测量与调节

预制构件的测量就位是预制拼装施工控制的重点把控内容，预制盖梁的精准就位是保证设计道路线形的前提。对于标准预制盖梁，沿道路前进方向和垂直道路前进方向这两个方向的轴向测量是核心控制指标。盖梁姿态就位时，放置在盖梁横向中心线和端部中轴线的荧光标志位置应符合设计参数，盖梁顶部标高和横向坡度作为辅助测量指标。其中，盖梁端部中轴线直接影响上部小箱梁的制作梁长，是最为关键的测量值。

4.2 垫层坐浆

立柱与盖梁之间坐浆之前，先安放调节垫块保证垫层厚度，同时调整盖梁安装标高。调节垫块采用200 mm×200 mm×21 mm橡胶支座，底下可设置薄钢板调节高度。立柱顶面应进行清理，先采用高压水枪进行淸尘及湿润，再采用高压气管将表面多余水清除，确保立柱顶面不留水迹，最后在立柱顶安装挡浆模板，并浇筑垫层砂浆。垫层砂浆的强度应大于盖梁混凝土标号一个等级以上[2]。

4.3 新型波纹管灌浆

波纹管灌浆砂浆的性能和灌浆密实度是预制拼装结构的根本保障，灌浆工艺控制也是整个预制拼装施工工艺质量控制的重中之重。

为配合预制装配构件的现场安装，充分整合各项资源，改善现场文明施工水平提高施工效率。项目部根据预制拼装的工艺特点，配备了专业化的施工设备，并将其整合成一体化作业平台。辅以专业化的操作团队，形成专业化、集成化、高效率的机动作业模式。快速安装成套集成系统包括：随车吊、发电机、定制小型货箱、气动成套设备、立轴行星搅拌机、拌浆机和灌浆机、多功能高压清洗组合设备。

灌浆波纹管内砂浆采用C100高强无收缩水泥灌浆料，压浆过程为浆料从下部注浆孔压浆上部出浆口出气，待浓浆流出，封堵出浆口并停止压浆，待压浆管压力稳定拔出压浆枪头封堵注浆口。图6为S7公路跨S6主线盖梁拼装示意图，显示了预制拼装工艺应对复杂施工条件的优越性。

图6 狭窄作业空间内的盖梁吊装

5 结语

构件的预制与装配是桥梁预制拼装成套技术的核心内容，是将试验研究和设计理念转化为工程实体的成果的重要步骤。精度和质量是保证可靠、快速实现构件装配的前提，因此必须摒弃以往人工随意控制的“量体裁衣”模式，改用标准化、工业化施工，其背后则需要自动化数控加工设备，高精度定型胎架、高精度模板、高性能混凝土、先进的信息技术以及先进管理理念等一系列条件的支撑。

本文所述预制盖梁施工工艺便是S7公路建设探索中形成的技术总结的缩影。S7公路工程的实践，将进一步完善公路和市政桥梁预制拼装成套技术，使得桥梁设计与施工向文明、耐久、美观、配置集约、能源节约、人力资源合理配置的方向发展。

[1]沈维芳,卢永成.上海中环线国定东路下匝道预制拼装桥梁技术[J].城市道桥与防洪,2017（9）:68-72.

[2]黄国斌,周良,查义强,等.预制拼装桥墩技术规程[M].上海:同济大学出版社,2015.