下穿通道框架涵结构分块预制多向拼装施工技术

黄纬斌

摘要： 以疏港路下穿仙岳路通道工程为例，介绍了下穿通道框架涵结构采用分块预制多向拼装的施工工艺及质量控制的技术措施。

Abstract： Taking Shugang Road passing through the Xianyue Road project as an example， the paper introduces the construction technology and quality control measures of the prefabrication and multi-directional assembling of the frame culvert structure of the underpass passageway.

關键词： 预制框架涵；多向拼装；施工技术

Key words： prefabricated frame culverts；multi-directional assembly；construction technology

中图分类号：U445.4 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）16-0163-02

1 工程概况

疏港路下穿仙岳路通道工程项目位置位于福建省厦门市疏港路（东渡段），线路场地地处闹市区，为城市主干路，两侧楼房较多，车流量极大，是厦门市交通重要交通节点之一。为缩短工程施工工期和保证施工期间交通的畅通，下穿通道框架涵采用“框架涵结构分块预制多向拼装施工技术”施工主体结构的单孔框架涵和双孔框架涵，即采用“工厂化分块预制、现场进行上下匹配拼装和纵向匹配拼装、张拉预应力钢绞线连接成跨”施工技术进行指导施工。

2 施工技术主要特点

2.1 节能减排、低碳环保

该工艺相比与传统现浇施工工艺，从施工周期上缩短工期约2个月，大大降低了由施工造成对周边环境和交通的影响；此外，下穿隧道主体结构框架涵是在预制厂预制的，节省了立模、钢筋绑扎和浇筑等现场工作，减少对环境的不良影响。

2.2 技术先进

在国内首次提出下穿通道采用多向分块预制拼装施工工艺施工，该技术的成功应用，具有良好的经济和社会效益，填补了国内的技术空白。

2.3 质量标准高

由于施工时间为2012年，国内尚无框架涵节段拼装相应的施工及验收规范，在设计时参考《混凝土结构工程施工质量验收规范》（GB50204-2002）和《预应力混凝土桥梁预制节段逐跨拼装施工技术规程》（CJJ/T111-2006）等标准，并根据业主要求对施工总体质量控制提出了更高的要求。如中心线偏差不超过10mm，节段拼装误差不超过5mm，标高误差不能超过10mm等。要达到这些标准的要求，除每一个工序都要严格把关外，还要求必须有足够先进的硬件条件。

3 总体施工方案

预制节段综合管沟由专业预制场负责预制，预制成品采用平板车运抵现场。现场采用260tQUY履带吊车或120t门机配合进行卸梁、喂梁后，使用120t门机进行上下匹配，完成后采用240t门机进行纵向拼装。

由于双孔框架涵节段相对单孔框架涵节段断面及重量更大，施工工艺更复杂，更具代表性，现以双孔框架涵节段拼装为例，其施工步骤：

①120t门机在钢便桥区域卸梁，按照拼装顺序：1#节段下部节段—1#节段上部节段—2#节段下部节段—2#节段上部节段—3#节段下部节段—3#节段上部节段……10#节段下部节段—10#节段上部节段，依次吊装各节段。

②将同一孔内每节段下部和上部节段上下进行匹配，并进行接缝涂胶施工，然后将接缝左右侧预埋钢板焊接，保证上下节段能紧密结合成整体。

③精准定位首节段（节段悬空2cm），将第2节段通过240t门机吊起往首节缓缓靠拢试拼对位（吊点位于底座节段底板顶面），再进行整仓接缝面涂胶施工，精确定位并张拉临时纵向预应力，底部采用卸荷块临时支撑，拆除吊具。

④依次吊装第3～10节段，拼合、涂胶、临时张拉。

⑤待整孔安装就位完成后，张拉永久预应力钢束，张拉完毕后可解除临时纵向预应力同时进行管道压浆，对节段底板和垫层之间的间隙进行底部灌浆。

⑥待灌浆层达到一定强度，解除底部临时支撑，使整孔节段支撑在灌浆层上，取出卸荷块。

⑦浇筑各孔端部湿浇段砼，处理变形缝。

4 主要施工方法

4.1 框架涵节段预制

地下通道框架涵在专业预制厂内预制，采用长线法匹配预制。不仅在纵向进行匹配预制，而且上下节段在横向亦进行匹配。在节段预制的过程中，一节段预制完成后，侧模移至下一待浇节段进行支模施工，已浇节段的后端面成为待浇节段的前端模，逐块的在台座上匹配预制节段，从而形成流水线式的生产。

4.2 框架涵节段运输

以双仓框架涵为例，单节段重100.65-112.75t，长3m，宽19.9m，高度为3.6m，由于前期调查后选择采取陆路运输，因此运输过程中存在超高、超重、超宽、超长现象。运输前及时做好与交警、路政部门的沟通，取得职能部门对运输的审批支持。节段采用特制车辆运输，运输过程中做好对沿线的交通予于疏导。

4.3 双孔框架涵节段卸梁区

由于节段后续要卸至现场框架涵基坑底，现场选择设置在仙岳路与疏港路的交叉口，在该处基坑内搭设钢栈桥作为卸梁平台。

4.4 喂梁

首先120t门机移至卸梁区，打开门机支腿的活动下横杠，然后将平板车从门机支腿之间倒车进入钢便桥卸梁区，待门机起吊框架涵预制节段后平板车前行退出，再将门机支腿的活动下横杠连接，门机即可行走吊装作业。

4.5 预制框架段基底处理

框架通道开挖处理后的地基承载不得小于180kPa后，在预制框架段基底设36cm厚C20砼垫层和50cm厚C30砼垫层，在侧墙下部设钢筋砼条形基础，搁置千斤顶类型支撑件用于支撑预制节段，用于纵向拼接和预应力张拉减小摩阻力。

4.6 临时支撑

在每个节段拼装时，采用四个100t卸荷块在预制框架两侧四个点做临时支撑。整孔预制框架拼装完毕并完成永久张拉和灌浆后，取出所有卸荷块，待满足设计要求后方可用于下一孔施工。

4.7 预制节段的多向拼装

4.7.1 预制节段上下拼装

①上下节段拼裝。采用120t门机在钢便桥区域将节段从后往前先依次吊装底座节段支撑于卸荷块上，调整下部节段并精确定位，然后将上部节段运抵现场，通过上下匹配原则，缓慢向已定位好的下部节段靠拢，在快靠拢时，用木楔在上下节段接缝间临时塞垫，防止节段撞伤。等节段稳定后，取出垫木，然后利用定位板限位，并通过门机起升机构的三向微调功能，缓慢驱动天车将节段的上部与下部进行拼接，直至满足要求。

试拼后通过天车将上部节段吊离下部节段约50cm，对上下接触面进行涂胶施工，涂胶完成后将上下节段对拼，待环氧胶达到设计强度后，进行上下节段拼缝钢板焊接，依顺序将整孔所有框架节段上下拼接成整体。

②上下节拼接缝焊接。框架节段上下匹配完毕后，在侧墙两侧均采用钢板与预埋钢板焊接，以确保不漏水。

4.7.2 预制节段纵向拼装

①首节节段定位与固定。

1）首节节段作为整孔拼装的基准面，其准确定位对于后续节段拼装就位非常关键。框架节段在预制时底座节段底板顶面埋设了六个控制点，并提供了六个控制点的理论拼装坐标，通过测量六个控制点来准确定位后，方可松开吊具，节段重量转换由卸荷块支撑。

2）定位后，为防止首节下部节段在后续拼装时被撞发生偏移，利用现有围护桩或前一孔节段，在下部节段和上部节段两侧上下焊接型钢将节段固定。

②节段试拼。

起重天车起吊第二节完整节段至与已定位好的首节完整节段相同高度后停止，缓慢将天车向首节段靠拢，在快靠拢时，用木楔在两节段接缝间临时塞垫，防止节段撞伤。等节段稳定后，取出垫木，缓慢驱动天车将第二节段与首节段拼接，并通过门机起升机构的三向微调功能进行微调，直至满足要求。试拼后通过天车将第二节段吊离距首节段约50cm，即可开始涂胶施工。

③胶拼。拼装时各节段间接缝采用环氧粘结剂粘接，环氧粘结材料采用双组分成品，不含对钢筋有腐蚀和影响混凝土结构耐久性的成份。

④临时预应力张拉。相邻节段涂胶靠拢后再通过预应力精轧螺纹钢将前后节段连接压紧，检查接缝处混凝土接合情况（接缝遵循以底板顺接为准，左右腹板对称原则），符合要求后开始同步分级张拉精轧螺纹钢，同时检查接缝四周挤胶情况并及时清理胶体。后续节段梁胶拼施工依次按工序重复操作，直至完成一跨剩余节段梁拼装。

4.7.3 永久预应力张拉

双孔框架设计6束纵向预应力钢绞线，采用12台YC200型张拉千斤顶布置于两端同时对称张拉。一孔的所有节段梁拼接完成后即可开始钢绞线穿束、安装锚具，进行永久预应力张拉。永久张拉完成后卸除纵向临时预应力张拉。

4.7.4 孔道压浆

张拉完成后及时进行孔道压浆，根据设计的配合比调制好管道压浆料，采用真空机预先进行管道抽真空，从另一端用压浆机灌入压浆料直至另一端出现浓浆即可。

4.7.5 底部灌浆

在框架涵节段拼装完成后，采用泡沫剂封堵框架结构边缘缝隙，而后将拌制好的M40水泥浆直接从进浆孔灌入进行底部灌浆，直至注浆材料从周边出浆孔流出为止。利用自身重力使垫层混凝土与预制节段梁底之间充满水泥浆体。12h后补压一次，以保证框架底部压浆密实。待强度满足设计要求后，拆除节段底部卸荷块，移至下孔施工。至此完成一孔框架涵节段的多向拼装。

5 结语

“下穿通道框架涵结构分块预制多向拼装施工技术”具有非常明显的优点，可缩短建设周期，降低了对城市交通的影响，且建筑能耗低、城市生态环境质量得以保障等，是一项技术先进、集成创新的工程施工技术。它转变了工程施工的发展模式，实现构件生产的工厂化及现场施工的装配化，走资源利用少、环境负荷低、科技含量高、生态环境良性循环的可持续发展道路。随着人们对该技术的了解和认识的不断加深，该技术在国内将有非常广泛的应用前景。

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