关于节段预制梁施工中1号块精准定位的研究与思考

（中建七局交通公司中原分公司，河南 郑州 454000）

0 前言

随着中国特色社会主义现代化进程的加快，人民生活水平的提高，人均拥有汽车数量越来越多，对于城市交通而言，面临的车辆通行流量压力越来越大。城市立体交通建设的步伐也因此大大加快，市政道路桥梁建设不断增加，桥梁形式不断更新、结构复杂化、线形多样化，各类工程对于施工质量与施工进度都有更高的要求。为此，桥梁建设中要不断地寻找技术新、速度快、施工方便和经济的施工方法。[1]节段预制拼装施工技术作为工业3.0 的产物，以其绿色环保、施工周期短、梁片生产工业化、劳动效率值高等优点给社会带来了巨大的经济效益，逐渐地得到了应用与推广。

基于此，本文以郑州南四环大河路快速化工程中节段拼装梁施工为背景，探讨了节段梁预制拼装过程中1 号块的精准控制的问题，对于同类节段梁拼装架设施工质量和施工进度控制具有现实的指导意义。[2]

1 工程背景

郑州市四环线及大河路快速化工程位于郑州市主城区于外围区域的交界处，由大河路、东四环及西四环组成封闭环线，全长约93.03km，途径郑州惠济区、金水区、郑东新区、经开区、管城区、二七区、中原区、高新区。本项目是郑州市快速路系统的重要组成部分，也是郑州市为建设国家中心城市要加快推进的交通基础设施重大项目之一。

本工区位于南四环与南三环交叉口，为互联互通项目，包含了隧道、桥梁，以及地面道路。立交匝道桥基本上采用节段预制梁拼装施工工艺，桥宽10m，桥跨长度 28.4m-38.5m 不等，节段梁预制节段长度分为 2.8m，2.5m,2.3m,2.2m,2.1m。

2 节段预制梁1 号块定位拼装存在的问题

根据郑州市四环线及大河路快速化工程节段预制桥梁主要的质量验收标准及施工要点的有关规定，以及施工进度角度考虑，在节段梁拼装过程中，1 号定位拼装中存在以下两个主要问题：

（1）0 号块预应力管道位置整体合格率不能满足设计及规范的要求，导致1 号块与0 号块预应力孔道位置偏差大于设计及规范要求，且后期张拉施工，由于0 号块孔道不顺直的问题，可能会造成1 号块的侧向或者竖向偏移；

（2）1 号块平面位置与高程精度控制难度大，定位速度慢，且偏差大于设计及规范要求。

3 关于节段预制梁1 号块精准定位的几点思考

通过分析以上问题，对影响1＃块精准定位的关键施工工艺和施工管理进行研究，来探讨如何精准地定位1 号块拼装。

3.1 影响0 号块预应力管道定位的原因及对应措施

3.1.1 预应力孔道与0 号块钢筋相冲突

在钢筋密集的区域，钢筋会占据预应力孔道的位置，造成预应管道定位的偏差，预应力管道位置如图1所示，钢筋断面图如图2所示。

图1 典型节段预制桥梁中墩0 号块预应力管道纵向布置图

图2 0 号块墩顶箱室处普通钢筋断面图

应该结合实际施工情况，对钢筋位置适当地进行调整。具体措施如下：

利用BIM 技术，体现推演钢筋、波纹管间的碰撞问题，对相互影响的地方提前进行调整。

3.1.2 作业人员施工规范性

施工现场的作业人员对节段预制梁节段悬拼技术施工流程操作掌握得不够熟练，缺乏规范性，在钢筋绑扎、预留孔道定位措施、0 号块混凝土浇筑施工细节把控不到位，一定程度上造成预应力管道定位的偏差。

对此采取以下措施：

（1）对现场的施工作业人员加强培训及指导，新进场工人在经过系统培训后上岗作业。

（2）在混凝土浇筑过程中，振捣认真仔细，避免碰撞波纹管；严格按照图纸及适当调整后的箍筋位置施工。[3]

3.1.3 预应力孔道位置定位措施不到位

（1）在完成支撑排架搭设，安装箱梁底、侧模、支架预压并绑扎底、腹板钢筋等工序后，可进行预应力管道安装。[4]预应力孔道位置需要利用定位筋固定牢固，而定位筋的数量及安装方式直接影响了预应力管道的线型及三维位置。

在施工生产中要保证定位筋的位置和质量，具体措施如下：

（1）将预应力管道的定位钢筋与箱梁及其他的构造钢筋点焊，防止在施工振捣时“U 型”定位钢筋的滑动。

（2）本项目立交匝节段典型预制桥梁中墩0 号块标准尺寸为10m*4.1m，将直线段定位筋间距调整为500mm，曲线段定位筋的间距调整为300mm，增加波纹管的抗弯稳定性。

3.1.4 测量复核不到位

测量复核频次不足也是造成预应力孔道偏差的原因之一，具体对应措施如下：

（1）提前将预应力管道投影线放样至底部模板之上；

（2）待底板、腹板钢筋绑扎及侧模安装完成后，再次进行预应力管道投影线的放样复核，指导现场作业人员实测实量，准确地进行波纹管的安装；

（3）波纹管安装完成后，对每道波纹管位置进行实测复核，及时发现问题并落实整改；

（4）浇筑前整体验收时，再对波纹管位置进行三维坐标放样验收复核；

（5）增加测量人员，成立桥梁精测小组，把预应力管道定位列为一项需要重要的把控内容，全程跟踪测量，将预应力管道端部误差控制在|5mm|之内。

3.2 1 号块拼装定位的优化措施

3.2.1 地基基础及支架搭设

（1）地基及基础优化

①第一步，对1 号块向地面投影的区域，每侧加宽1m，开挖80cm 土方，并对基坑底部夯实，然后换填80cm 厚度的4.5%水泥土，分层压实，压实系数不小于95%，地基承载力大于等于200Kpa；

②第二步，在水泥土顶面浇筑30cm 厚度的C30 混凝土基础，基础顶面钢管立柱对应部位埋设柱脚法兰钢板以固定立柱，并在一侧设置30cm*30cm 的排水沟，防止强降雨造成场内积水地表水侵害支架地基及基础。

（2）支架搭设

支架的支撑墩采用 609×10 mm 钢管3m/节进行拼装；中间采用 I20cm工字钢进行横撑及斜撑连接：每个节段预制块下部采用4 根钢管立柱及纵横工字钢作为支撑体系。钢立柱支架搭设完成后，安放四个三向千斤顶和四个砂箱，撑在节段梁四个角上。

3.2.2 三向千斤顶精调系统

1 号块节段梁的钢立柱支架上设有三向千斤顶精调系统，利用门式起重机将1 号块起吊到位，经粗测后将1 号块安放在四角三向千斤顶上，静置2小时后，对节段上六个控制点和位置进行高程精测得出预制节段梁纵、横向偏差值，然后采用“六点”控制法精调三向千斤顶，使其精准对位，精调合格后在顶板采用型钢劲性骨架进行固定。

3.2.3 1 号块起吊架设的定位控制

1 号块起吊架设的定位控制的需从人（人员）、机（机械设备）、料（材料）、法（施工方法）、环（环境）、测（测量）共六个方面进行控制。

人员：挑选有经验，有能力的专职测量人员，进行节段梁精确调节定位的测量放样；同时施工班组操作人员也需要有经验，选择成熟的施工班组。

机械设备：选用高精度的测量仪器，根据实际需要，我项目选用测量精度为1″的高精度进口全站仪，莱卡TS09 plus，提高现场测量放样的效率。同时采用三向可调吊具，具有横向、纵向和竖向调节能力，加快调节定位速度。

材料：针对节段梁的临时吊起放置，选用三向千斤顶的方案，以毫米级别进行位置调整。

施工方法：在每个节段梁上均有3 条纵向轴线，每个轴线上都有2 个定位测点（测钉），节段梁厂家根据桥梁主梁的空间位置，埋置测点，计算出测点对应的空间坐标，调节1 号块时，只需将梁体的6 个测点定位至计算好的坐标位置，就说明梁体定位成功。根据前期的实践以及和梁场的沟通，只需定位空间的4 个测点坐标，就能精确定位1 号块至2 毫米级别误差，在不影响调节精度的前提下，加快了调节1 号块的进度。

环境：全站仪的操作对周围环境也有严格地要求，大风、阴雨及烈日天气，均会对操作精度产生影响，因此尽可能选择合适的时间进行调节操作，6 级以上大风天气停止吊装定位，小风时候，检查全站仪位置是否晃动，经常进行后视校核。

测量：1 号块的调整定位最关键的就是测量定点工作，需提前熟悉准备测量数据，并互相复核；日常检查控制点坐标是否被破坏或晃动，与梁场技术人员及时沟通，与操作班组做好沟通配合等。

3.2.4 湿接缝设置

1 号块对箱梁的线型控制至关重要，是节段预制梁拼装的基准块。由于0 号块浇筑完成后，自身几何形状及线型误差较大，1 号块直接与0 号块拼接将造成桥梁整体线型误差放大，因此在0 号块与1 号块间设置湿接缝，利用梁场提供坐标精调1 号块后，通过湿接缝抵消误差。墩身上现浇0 号块与预制1 号节段梁之间150mm 湿接缝处的线型控制偏差不大于10mm，跨中400mm 湿接缝偏差不大于20mm。偏差过大会导致预应力钢绞线穿管困难。[5]

4 结论

节段预制梁拼装施工工艺是一项先进的施工技术，符合节能、环保、快速、高效的现代建设理念[6]。该技术在河南省范围内大规模地应用尚属首次，郑州市四环线与大河路快速化工程作为郑州市十大民生工程之一，受到了社会各界的关注与期待。本文论述的关于ss 节段梁拼装施工1 号块精确定位控制的方法和措施,，对同类节段梁拼装架的施工精度控制和设施工进度推进具有现实的指导意义，同时也为类似节段梁施工提供宝贵参考经验。