隐式横梁施工技术与应用

刘伟

摘要：本文是作者近几年工作经验总结的，主要的对隐式横梁施工技术方面进行论述，结合实际工程应用。

关键词：隐式横梁;施工技术;应用

1.工程概况

徐州市三环南路快速化改造工程是在现状三环南路的基础上，按城市快速路标准进行改造。工程西起徐萧公路，东至迎宾大道，道路全长约11.6Km，主要采用“主线高架或地面快速路+地面辅路”形式。根据设计文件，主线与匝道标准跨径（不超过 30m）采用预制简支转连续预应力混凝土小箱梁形式，隐式现浇横梁。

2.施工工艺流程

2.1主要施工工艺流程

地基处理 临时支架搭设 吊装预制箱梁 横梁支架施工 横梁底模安装 横梁钢筋安装绑扎 横梁侧模安装 浇筑横梁 第一批横梁钢束张拉、压浆 负弯矩施工第二批横梁钢束张拉 临时支墩拆除

2.2支架搭设

根据施工结构物的实际结构尺寸，确定脚手架搭设的框架，采用盘扣双排脚手架进行搭设，主要由立杆上的连接盘、水平杆件和斜杆件连接组成的钢构架。现浇横梁位置采用立杆纵向间距为0.6m，横向间距为0.9m，步距1.5 m进行调整布置。上下层水平杆步距设置为150cm。支架立面間隔设置斜撑，斜撑每排设置。

首先根据支撑平面配置方案放置好立杆，4个为一基本组装单元，接着同时安装横杆及纵杆，并敲紧上插销，使节点紧固。并以此基本单元为起点，安装其它的支撑架单元杆件，随安装随调整加固，完成最底层的安装。当高度不能满足需要时，采用立杆接高方法来解决。首先铺设操作平台板供安装人员站在上面操作，将立杆活接头安装在下层立杆上端部，安装上层立杆插入立杆接头内，注意与下立杆方向对正，先把上层4根立杆装好后再安装此基本单元的横杆及纵杆，接下来以此单元为基础安装此层支撑架的其它杆件，完成此层的构件搭设。按此方法可以垂直搭设完一层后继续搭设上层构件。当地基高差较大时，可利用立杆0.5m节点位差配合可调底座进行调整。

盘扣脚手架搭设要求

（1）支架立杆底部和顶部分别配置可调底座和可调托座;

（2）当搭设高度超过8m的满堂模板支架时，竖向斜杆应满布设置，沿高度每隔4～6个节段立杆应设置水平层斜杆或扣件钢管大剪刀撑，并应与周边结构形成可靠拉结。架体总高度与架体的宽度之比H/B不应大于3。

（3）支架应设置扫地水平杆，可调底座调节螺母离地高度不得大于300mm，作为扫地杆的水平杆离地高度应小于550mm。当可调底座调节螺母离地高度不大于200mm时，第一层步距可按照标准步距设置，且应设置竖向斜杆，并可间隔抽除第一层水平杆形成施工人员进入通道，与通道正交的两侧立杆间应设置竖向斜杆。

2.3支架检查验收

（1）支架下列阶段进行检查与验收，按规定对支架工程的质量进行检查，经检查合格后方可交付使用：

基础完工后及脚手架搭设前;作业层上施加荷载前;达到设计高度后;遇有六级或以上强风后;停用超过一个月。

（2）架子搭设完成后，使用前由项目生产副经理、技术负责人、项目安全负责人、架子班长等人员组成验收小组，进行验收，并填写验收单;

（3）支架验收应对以下项目进行现场检查，并记入施工验收报告;

构配件和加固件是否齐全，质量是否合格，连接和挂扣是否紧固可靠等;安全网的张挂及扶手的设置是否齐全;地基是否积水，底座是否松动;杆件的设置和连接，立杆是否悬空;垂直度、水平度及立杆的沉降是否合格;搭设支架时，应有保证安全上下的爬梯或斜道，严禁攀登架体上下;扣件螺栓是否松动;水平斜杆、竖向斜杆设置数量及形式是否满足要求。

（4）支架使用期间必须设专人经常检查;

（5）支架必须验收检查合格后办妥脚手架验收手续，在脚手架醒目处挂上脚手架验收合格牌后，方可投入使用;

（6）支架搭设完成后，由施工单位自检合格后报送监理工程师审批

2.4横梁模板

横梁模板系统主要由底模、侧模和箱梁连接模板构成。横梁底模及侧模采用质地坚硬、表面光滑的竹胶板，竹胶板厚度为15mm，模板安装后应保证整体稳定性，确保施工中模板不错位、不变形、不涨模。模板间的拼缝要平整、严密、不漏浆。圆弧倒角采用特制钢模，横梁端头曲线段采用整体钢模，木模根据其使用情况，每面倒用1次。

2.4.1底模铺设

现浇横梁梁底模横向采用10cm×10cm木方，方木中心间距标准间距20cm，端头根据截面尺寸灵活调整，但其间距不大于30cm。纵向采用10#工字钢。

为了保证横梁外表面混凝土的光洁和平整，底模采用竹胶板（2.44m×1.22m×15mm），长边平行横桥向。模板铺设应综合考虑成桥后的外观质量，模板铺设顺序必须一致。模板缝隙之间采用玻璃胶等填塞，确保不漏浆，且模板错台、平整度等必须满足要求。

2.4.2底模铺设

现浇横梁梁底模横向采用10cm×10cm木方，方木中心间距标准间距20cm，端头根据截面尺寸灵活调整，但其间距不大于30cm。纵向采用10#工字钢。

为了保证横梁外表面混凝土的光洁和平整，底模采用竹胶板（2.44m×1.22m×15mm），长边平行横桥向。模板铺设应综合考虑成桥后的外观质量，模板铺设顺序必须一致。模板缝隙之间采用玻璃胶等填塞，确保不漏浆，且模板错台、平整度等必须满足要求。

2.5钢筋绑扎及波纹管等预埋件安装

横梁为预应力体系，由于钢筋、管道密集，如钢绞线、钢筋等管道与普通钢筋发生冲突时，允许进行局部调整，调整原则是先普通钢筋，再预应力钢筋。预应力钢筋张拉槽处的梁体钢筋可切割。梁体箍筋与预应力钢束干扰时，若切割箍筋，需在相应的位置加补强钢筋，并满足锚固长度。

横梁最外侧钢筋的净保护层为20mm，施工中绑扎铁丝的尾端不应伸入保护层内。为确保钢筋的位置准确，根据实际情况采用增加架立筋的方法加强定位控制。

预埋件部位的预埋钢筋与梁体钢筋同步绑扎，当钢筋与预埋件相碰时，适当移动或弯折钢筋。

2.5.1钢筋连接

预制梁梁端预留直螺纹套筒接头，现场对应不同直径接长。中横梁处上缘纵向主筋需按要求焊接连接，其余钢筋按锚固长度要求锚固于现浇横梁内。钢筋焊接连接采用单面或双面焊接，双面焊缝的长度不应小于5d，单面焊缝的长度不应小于10d（d为钢筋直径），焊接接头与钢筋的弯曲处的距离不小于10d。受力钢筋焊接接头设置在内力较小处，并错开布置。错开距离不小于钢筋直径的35倍且不小于500mm，并且该区段内有接头的受拉钢筋截面面积不超过受拉钢筋总截面面积的50%。

2.5.2钢筋安装

钢筋安装前，钢筋工应先熟悉横梁钢筋施工图，按设计要求的钢筋品种、级别、规格和数量，安排好钢筋排放顺序及位置。

钢筋安装按照从下到上的顺序依次进行，根据施工图纸进行现场放样，在底模上弹出墨线，并根据钢筋间距画出刻度线，预留好钢筋保护层。钢筋绑扎必须整齐、顺直，箍筋应与主筋垂直。

先擺放、绑扎横梁底板钢筋及箍筋，然后再绑扎横梁骨架片及水平筋，同时连接箱梁钢筋及埋设横梁钢束孔道波纹管，最后绑扎横梁顶板钢筋。在绑扎顶板钢筋时，埋设箱梁负弯矩孔道波纹管。

对于多层多排钢筋，应间隔设置一定数量的架立筋，但架立筋不得伸入到混凝土保护层内。

钢筋绑扎应逐点改变方向进行8型或十字扎结，扎丝采用0.7-2.0mm的铁丝，拐角处交叉点全部绑扎，平直部分采用梅花形绑扎，绑扎点应占全部交叉点的40%以上，且扎丝尾端必须朝向混凝土内侧。

2.5.3钢筋安装

钢筋安装前，钢筋工应先熟悉横梁钢筋施工图，按设计要求的钢筋品种、级别、规格和数量，安排好钢筋排放顺序及位置。

钢筋安装按照从下到上的顺序依次进行，根据施工图纸进行现场放样，在底模上弹出墨线，并根据钢筋间距画出刻度线，预留好钢筋保护层。钢筋绑扎必须整齐、顺直，箍筋应与主筋垂直。

先摆放、绑扎横梁底板钢筋及箍筋，然后再绑扎横梁骨架片及水平筋，同时连接箱梁钢筋及埋设横梁钢束孔道波纹管，最后绑扎横梁顶板钢筋。在绑扎顶板钢筋时，埋设箱梁负弯矩孔道波纹管。

对于多层多排钢筋，应间隔设置一定数量的架立筋，但架立筋不得伸入到混凝土保护层内。

钢筋绑扎应逐点改变方向进行8型或十字扎结，扎丝采用0.7-2.0mm的铁丝，拐角处交叉点全部绑扎，平直部分采用梅花形绑扎，绑扎点应占全部交叉点的40%以上，且扎丝尾端必须朝向混凝土内侧。

2.6横梁混凝土浇筑

现浇横梁混凝土设计强度等级为C50（补偿收缩混凝土），按泵送混凝土设计配合比，混凝土坍落度控制为160～200mm。

现浇横梁与预制堵头板间的混凝土应与现浇横梁一并浇筑，且应振捣密实。现浇横梁砼浇筑方量大，施工循环周期紧，浇筑分跨分层进行，混凝土浇筑应考虑天气、运距、人员、机械配置等因素，合理确定浇筑方式

2.6.1混凝土振捣

由于保护层较小，钢筋及波纹管较密，因此混凝土粗骨料粒径控制在5～20mm，同时是选用50震动泵从波纹管两侧插入，波纹管之间以及波纹管和模板之间的缝隙较窄处，采用30振捣棒振捣，必要时可与插钎配合振捣。确保混凝土振捣密实，骨料分布均匀。

振捣采用插入式高频振捣器振捣，配备φ30、φ50震动棒分别为2台、4台。振捣点间距不应超过振捣半径的1.5倍，与侧模保持5-10cm间距，插入振捣厚度以30cm厚为宜，要垂直等距离插入到下一层5～10cm左右。

要做到“快插慢拔”，每点振捣时间以20-30s，以混凝土停止下沉、不出现气泡、表面呈现浮浆为度;

捣固人员须经培训后上岗，要定人、定位、定责任，分工明确，尤其是钢筋密布部位、端模、拐（死）角指定专人进行捣固，操作人员要固定，每次浇注前应根据责任表填写人员名单，并做好操作要求交底工作。

捣棒应尽可能地避免碰撞模板、钢筋、波纹管及其他预埋件构件;振捣棒应有备用，出现故障时应及时补充。

2.7预应力施工

预应力采用φs15.2高强度低松弛钢绞线（标准强度1860MPa，弹性模量EP=1.95×105 MPa），技术指标符合国标《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的要求。配套锚具采用技术指标符合国标《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/T14370-2000）规定的成套预应力锚具。

2.7.1预应力孔道成形及预应力筋安装

1、孔道成形

预应力管道预埋时应该准确定位，用限位钢筋将波纹管与钢筋骨架绑焊在一起，定位筋间距直线段为0.8m，曲线段间距为0.5m，且须与横梁普通钢筋牢靠连接，确保预应力管道位置正确、稳固。预应力喇叭管定位应精确、牢固、喇叭管周围模板应严密，防止漏浆而造成锚下空洞。

若预应力管道与普通钢筋发生冲突时允许进行局部调整，调整原则是先普通钢筋，后螺纹钢筋，预应力筋，保持预应力管道不动;钢筋若遇预应力张拉槽，截断后应预留搭接长度临时弯折，封槽时再复位焊接形成整体。

波纹管安装就位过程中尽量避免反复弯曲，以防管壁开裂，接头处套管搭接长度不小于50cm并以胶带严密缠绕，保证不渗水、不漏浆，同时，还应防止电焊火花烧伤管壁。波纹管安装后，检查波纹管位置、曲线形状是否符合设计要求。

为确保管道在砼灌注时不会堵管，在预应力管道定位完成后，应立即穿入直径稍小的内衬管，并在砼灌注过程不断抽动内衬管，砼初凝后拔出内衬管，可保证管道通畅，不会堵塞。

施工中人员、机械、振动棒不能碰撞管道，以免损坏管道造成漏浆。灌注混凝土之前对管道仔细检查，主要检查管道上是否有孔洞，接头是否连接牢固、密封，管道位置是否有偏差。

2.7.2预应力筋张拉

连续梁预应力筋张拉采用智能张拉设备。

1、智能张拉系统指一种预应力自动张拉设备及其计算机控制系统，主要由预应力智能张拉仪、智能千斤顶、自带无线网卡的笔记本电脑、高压油管等组成。其以应力为控制指标，伸长量误差作为校对指标，系统通过传感技术采集每台张拉设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线的伸长值（含回缩量）等数据，实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备（泵站）接收系统指令，实现张拉力及加载速度实时精确控制。系统还根据预设程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。

横梁钢束应分批张拉，张拉次序同纵向负弯矩钢束交替进行。具体为先张拉1/3横梁钢束，然后张拉全部负弯矩钢束，最后张拉剩余横梁钢束。预应力张拉按先长束后短束、上下左右平衡对称张拉原则进行。

2、智能压浆系统由系统主机、测控系统、循环压浆系统组成。浆液在由预应力管道、制浆机、压浆泵组成的回路内持续循环以排净管道内空气，及时发现管道堵塞等情况，并通过加大压力进行冲孔，排出杂质，消除致压浆不密实的因素。

在管道进、出浆口分别设置精密传感器实时监测压力，并实时反馈给系统主机进行分析判断，测控系统根据主机指令进行压力的调整，保证预应力管道在施工技术规范要求的浆液质量、压力大小、稳压时间等重要指标约束下完成压浆过程，确保压浆饱满和密实。

主机判断管道充盈的依据为進出浆口压力差在一定的时间内是否保持恒定。

在预应力混凝土张拉完成后，采用快硬砂浆或快硬水泥对端头预应力筋与锚具间缝隙进行封堵，同时布置施工设备及机具。准备工作完成后，启动压浆系统进行压浆作业。

2.7.3封锚

为了保护外露的锚具不致锈蚀而失效，当注浆完毕后，尽快进行封锚混凝土施工。封端混凝土采用强度等级为C50无收缩混凝土。

浇注梁体封锚混凝土之前，应先将锚垫板表面的粘浆和锚环外面上部的灰浆铲除干净;为保证与梁体混凝土接合良好，应将混凝土表面凿毛，利用一端带钩一端带有螺纹的短钢筋安装于锚垫板螺栓孔，并放置钢筋网片，与短钢筋绑扎在一起，保证封端混凝土与梁体混凝土连为一体。

封端混凝土采用自然养护时，在其上覆盖塑料薄膜，梁体洒水次数应以保持混凝土表面充分湿润为准;封端混凝土及时制做试件。

2.8拆模及支架拆除

1、模板拆除

每段混凝土浇筑完成后强度达到设计强度80%后拆除侧模，倒用至下一段施工，模板拆除在按照“先支后拆、后支先拆”的原则下遵循以下顺序：横梁侧模—底板倒角模—底模。拆除的模型及钢管分类堆放，面板下次安装前须将表面清理干净并涂刷脱模剂，竹胶板根据磨损情况最多倒用次数不得多于6次。

2、支架拆除

现浇横梁预应力张拉完成后，拆除支架系统，支架拆除前由技术人员对作业人员进行拆除交底后方可进行。

横梁预应力张拉结束后先拆除横梁盘扣支架，后拆除预制梁临时支墩，拆除按照“先支后拆、后支先拆”的原则，支架拆除由梁中向两侧、横向对称、均匀、有序进行。

盘扣支架拆除必须由持证的架子工进行，拆除前必须设置安全区，并设置警戒标志，派专人看守。拆除时必须在专人统一指挥下进行，由上而下逐层进行，认真做到一步一清，杜绝上下层同时进行。拆除支架时不得猛烈敲打、强拉、和抛扔。拆除的构配件采用起重设备吊运或人工传递到地面，严禁抛掷。拆除的构配件分类堆放，以便于运输、维护和保管。当日完工后，仔细检查作业区域周围情况，如发现留有隐患，应继续完成至一个程序、一个部位，结束后方可撤离岗位。

临时支墩拆除，按照“先装后拆、后装先拆”的原则，先对型钢柱头进行割除，使用两台吊车对主梁进行整体吊卸，主梁吊卸完成后，进行桁架的拆除，最后完成钢管立柱支撑的拆除。临时支墩拆除多为整体吊卸，构件拆除完成并合理堆放后才可继续进行下部工序的拆除，两台吊车同时拆除时，必须在专人统一指挥下进行

3结语

通过对徐州南三环高架隐式横梁的施工简述，得到相关隐式横梁施工中的经验，有利于以后同类型桥梁增加经验。本项目隐式盖梁施工取得了良好的应用效果，可为以后相关项目提供借鉴。