桥梁工程拼装箱梁节段块拼装技术探讨

杨海明 丁志强

（山东宇通路桥集团有限公司， 山东 广饶 257300）

桥梁拼装箱梁工程具备施工规模大特点， 在施工环节对于拼装质量要求非常高。 所以在施工环节针对阶段块拼装技术要进行全面控制， 严格的按照工程质量标准与工艺操作准则进行施工， 这样才能提升桥梁工程的整体效果。

1 节段块拼装技术要求

在桥梁工程瓶装箱梁节段块瓶装施工环节， 需要按照施工方案做好拼装结构的尺寸、 规格进行确定，同时在材料制作阶段需要对混凝土强度进行试验， 保证混凝土强度能够满足工程需求。 在拼装施工环节要做好施工部署， 对施工场地进行布设， 做好场地硬化， 做好技术控制， 针对运输体系、 吊装体系要做好调度控制。 具体吊装环节保证吊装到位， 安装环节避免安装误差问题， 同时还做好施工过程的质量、 安全管控。

2 工程概况

某大桥项目段预制拼装简支梁按照跨度45m进行设置， 应用单箱单室等高度预应力混凝土简支箱梁的结构形式。 该箱梁顶部结构的宽度为12.6m， 底部结构宽度为6.7m， 在端部支点的部位上设置有横向制作间距5.2m， 梁高为5.1m左右。 根据需要， 横向结构设计为2%的排水坡。 梁体预制结构应用C55 混凝土， 采用奇数分块的方式进行施工， 跨中不设置接缝形式， 预制块应用对称形式设置， 总结包含13 个节段块， 有12 个湿接缝。

3 节段块预制施工

节段块在预制场内应用流水预制的方式进行施工， 在现场需要设置1 台200t大龙门吊和1 台20t小龙门吊的形式， 且两个龙门吊不同轨运行。 根据不同的形式和尺寸， 选择合适的吊起方式， 以保证施工可以顺利进行， 从而满足现场施工要求。

45m节段拼装简支箱梁包含端头节段、 过渡节段、 中间节段等三种形式。 结合流水施工方式， 确定具体的施工速度和现场人员配置方面， 制梁区域内有端头节段模板一套、 过渡节段模板一套、 标准节模板2 套。 箱梁模板的定位要达到精度的要求， 箱梁的尺寸符合技术标准的要求。 节段块预制施工开始前， 需要在箱梁的局部位置上设置坐标系进行控制， 计算确定具体的控制点坐标参数值。 在预制场地内的坐标参数值上， 确定模板位置， 然后进行预制。

端头节段钢筋需要在制梁台座上进行绑扎成型，标准节段需要在钢筋绑扎台座上进行整体性的绑扎施工。 节段块的预制施工速度最高为每月25 块。 在制作完毕后， 达到运输的要求， 应用龙门吊直接吊升到规定位置上， 按照要求养护施工， 达到设计标准的要求。

单独预制方法是在相邻的预制块之间做好精度的控制， 应用拼接湿接缝的方式调节处理。 因此， 在预制环节， 纵向坡度和预拱度的精度都要满足标准要求， 但是该结构尺寸精度合格， 节段块顶底面达到水平的状态， 为后续的调整处理提供良好基础。

4 节段拼装施工

节段梁在架设施工中， 要按照桥梁的走向逐孔进行架设施工， 并且设置移动支架辅助作业施工。 造桥机的腹内进行预制梁节段的组装施工， 在墩顶进行原位张拉施工。 移动支架的长度为129.6m， 主梁以及后尾梁的结构高度设定为6m， 前导梁的高度从6m到3m进行过渡。

4.1 箱梁运输

节段块在制作结束后， 进行全面的检查和验收，保证其质量和性能参数符合要求之后， 再应用大龙门吊提升到200t轮胎式运梁车的上， 然后再通过该车辆直接运输到造桥机的尾部开始喂梁作业， 逐步的安装完成各个梁段的结构。

4.2 梁段吊装

应用回转天车作为主要的设备进行节段块的吊运作业， 将其运输到规定位置， 首先应该降低运行的高速， 然后进行旋转、 纵向移动之后将节段块直接摆放到规定部位上。 节段块通过扁担梁和吊装丝杠悬挂到造桥机上， 吊挂高度根据具体的造桥机变形情况展开设置。

节段块的组拼顺序主要是按照两侧到中间的顺序进行施工， 吊装环节， 应该按照下述顺序进行: 打开跨中横联的结构， 依次吊装1#.13#、 2#、 12#.3# .4#.5#.6#、 7#、 8#节段块， 吊装完毕的节段块经过粗调处理， 安装到位置上可以直接关闭跨中活门。 然后依次吊装9#、 11#、 10#， 先将10#节段块旋转到规定部位上， 再将 9#、 11#就位， 图 1 吊装现场。

图1 吊装现场

4.3 节段块位置调整

两侧1#和13#节段安装为节段拼装的重要施工环节， 支座顶面进行复核检测达到准确性要求后， 应用全站仪进行底座的中心线的设置， 利用砂箱直接安装到两侧桥墩上， 进行砂箱位置的固定， 同时联合梁体线形与砂箱压缩量进行砂箱高程的控制。 按照上述两个节段的高程以做好梁底尺寸的控制， 保证高程复核后尺寸精度合格。 进行梁端的支座中心调整， 保证和中心线是重合设置的。 纵向上应该留有足够的压缩量， 其需要布置到支座端部的位置上， 并且应用全站仪对于各个节段四角部位的测量和定位， 达到准确性的要求， 直到全部结构都满足设计标准的要求即可进行浆液材料的灌注施工。

2#-12#中间节段根据已经安装到规定部位上的2个节段作为基准进行控制， 纵向结构和翼板边缘有3～5cm的距离， 使用钢丝绳牵引控制； 横向按照钢丝绳的位置进行标记确定， 吊装到规定的位置上， 然后做好横向的调整， 以达到设计标准的要求。 纵向尺寸的设计根据设计方案预留60cm的湿接缝， 按照要求调整。 节段块进行设置的环节， 根据要求做好纵向、横向、 竖向的调节。 纵向应用天车进行初步的调节，横向要利用天车顶升油缸进行调整， 保证精度合格，直到最终完全达到设计的要求。

单孔箱梁的各个节段块全部都安装到位后， 把起重天车放置在墩顶的位置上， 然后复核梁面标高。 要想使得梁端不会发生左右倾斜的问题， 通过6 点控制法进行现场控制， 各项参数达到技术要求后， 才能开始后续作业。

4.4 湿接缝施工工艺

4.4.1 钢绞线下料和穿束

预应力钢绞线下料环节， 移动到支架尾部的位置上， 根据规定的尺寸进行控制， 应用砂轮机切割处理。 钢绞线穿束施工按照从上到下、 从内向外的顺序进行。 制作成束的钢绞线需要焊接引线， 穿束之后应用卷扬机直接引线， 穿入到预应力的孔道内。 湿接缝的部分做好处理， 保证结构的性能合格。

4.4.2 湿接缝施工

湿接缝根据需要应用造桥机进行悬挂平台作业施工， 以满足工程的质量标准要求。 湿接缝的钢筋需要预先绑扎到节段块端头对比部位上， 单孔梁全部节段调整到规定的位置上， 并且再次进行绑扎施工。 绑扎作业前， 需要把湿接缝两侧的梁段清洗干净， 并且洒水保湿处理。 湿接缝的内模板使用的是厚度为12mm的竹胶板， 并且使用方木制作肋板， 以达到结构强度要求。 混凝土材料经过制作合格后， 使用罐车运输到施工现场， 通过地泵开始浇筑施工， 符合现场施工作业顺序的要求。 由于湿接缝的长度较小， 并且移动支架上施工， 所以不需要应用底振和侧振的作业方式。湿接缝浇筑施工后， 及时进行洒水养护施工。

4.5 预应力施工

4.5.1 预应力钢绞线张拉

湿接缝混凝土强度达到设计标准的95%之后， 才能进行拆模施工； 在强度达到设计标准的95%后， 且弹性模量完全符合设计要求， 就可以进行预应力张拉施工。 预应力束根据设计要求的顺序进行张拉施工，采用对称的方式进行。 预应力筋需要做好应力的控制， 伸长量校核与控制。

4.5.2 压浆

现场张拉施工结束， 需要使用C55 水泥浆液作为压浆施工材料。 孔道压浆施工的作用就是保护钢绞线不会受到损伤问题， 防止发生锈蚀、 松弛等问题， 然后应用水泥材料进行粘结、 填充， 以达到完整度的标准。 压浆之前需要把管道内的杂质、 积水全部清除干净， 压入管道后水泥浆液及时进行搅拌处理， 达到均匀性的要求。 浆液材料制作为均匀性的材料， 过滤网的规格符合要求， 以满足规定技术标准要求。

4.5.3 预应力钢绞线封锚

预应力钢绞线封锚施工作业之前， 需要做好锚具周边的凿毛处理， 且将端部以及支承板结构的浮浆清理干净， 外露钢绞线应用防水涂料的涂刷施工。 灌注封锚应用C55 微膨胀混凝土施工前， 对于梁端表面的混凝土做好湿润处理， 振捣时不会给锚环等结构产生损坏和影响。 施工结束后立即养生施工， 时间控制在7d 以上。

5 城市桥梁预制拼装施工与质量控制要点

5.1 混凝土工程质量控制

对于混凝土工程的施工来说， 其主要是通过特定的运输设备运送到施工场地， 而后通过龙门吊将相关材料注入到事先布置的模具中。 需要注意的是， 混凝土的浇筑应对称进行， 且应确保连续稳定。 后续的振捣通常应通过插入式振捣棒进行， 同时也可与附着式高频振捣器联合使用。 具体操作的过程中， 务必要对设备的间距以及强度等进行精细地控制， 以确保相关施工效果的稳定。 顶板部分的混凝土厚度应做好精细都控制， 完成这部分的浇筑以后就应及时进行人工整平。 需注意控制顶板的混凝土厚度。 一般来看， 每片预制箱梁都应制作试块， 且应进行现场测试， 以确保施工质量的达标。 处在同一条件下的养护试块制作，通常应以不少于3 组和3 块一组的操作规则进行。

在混凝土完全凝结以后， 就应立即对其进行洒水养护， 养护的时间应控制在≥7d。 至于什么时候拆模， 通常应在分析混凝土强度的条件下进行。 一般来看。 混凝土结构温度≥25 度且凝固8h 后即可进行拆模。 具体进行这方面处理的过程中， 务必要严格按照既定的施工设计进行， 以免影响到结构施工的效果。对于温度未达到既定要求的情况， 则应保持等待至少一天时间才可进行拆模。 另外还应注意的是， 内模拆除后应及时进行打磨和拼装， 同时还应做好脱模剂的涂刷， 以为后续的工程施工提供切实的保障。

5.2 模板工程质量控制

模板方面采用定型钢模板比较适宜， 拼装应在龙门吊与人工协作操作的条件下进行。 具体来说， 应先进行侧模的拼装， 而后按照既定的设计标准稳定有序地展开处理， 这样所达到的施工效果才会更为理想。相关操作应注意定位以及吊运等的稳定， 切勿有任何的差错， 这样才能高质量地推进相关的处理， 所达到的技术应用效果也会更符合预期。 堵头模板的安装应符合既定的设计要求， 尺寸方面应做好精细地布置，以为相关施工的高效推进提供切实的保障。 侧模的固定处理应与预制箱梁等的设计标准保持一致， 特别是细节相关的处理， 以切实地保障这方面操作的稳定与规范。 在对模板拼装的过程中， 应加强错台的有效控制， 以免影响到正常的施工。 要想有效地规避漏浆等的不良情况， 就应在底模角钢部位贴上薄泡沫条， 施工时应实时检查， 以使其发挥出应有的价值个作用，在对侧模固定以后， 就应有序地展开顶板负弯矩预应力管道的安装， 相关的操作应确保科学规范， 这样才能切实地保障整个技术处理的稳定与高效。

5.3 钢筋工程质量控制

钢筋工程进行的过程中， 应预先做好钢筋的制作和加工， 通常应在专业的加工场进行这方面的处理。对于成品与半成品， 则应做好精细规范的分类， 以为后续施工的稳定与高效提供切实的保障。 对于底模方面的施工来说， 涂刷脱模剂的过程中应每隔2m放置一根方木， 以免影响到钢筋的性能和质量。 安装底模钢筋的过程中， 通常应在底部放置混凝土保护垫片，且应留有一定的间隔， 以便进行后续的拆卸。 对于钢筋的安装来说， 如果钢筋直径≥12mm， 此时一般可通过焊接的方式进行。 不管是单面的焊接， 还是双面的焊接， 都应做好焊接长度以及绑扎等的有效处理，以切实地保障现实性施工的稳定与高效。 对于腹板的预应力管道来说， 相应的固定通常应通过设计的线形和腹板的钢筋进行， 这样才能切实地保障预应力的稳定。

5.4 座浆和灌浆浆液的控制

除了要做好拼装的处理， 相关的施工单位还应关注灌浆浆液的质量控制， 这样才能切实地保障后续锚固施工的稳定与高效。 鉴于此， 工程推进的前期， 相关工作人员就应对所用到的拌浆设备进行考察分析，以为后续稳定高效地施工提供切实的保障。 对于预制立柱的固定来说， 通常应通过结合面都垫层座浆等进行， 但应注意标高与垂直度的适宜， 且应与现实的施工环境保持协调。 因浆液的流动性较大且初凝较早，因此相关的施工人员务必要做好拌和过程的控制， 以为相关施工的稳定与高效提供切实的保障。 不仅如此， 还应做好设备性能的控制， 以为现实性施工的科学与规范提供强有力的支持。

5.5 压力灌浆过程质量监控

对于城市桥梁工程的施工来说， 其中涉及到的预制构件座浆以及管道灌浆等的施工大都是在比较隐蔽的条件下进行， 而相关的质量控制往往很难在公开场合进行， 因此就应落实好相关施工的严格管控。 具体来说， 应重点关注以下几个方面: 其一， 对拼装相关的施工做好预先的清理， 例如凿毛相关的处理， 以内后续立柱以及盖梁座浆等的施工提供有利的条件。 与此同时， 还应对管道进行精细的清理， 以为后续灌浆的顺畅提供有利的条件。 其二， 压浆相关的施工应严格按照既定的施工顺序进行， 细节方面的处理务必要保证科学合理， 以为整个技术处理的稳定与高效提供切实的保障。 其三， 对于盖梁注浆管的设置来说， 通常应在水平方位的基础上进行， 相关的处理务必要保证科学严谨， 以为技术施工的稳定与高效提供切实的保障。 其四， 灌浆相关的处理应在管道完成拼装的当天进行， 且应保证灌浆质量的达标， 切勿有任何细节方面的不良情况。 其五， 还应加强灌浆施工过程的实时记录， 以为后续相关的技术处理提供一定的参考。

6 结语

节段预制拼装箱梁技术最初是欧洲研发和应用的， 已经在我国广泛的应用， 该技术将单孔箱梁逐个进行施工， 分为多个节段部分， 通过工厂预制合格之后就可以运输到现场进行组装、 拼装施工， 然后组合形成整体的箱梁结构。 本文以实际案例展开分析， 了解桥梁工程拼装箱梁节段拼装施工工艺， 对于提高工程的总体水平有重要价值和意义。