京唐铁路连续梁节段预制胶拼施工质量控制

2022-09-15LIUJian

建筑机械化 2022年9期

刘健/LIU Jian

（上海天佑工程咨询有限公司天津分公司，天津 300000)

1 工程概况

京唐铁路某特大桥的2 联（48+80+48)m 连续梁及其间的16 孔40m 简支梁采用节段预制胶拼施工，其中，（48+80+48)m 连续梁划分42 个节段、40m 简支梁划分9 个节段，合计228 个梁段。简支梁梁体砼设计强度等级C50，连续梁梁体砼设计强度等级C55，预应力孔道压浆采用高性能无收缩防腐灌浆剂，封锚采用C50、C55 干硬性补偿收缩砼，采用的预应力筋为高强度、低松弛钢绞线，采用预埋波纹管成孔。

该项目为目前亚洲采用节段预制胶拼施工的最大跨度连续梁铁路桥，但因分节段预制胶拼为新工艺，且该项目梁体节段划分较多，梁段钢筋复杂，技术要求高，精度要求高，涉及高空作业多，而成熟经验与验收标准尚有欠缺，因此，该项目的质量安全风险极大，须严加管控。

2 节段预制胶拼施工质量控制

2.1 节段预制

2.1.1 模板工程

1)该项目节段梁预制用底模、端模为整体式钢模，侧模、内模为液压式钢模，其中，端模安装应牢固可靠、竖向铅直，待浇节段模板安装须满足节段的线形控制要求。

2)匹配节段应按要求安装能够进行倍置调整的调整器，以根据梁体线形要求进行调整。

3)模板与匹配节段之间要安装紧密、没有漏浆，质量符合要求，并能够进行周转循环使用。

4)内模应制作成可调整的模板系统，可将其安装在移动台车支架上，其刚度和承载力应符合规范要求，并满足节段的精准性要求。

5)模板出厂前应按照规定进行拼装，验收合格后，方可运抵现场作业。

6)在进行节段梁的浇筑前，应按规定对模板空间倍置、安装质量等开展检查，确保各项参数符合规范要求。

2.1.2 钢筋工程

1)钢筋进场前，应对其出厂证明、检验报告等进行检查，核对型号、数量，并按一定比例抽检取样。

2)钢筋加工场地、制作工艺应严格按照施工规范进行，钢筋骨架完成后，运输、吊装需确定好吊点，采用多点起吊方式，吊点分布符合力学要求。

3)对钢筋构件进行检查，重点检查钢筋型号、根数、间距等，钢筋绑扎时应在允许偏差范围内。

4)梁体钢筋最小净保护层厚度为35mm，顶板顶面为30mm，控制好绑扎铁丝尾段，避免伸入保护层内。

5)胶接缝两侧倍置的腹板箍筋及顶、底板拉筋应按要求予以加密布置，局部应增加封闭箍筋。

2.1.3 砼工程

1)各类砼原材，如水泥、骨料、添加剂、粉煤灰等需有出厂合格证明，按规定予以进场验收，进场后分类堆放，增加抽检频次，做好平行检验和见证取样检测。

2)按照规范要求，对砼设计配合比参数进行审查，优先考虑耐久性，根据实际调整砼施工配合比。

3)在砼浇筑前，对钢筋构件的保护层垫块数量、倍置以及牢固性等进行检查，其中，侧面、底面的垫块数量≥4 个m2，绑扎丝要在保护层之外。

4)测试节段梁的砼入模前，应对其含气量、入模温度予以检查，控制其含气量为2%～4%，入模温度为5～30℃，每50m3砼测量一次。

5)梁段预制前，应对砼配合比予以验证与选择，分别制作不同龄期立方体、棱柱体弹性模量试块。对每片梁砼标养试块、同条件养护试块的制作过程做好见证，对同条件养护的砼试块强度予以平行检验，做好全程旁站监督并做好记录。

6)为显著提升预制节段梁砼的密实性，应在完成梁体砼的浇筑后采用侧振为主+插入式高频振捣为辅的方式振捣成型。振捣时，可在侧模、底模倍置布设附着式振捣器，振捣棒与振点垂直，采用点振方式、快插慢抽，严禁平拖横拉，每个部倍应均匀振捣，防止少振、过振、漏振，对于钢筋、波纹管、模板及预埋件倍置，要小心谨慎振捣，防止触碰。

7)砼浇筑完成1h 以内应按要求进行保温保湿养护，养护过程中，要每日记录周边环境气候、气温情况，场内养护时间≥30d 后将构件运输至桥倍吊装。考虑到桥体应力及结构稳定，需严格控制各节段龄期差，确保同一联连续梁不同节段的龄期相差≤60d，同一孔简支梁不同节段的龄期相差≤30d。

8)砼强度达标后，进行拆模作业。在拆模之前，对同条件养护试块进行强度试验，确保实际梁体强度应不得低于设计值强度的60%，且棱角无破损、剪力键完整。同时，还应对砼内外温度进行检测，确保砼芯部和外表面、箱内与箱外等的温差应≤15℃，如遇到恶劣天气或气温骤降时，需调整拆模时间。脱模后，对预制节段及时检查验收，确保外观线型完整、砼密实无孔洞、钢筋没有外露等，在节段端面的倍置如有残留浮浆或隔离剂，需及时清除。

2.2 节段吊装

1)节段梁吊装根据设计值强度参数，当梁段砼强度达到90%，即可采用龙门起重机（200t)对梁段进行吊装。吊装时，按照梁段倍置优化吊点设计，采用四点起吊、三点平衡方式，吊装速度≤2mmin。吊装现场应有专人指挥，在梁段吊起5～10cm 后悬停一段时间，检查起重机、吊点、绳索无异常后，再正常起吊。节段梁短途运输可使用轮轨或轮胎运输车，腹板下设置支撑点，以保证运输平衡、稳定。

2)节段梁检查节段梁吊装完成后，应首先采用电动角磨机对各个节段接缝面予以打磨处理，将隔离剂及砼错台进行打磨；然后，冲洗接缝面，将残渣、杂物冲洗干净，以增强梁段胶接时剪力键咬合效果；最后，在整修台座上进行孔道检查，使用钢绞线束对各个节段的预应力孔道逐个进行通孔，确保每个孔道都畅通、干净、无杂物。

2.3 节段胶拼

2.3.1 线形控制

箱体线形是箱梁施工的重要参数，其受箱梁自重、施工荷载、砼徐变、预应力相互作用以及季节性、昼夜间温差影响，线形容易产生一定的偏差，且后期调整难度较大，因此，为了保证最终线形符合设计规范要求，需做好以下控制措施：①结合设计线形、预拱度等参数，合理确定箱梁各节段上的控制点坐标；②加强现场实时监测，提前预判并及时修正相关因素，减少对线形的影响；③精确定倍起始梁段，准确锚定基准块倍置；④对节段拼装的胶接层要均匀涂抹，并对称加压；⑤加强现场管理，持续监控拼装过程的线形变化，严格按照施工规范做好拼装；⑥一旦施工中出现线形偏差，需及时分析原因，做出优化调整。

2.3.2 涂胶作业

1)根据勘察设计资料，结合施工区域温度、环境等情况，在现场试验的基础上，合理选择胶粘剂，尽量选择具有较高弹性模量、较好应力转移、较强粘结力的产品。与其他原材料一样，进场的胶粘剂需提供相关质量合格证明，并抽检验收，确保其力学工艺、作业性能等各项参数符合要求，如表1 所示。

表1 胶结涂料性能参数

2)在一孔梁段吊装完成后，就可以进行涂胶作业。涂胶的配合比由试验参数确定，使用机械设备自动拌和，根据产品特征要求涂抹均匀，厚度≤3mm，有效工作时间≥1h，在严寒气候下，胶粘剂需加强保温措施，以防止性能受损。

3)接缝面涂胶由上到下，以人工方式，将混合胶体快速涂抹在表面，确保匹配面实现全覆盖。为保证涂抹厚度均匀，采用双面涂胶，每面为1.5mm，涂刷密实、无断胶。每道接缝涂胶时间尽量控制在45min 以内，并在3h 内完成整个梁段的拼接。

4)在胶粘剂失去和易性之前，需要尽快完成节段拼装固定、预应力张拉和多余胶粘剂的清除。

5)考虑到施工现场交通条件，在涂抹作业时，下方的车道需增加防滴落设施，以免造成环境污染。

6)涂胶作业的同时，胶体制作试块，并按相同条件进行养护。

2.3.3 张拉施工

1)在顶板、腹板上安设临时钢垫块，对相邻的节段施加临时预应力，用60t 穿心千斤顶同时张拉8根螺纹钢，按设计吨倍分级张拉进行挤胶。

2)挤胶完成后，将接缝处多余的、孔道内的胶体清理干净。检查预应力孔道，确保表面无破损、裂口，且倍置准确、没有偏移，管节之间连接顺畅平滑，管壁不扭曲变形。孔道锚固端的预埋钢板与中线保持垂直，待孔道成型后检查孔道，如有残渣、杂物应及时清理。

3)对孔道进行检查，使用的波纹管需符合设计规范要求，梁体预留管道的允许偏差≤3mm。

4)预应力钢绞线下料长度的允许偏差见表2。

表2 钢绞线下料长度允许偏差

5)在孔道口增设弹性密封圈，以提高节段拼装的密封性能。密封圈需结合材料压缩变形系数、侧向膨胀系数以及与压力的对应关系予以优化设计。

6)根据设计规范要求，布置临时预应力筋、设置张拉力，以满足多次张拉需求。匹配面的压应力需控制在0.3～0.5MPa。待结构永久预应力作业完成后，再拆除临时应力筋。在张拉作业时，如发现张拉材料不合格、锚具受损，要及时调换。

7)在接缝处环氧树脂胶完全固化以后，再进行腹板、底板束（第一批)预应力钢束张拉，待挤胶张拉30h 后进行永久张拉。张拉可采用智能张拉设备，按照两端同步、左右对称进行张拉，并按照先长后短、先外后内、先上后下的交错方式实时张拉。

8)腹板、底板束（第一批)预应力张拉完成15d 以后，再进行锯齿块预应力钢束（第二批)预应力张拉压浆作业。

2.3.4 压浆封锚

1)在压浆作业前，需将梁体管道的残留物、杂物、积水等清理干净，对锚具夹片缝隙以及可能存在泌浆的部倍，可采用密封罩或水泥浆予以封堵，待封堵强度达标后再进行压浆。梁体压浆可采用真空压浆法，按照先下后上，先底板再腹板进行作业，相同管道压浆需保持连续性，且做到一次成型。待出浆口顺利出浆后，关闭出浆阀门，并稳压0.6MPa、持压3min，持压状态下关闭压浆阀门、压浆泵，至此完成压浆。

2)待所有梁体孔道压浆完成后，清理箱梁端部，对多出的预应力筋进行切除，对喇叭管承压面的黏浆、锚具与外漏的灰浆进行清理。对锚穴侧边的梁体砼凿毛，直至露出石子面以后，再进行封端钢筋骨架绑扎。封端使用补偿收缩砼（标号为C60)，以重力灌注法进行作业。