全体外预应力节段梁短线法预制施工技术

【摘要】芜湖长江公路二桥节段箱梁采用薄壁箱梁设计，同时采用大挑臂带肋截面，并采用全体外预应力体系，结构设计新颖，在国内大规模应用尚属首次。节段箱梁短线预制施工技术实现了把大规模现场作业转换成工厂化、标准化场内流水作业，箱梁预制速度快，质量可控性强。同时，提高了工效，可供类似工程参考。

【关键词】节段梁；短线法；预制；测量控制

1 工程概述

芜湖长江公路二桥D-1标段全长7560m，包括永定圩引桥33×（5×40）m左右幅共330孔40m預应力混凝土箱梁、永定圩南引桥（40+55+40）+3×（5×55）m左右幅共4孔40m、32孔55m预应力混凝土箱梁。本标段箱梁共计5284榀，其中40m节段箱梁4620榀，55m节段箱梁664榀。节段箱梁采用单箱单室截面，其中40m跨径箱梁顶板宽16.25m， 厚度22cm；底板宽6.12m，厚度20cm；腹板厚35cm，腹板斜率1：2.8，梁高2.5m。翼缘板加劲肋板采用倒梯形截面，3m一道。

2 梁场总体布置及建设

箱梁预制场设在永定圩大堤堤坝北侧附近（K30+918），预制场面积约93533㎡。梁场内设置制梁台座19个，设置57个整修及二次养护台座，414个双层存梁台座可存梁885片。场内配置6台20t龙门吊用于钢筋骨架及模板吊装，3台200t搬梁机用于场内梁段搬运。

3 短线匹配模板系统

箱梁预制以短线法制梁台车配液压模板进行。梁场采用19套全液压系统定型钢模板，模板系统分为固定端模及支架、活动端模、外侧模及支架、内模及移动支架、底模及底模台车、液压系统等几部分组成。

4 预制施工技术

4.1短线法施工特点

箱梁节段预制选用短线匹配法，以每两条相邻湿接缝间的所有梁段为一个预制循环单元，短线法匹配预制箱梁施工在工序上是流水线作业，可实现多个T构不同节段的平行作业，把现场施工转换成工厂化、标准化场内生产作业，制梁速度快，质量易于保证；同时，节约了成本、提高了工效，可实现较大的经济效益。

4.2 主要工序施工方法

4.2.1 模板安装

模板安装由底模台车轨道安装、固定端模及支架安装、侧模及支架安装、底模及台车安装、内模及滑梁安装、牵引系统安装等几部分组成。安装顺序为：底模台车轨道安装→固定端模及支架安装→侧模及支架安装→底模及台车安装→内模及滑梁安装。

4.2.2 匹配梁调整及定位

匹配梁段为待浇梁段相邻的上一已浇筑节段，其作为待浇梁段另一侧的端模，新浇梁段在达到一定的强度后，脱开侧模，通过卷扬机牵引和底模台车的顶升动作相互配合脱离固定端模，移至匹配位置进行定位。

4.2.3 钢筋工程

⑴钢筋的加工制作

钢筋使用前将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋要平直、无局部弯折现象。

①钢筋骨架绑扎

箱梁节段钢筋采取先在钢筋胎膜内绑扎成型、再整体吊装入模的方式进行。

箱梁节段钢筋绑扎的顺序为：底板钢筋绑扎→腹板及横隔板钢筋绑扎（预埋）→顶板（含翼板）钢筋绑扎

②预埋管件的安装、定位

预埋件在钢筋绑扎台座上按设计位置布置，吊装入模后再以模板中轴线和固定端模为基准重新放样并精确定位。

③钢筋保护层垫块安装

钢筋保护层垫块使用梅花形垫块。安装时，垫块按梅花型布置，间距不超过1m，底板与腹板交接处适当加密。

⑵钢筋骨架的整体吊装

钢筋骨架整体吊放入模由测量控制其位置，并在顶板钢筋上准确测量放样固定梁体线形测量控制点预埋件。吊装时，保护好各种预埋管件不受损伤。

4.2.4 混凝土工程

⑴混凝土配合比的要求

箱梁混凝土为C50高强混凝土，采用低碱水泥进行拌制。其主要技术、性能参数为：缓凝时间不小于6小时；坍落度为16+2cm；1.5天强度达到50%以上，3天强度达到设计强度75%以上，28天强度不小于设计强度。

⑵混凝土浇筑

混凝土运输车运输至前场，经卸料到料斗内后，由20t龙门吊吊料斗入模。箱梁混凝土的浇筑顺序为：底板→腹板→顶板（含翼板）。

⑶混凝土养护

混凝土浇筑完成初凝后应及时进行养护，对箱梁顶板、底板进行覆盖洒水养护，拆模后内箱及外侧喷洒养护液进行养护。

⑷模板拆除

箱梁混凝土达到50%强度后开始拆除模板。模板拆除顺序为：内模拆除→外侧模拆除→匹配梁段移开→新浇梁段移到匹配梁位置。

5 预制阶段测量控制技术

⑴短线匹配预制线形控制的实现

短线预制法是在同一地方用位置可调的模板逐块浇筑梁段的施工方法，浇筑时必须同已浇筑完成的前一梁段形成"匹配"拼缝。短线预制法成功的关键在于匹配梁段位置数据精度控制，同时还必须具备精确的测量方法和准确的控制数据库及正确的算法。

⑵模板精度控制

模板精度控制主要体现在固定端模的精度控制。

固定端模：固定端模模面须保持竖向垂直并与预制单元中线成90°，其上缘须保持水平。端模标高应以靠近腹板处的两测量控制点进行检查。

底模：对于等高箱梁，底模需水平安置并与固定端模下缘良好闭合。底模中线必须在水平与竖向与固定端模面成90o。

⑶匹配梁段定位

短线匹配法施工是一个循环过程，匹配梁段的定位主要通过6个控制测点来实现，测点设布置见图5-1。

用沿节段中心线的两个测点（FH & BH）来控制平面位置，用沿腹板设置的四个测点（FL， FR， BL & BR ）来控制标高。所有控制测点在新浇筑梁段混凝土凝结前安放在梁段顶板上。

综上所述，匹配梁段的定位一共有两个测量步骤：

①测量原始数据：包括匹配梁段和新浇筑梁段的数据；

②调整定位过程：按程序输出结果，准确定位新浇筑梁段作为匹配梁段的目标位置。

6 总结

本文结合芜湖长江公路二桥D1标节段梁预制工程，介绍了40m箱梁短线匹配预制施工技术，讲述了施工过程中的重点和难点，并详细说明了短线匹配预制施工测量控制技术及操作要点，可供以后类似工程施工参考借鉴。

参考文献

[1] 葛耀君.分段施工桥梁分析与控制[M].北京：人民交通出版社，2003..

[2]中铁大桥局芜湖长江公路二桥D1标实施性施工组织设计。

作者简介：王玉飞（1987-），男，助理工程师，大学本科

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