短線匹配法節(jié)段箱梁預(yù)制關(guān)鍵技術(shù)

劉程洪

（廣東省長大公路工程有限公司,廣東 廣州 510000）

短線匹配法節(jié)段箱梁預(yù)制關(guān)鍵技術(shù)

劉程洪

（廣東省長大公路工程有限公司,廣東 廣州 510000）

通過介紹臺州灣跨海特大橋節(jié)段箱梁預(yù)制施工過程,對短線匹配法節(jié)段箱梁功效進(jìn)行總結(jié),然后對節(jié)段箱梁預(yù)制過程中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行分析,以期為類似工程提供參考。

節(jié)段預(yù)制；鋼筋綁扎；線型控制

1 工程概況

臺州灣特大橋非通航孔橋采用60 m跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁（節(jié)段拼裝）。標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)長5跨一聯(lián):其中北側(cè)非通航孔橋橋跨布置為4×（5× 60）=1 200（m）,共4聯(lián)；南側(cè)非通航孔橋橋跨布置為5×（5×60）=1 500（m）,共5聯(lián)；全橋節(jié)段箱梁共1 782榀,如圖1所示。

節(jié)段箱梁中心梁高3.6 m,箱梁翼緣懸臂3.50 m,懸臂端厚度20 cm,懸臂根部厚度50 cm。箱梁頂板厚度28 cm?？缰邢淞航孛娓拱搴?5 cm,底板厚27 cm；根部箱梁截面腹板厚70 cm,底板厚60 cm。

2 場地布置

該項(xiàng)目節(jié)段箱梁采用短線匹配法工廠化流水生產(chǎn)線預(yù)制,共設(shè)兩條45 m/345 m大生產(chǎn)線。整個預(yù)制場生產(chǎn)線共配備兩臺150 t大龍門吊（一條大生產(chǎn)線1臺）、4臺16 t（一條大生產(chǎn)線2臺）小龍門吊負(fù)責(zé)起重吊裝作業(yè)；設(shè)置9個鋼筋胎架、9個預(yù)制臺座負(fù)責(zé)鋼筋及節(jié)段箱梁預(yù)制；布置32個整修臺座負(fù)責(zé)轉(zhuǎn)向塊澆筑及表面修整；布置232個存梁臺座負(fù)責(zé)節(jié)段梁存放（存梁臺座+整修臺座+預(yù)制臺座共可存梁514榀）,如圖2所示。

3 關(guān)鍵控制技術(shù)

3.1 鋼筋加工及綁扎

針對節(jié)段箱梁鋼筋散件尺寸較小、用量大、不同梁型之間通用性高等特點(diǎn),項(xiàng)目部引入“鋼筋配送”理念。即:按照圖紙數(shù)量和規(guī)格將散件鋼筋在加工場集中加工,并分類存放,施工現(xiàn)場按需取料。采用先進(jìn)的機(jī)具設(shè)備（全自動鋼筋彎箍機(jī)、鋼筋彎曲中心等）能保證鋼筋散件尺寸精度,同種類大批量的生產(chǎn)模式能夠提高作業(yè)工人生產(chǎn)效率。

節(jié)段箱梁鋼筋按照“在專用胎架上綁扎成型→采用龍門吊整體吊裝入?！钡墓に囘M(jìn)行安裝。節(jié)段箱梁模板周轉(zhuǎn)使用次數(shù)多,安裝精度要求高,箱梁成品外觀質(zhì)量要求高,采用此工藝能大大縮短鋼筋入模到混凝土澆筑之間的時間,減少鋼筋施工對模板的損傷。另外,鋼筋綁扎與節(jié)段混凝土澆筑施工流水作業(yè)、互不干擾,真正實(shí)現(xiàn)節(jié)段預(yù)制“工廠化”施工,完成從“預(yù)制場”到“預(yù)制廠”的轉(zhuǎn)變。

在模板端部按照主筋位置和間距焊接無縫鋼管,鋼筋骨架整體吊裝入模后在鋼管內(nèi)插入圓鋼對鋼筋骨架進(jìn)行快速精確定位。入模就位以后在鋼筋骨架頂部設(shè)置6條型鋼挑梁,用以固定鋼筋骨架[1]。

3.2 箱梁質(zhì)量管理

（1）采用不銹鋼復(fù)合板作為外模,即有效地提高了箱梁外觀質(zhì)量,又明顯地降低了作業(yè)隊(duì)伍模板打磨作業(yè)時間；通過配合比調(diào)配,有效地改善混凝土作業(yè)性能并保證混凝土顏色的一致性；箱梁內(nèi)腔底板處倒角模板采用貼模板布處理,氣泡數(shù)量得到有效控制。

（2）采用“充氣膠囊+堵頭”作為波紋管內(nèi)襯及端頭連接,既能快速準(zhǔn)確地完成波紋管定位,又能確保相鄰梁段管道接頭平順。

（3）采用吸塵器對模板上雜物進(jìn)行清理,有效地提高箱梁外觀質(zhì)量。

圖1 臺州灣特大橋橋型布置圖

圖2 預(yù)制場布置平面圖

（4）內(nèi)模合模前百分百地量測箱梁外側(cè)保護(hù)層墊塊處數(shù)據(jù),確保其合格,以使梁段保護(hù)層合格率達(dá)到100%。

（5）優(yōu)化梁端剪力鍵脫模處理工藝。該項(xiàng)目首次提出“涂抹脫模劑”代替“涂抹雙灰粉+洗潔精”作為梁段分離的隔離劑。工藝優(yōu)化后,成品梁段剪力鍵無需經(jīng)特殊打磨即可滿足外觀質(zhì)量要求,節(jié)約人力、物力。

（6）采用“智能噴淋（時間繼電器+溫度感應(yīng)器）+循環(huán)利用”養(yǎng)生系統(tǒng)作為梁段養(yǎng)生手段,能夠確保梁段養(yǎng)生完全按照方案要求進(jìn)行全方位養(yǎng)護(hù),且養(yǎng)護(hù)用水用量能夠得到有效控制。

（7）鋼筋胎架及制梁臺座頂部設(shè)置防護(hù)棚,鋼筋綁扎施工不受雨雪、強(qiáng)光直射等天氣影響,提高工人作業(yè)效率。必要時可在防護(hù)棚內(nèi)進(jìn)行蒸汽養(yǎng)生。

3.3 線形控制

節(jié)段預(yù)制精度主要由模板的安裝精度和匹配梁段的定位精度決定。而模板的安裝精度主要由固定端模板的安裝精度決定。

3.3.1 固定端模的測量定位技術(shù)

在澆筑起始端梁段時,在用固定端?？刂破淝岸嗣婢€形的同時,需要用活動端模作為其后端面的線形控制工具,其在預(yù)制臺座上的位置如圖3所示。

根據(jù)劃分的梁段線形,要求現(xiàn)澆梁段的內(nèi)、外模板及測量視準(zhǔn)軸均嚴(yán)格垂直于固定端模,因此在固定端模安裝時需要控制其在水平方向和豎直方向的轉(zhuǎn)角,即需要控制:

（1）模面與現(xiàn)澆梁段中軸線（測量視準(zhǔn)線）垂直,且在豎向上保持鉛直；

（2）上翼緣要進(jìn)行標(biāo)高檢測,確保其水平度。

為了達(dá)到以上的控制目的,固定端模安裝時需采用高精度全站儀TCA1201和精密水準(zhǔn)儀徠卡DNA03作為安裝調(diào)整控制依據(jù),安裝控制步驟如下:

（1）中線控制:在梁段前進(jìn)方向的測量塔上架設(shè)全站儀,相鄰位置的測量塔作為后視定向點(diǎn),并用另一側(cè)的測量塔作為定向精度檢核。測量固定端模上的軸線控制點(diǎn)（中點(diǎn)）,通過左右調(diào)整使其與測量塔基線重合。

（2）垂直度控制:測量固定端模左右兩個控制點(diǎn)至測量塔的水平距離,調(diào)整使其相等,確保固定端模的中軸線與臺座軸線垂直。固定端模的鉛垂性由施工人員使用垂球控制。

（3）水平度控制:利用全站儀測量對稱設(shè)置在固定端模翼緣板兩側(cè)的2個控制點(diǎn)的高程值,調(diào)整使其相等確保固定端模的水平度。

3.3.2 匹配梁段定位技術(shù)

該工程首次提出梁段匹配采用“四點(diǎn)尺量法+六點(diǎn)控制法”結(jié)合放樣的理論。當(dāng)起始梁段混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的90%后,拆掉其內(nèi)模并松開側(cè)模,啟動底模電機(jī)縱向移動,用鋼卷尺（四點(diǎn)尺量法）測出匹配梁與固定端模間的距離使其大致等于下一塊梁段的長度,實(shí)現(xiàn)匹配梁段的初步定位。

精確匹配定位時,首先通過水準(zhǔn)儀調(diào)整梁段的高程。由于計(jì)算出的理論匹配坐標(biāo)值是在預(yù)制坐標(biāo)系下并以固定端模作為高程控制基準(zhǔn)的,所以,在匹配梁段精確定位時,用固定端模高程值作為后視,分別測量點(diǎn)LI1、I1、RI1的高程值,并取平均值作為后視讀數(shù)。分別測量匹配梁段上點(diǎn)FR1、BR1、FL1、BL1的標(biāo)高,通過底模臺座上的油壓裝置多次調(diào)整趨近四個控制點(diǎn)的高程,調(diào)整誤差須控制在±1 mm以內(nèi)。

在梁段標(biāo)高調(diào)整完成后,開始調(diào)整梁段軸線。在一個測量塔上架設(shè)儀器,另一測量塔作為后視定向,并用相鄰的一個檢核校對。定向完成后須復(fù)核固定端模原點(diǎn)坐標(biāo),如若有誤差,必須重新定向找出誤差；如無誤差方可進(jìn)行軸線調(diào)整。調(diào)整時分別在FH1、BH1上架設(shè)強(qiáng)制對中桿,測出其Y軸坐標(biāo)值。記其中一個與理論值差值為a,另一個為b,則通過梁段底部的液壓千斤頂整體平移匹配梁段（a+b） /2,再扭轉(zhuǎn)（a+b）/2,使梁段處于理論匹配位置,調(diào)整過程需要多次趨近復(fù)核。

完成匹配梁的標(biāo)高及平面軸線定位后,調(diào)整匹配梁段梁長,在點(diǎn)FH1和BH1上架設(shè)棱鏡,通過全站儀測出的X軸坐標(biāo)值,用千斤頂整體平移匹配梁。調(diào)整梁長時會引起軸線微小的變化,此時需要再次調(diào)整軸線控制點(diǎn)FH1、BH1,使其符合要求。最后測量每個點(diǎn)的坐標(biāo),每個點(diǎn)的坐標(biāo)值與匹配理論數(shù)據(jù)的差值小于等于±3 mm。如若超出允許范圍,則需要從控制點(diǎn)標(biāo)高開始重新調(diào)整。

類似于安裝活動端模,匹配梁完成定位后,安裝側(cè)模、內(nèi)模并吊入預(yù)扎鋼筋,準(zhǔn)備澆筑起始梁段。由于施工的影響,要求澆筑前再進(jìn)行一次匹配梁段的復(fù)測工作,測量出固定端模上三點(diǎn)LI1、I1、RI1及匹配梁上六點(diǎn) FR1、FL1、BR1、BL1、FH1、BH1的坐標(biāo),并與理論匹配坐標(biāo)比較。如若發(fā)現(xiàn)差值超出范圍,則需要松開固定支座、內(nèi)模和側(cè)模重新進(jìn)行梁段的匹配工作。如若測量無誤,則保存測量坐標(biāo)并記錄。

3.3.3 澆筑梁段與匹配梁段的測量控制技術(shù)

匹配梁段放樣完成之后就可以進(jìn)行下一梁段的澆筑,同樣在梁段上安裝4個高程控制點(diǎn)和兩個平面控制點(diǎn),對稱梁段的控制點(diǎn)預(yù)埋要求類似于上節(jié)所述,只是在測量時需要用全站儀測出固定端模上RI1、I1、LI1三點(diǎn),現(xiàn)澆梁段上FR2、BR2、FL2、BL2、FH2、BH2六點(diǎn)和匹配梁段上FR1、BR1、FL1、BL1、FH1、BH1六點(diǎn)的坐標(biāo),其位置如圖4所示。

圖4 梁段控制點(diǎn)坐標(biāo)測量示意圖

通過測得的控制點(diǎn)坐標(biāo)值,分析匹配梁段頂面6個控制點(diǎn)的實(shí)測匹配坐標(biāo)值與理論匹配坐標(biāo)值的差異,可以得到梁段在匹配位置的偏離情況,計(jì)算出現(xiàn)澆梁段的預(yù)制誤差,為梁段線形調(diào)整提供建議。匹配無誤后將匹配梁段和澆筑梁段控制點(diǎn)的坐標(biāo)測存并記錄。

4 結(jié)語

綜上所述,臺州灣特大橋項(xiàng)目通過對短線匹配法節(jié)段箱梁預(yù)制進(jìn)行過程跟蹤、總結(jié)分析后,對單片箱梁預(yù)制功效進(jìn)行了比較準(zhǔn)確的統(tǒng)計(jì)；通過引進(jìn)新設(shè)備、新工藝,使箱梁鋼筋加工效率和加工精度、箱梁外觀質(zhì)量及保護(hù)層合格率等得到大幅度提高；通過采用“四點(diǎn)尺量法+六點(diǎn)控制法”對箱梁匹配放樣進(jìn)行精準(zhǔn)控制,使整個項(xiàng)目梁段預(yù)制精度保持在偏差5 mm內(nèi),各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及相關(guān)規(guī)范的要求。該工藝可為類似工程節(jié)段梁短線匹配預(yù)制提供借鑒經(jīng)驗(yàn)。

[1]張校昌.短線匹配法節(jié)段箱果施工技術(shù)應(yīng)用研究[D].濟(jì)南:山東大學(xué),2015.

重慶合川至四川安岳（重慶段）高速公路項(xiàng)目獲批

全長95.88 km、總投資96.69億元的重慶合川至四川安岳（重慶段）高速公路項(xiàng)目已于日前獲批。

合川至安岳高速公路全線將設(shè)置10處互通立交,采用設(shè)計(jì)速度100 km/h,路基寬度26.0 m,按雙向4車道高速公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。該項(xiàng)目法人為重慶鐵發(fā)雙合高速公路有限公司,由中國鐵建股份有限公司和重慶高速集團(tuán)有限公司按照80:20比例,共同出資設(shè)立。

U445.4

B

1009-7716（2017）07-0124-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.036

2017-03-27

劉程洪（1985-)男,廣東廣州人,工程師,研究方向:橋梁施工技術(shù)。