箱梁节段短线匹配预制施工

摘 要：随着桥梁建设的发展，箱梁施工采用工厂化预制、现场拼装的工艺越来越广泛，其中箱梁在预制场内工厂化预制分为长线匹配预制和短线匹配预制，本文结合中山梁场混凝土箱梁节段预制施工实例，简要介绍短线匹配预制施工工艺的技术要点。

关键词：箱梁 短线匹配 预制

1 工程概述

港珠澳大桥香港侧连接线段箱梁施工为工程化预制、现场拼装，本公司施工部分为节段梁的预制，预制场地选定为中山梁场；连接线采用变截面连续箱梁，节段长度分为1.7m、3.85m、4m、4.7m、5.4m共五种，节段重66～220t。

2 施工准备

2.1施工控制测量

预制厂建设施工前，应对设计提供的首级控制网进行同等级复测，编制测量方案，进行必要的加密布设控制，补充施工需要的控制点。预制厂建设时采用全站仪和水准仪测量。

预制台座施工完成后，根据其轴线位置施工测量塔，并精确布设测量控制点。同时，在满足通视条件的地方布置一个复核塔，用于复核测量塔上的测量控制点位置。

2.2预制厂布置与施工

预制厂的平面布置、施工道路、加工车间、箱梁出运系统、混凝土供应系统和水电供应系统等应根据施工需要以方便使用的原则进行设计。施工设备的选择以能满足施工需要为前提。

轨道梁、预制台座应进行地基承载力验算，保证使用过程中不产生过大的沉降变形。预制台座上根据模板结构埋设预埋件，安装台车轨道。

测量塔的结构应稳定，并应考虑日照等因素对其产生的影响采取必要的措施，制定可行的测量计划。测量塔的精确定位是保证箱梁预制质量的根本保障，必须严格控制。

3 箱梁节段预制

3.1箱梁节段预制流程

一个标准箱梁节段预制流程如图1所示：

3.2模板制作与安装

模板由专业的钢结构加工厂制作而成，运输至施工现场后进行安装，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、内模及台车安装、牵引系统安装等几部分组成，其结构图见图2。

（1）底模台车轨道安装

底模台车轨道断面尺寸为50mm×100mm方钢。安装前由测量人员测设其中线位置和底面1标高，安装人员以此为依据将轨道与预埋钢板焊接固定，轨道与预埋钢板间的间隙用环氧树脂砂浆填塞密实。

（2）固定端模及支架安装

在整个模板系统中，固定端模的精度要求最高，安装时必须注意以下几点：端模模面与待浇段中轴线成90°，且在竖向保持垂直；端模上翼缘两腹板位置设标高控制点，检测其水平度；端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。

（3）侧模及支架安装

侧模在安装过程中需注意：侧模与台座上的预埋件连接一定要牢固可靠；侧模与底模圆弧段与直线段相接处的加工精度一定要确保，以保证该处过度平顺，接缝严密；侧模与固定端模及匹配梁间的拼缝要严密，与匹配梁接缝间需贴双面胶贴以防漏浆。

（4）底模及台车安装

底模及台车安装时需注意：底模的中轴线与某一组控制测量塔控制点连线重合；底模呈水平状态并与固定端模下缘良好闭合；底模台车辊排中轴线与台车轨道中轴线重合。

（5）内模及台车安装

内模及台车安装时需注意：施工中采取措施保证内模支架的稳定性；内模台车辊排中轴线与台车轨道中轴线重合。

3.3匹配梁调整及定位

匹配梁段定位是短线匹配法施工中最重要的一个环节，其调整及定位步骤如下：

（1）测量人员提拱匹配梁段匹配面到待浇梁段固定端模的距离。考虑到混凝土浇筑过程匹配梁会产生位移，将理论距离减小5mm作为匹配梁定位时控制的距离。

（2）现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹配梁段实行初步定位。底模台车纵向长距离移动通过10t卷扬机牵引，短距离移动通过10t手拉葫芦牵引。横向移动及旋转则通过底模台车上的横向千斤顶进行调整。

（3）测量人员观测匹配梁段，首先指挥人员操作底模台车上的四个竖向千斤顶完成匹配梁的标高调整，再指挥人员操作底模台车上的四个横向千斤顶完成匹配梁的轴线及纵向位置调整（纵向距离微调通过两台16吨螺旋千斤顶完成）。

（4）匹配梁位置调整好之后，将匹配梁底模下的四个螺旋支腿旋下，并对称地顶紧，同时由专人测量匹配梁与固定端模间的距离，保证顶紧支腿过程中匹配梁位置不发生变化。

（5）合拢侧模前用槽钢将匹配梁与固定端模临时固定，确保合拢侧模过程中匹配梁位置不发生变化。

（7）钢筋骨架入模后，用槽钢将匹配梁（埋设有定位预埋件）与固定端模支架焊接固定，防止匹配梁位置在砼浇筑过程中发生变化。然后放松底模台车竖向千斤顶，完成匹配梁受力支点转换。

3.4 模板拆除

模板在同条件养护混凝土试件抗压强大达到设计要求后，按照先拆内模、后拆侧模、最后将匹配梁段和新教梁段移至侧模之外，在拆除模板之前先将各部位的连接螺栓拆除，在进行模板拆除作业。

（1）内模拆除：先将可调撑杆拆除，然后通过内模台车上的竖向千斤顶将内模顶板松开，再通过水平向千斤顶将内模向中间收拢，最后用10t卷扬机将内模台车拖到固定端模之外；

（2）侧模拆除：先拆除侧模铰接位置的限位板，再将销轴拆除，然后通过收紧可调撑杆使侧模平稳地下降，直到侧模与箱梁混凝土有3-5cm的距离；

（3）移运匹配梁：先将4个竖向千斤顶与底模下放的限位装置对齐，顶升千斤顶使其受力，然后将匹配梁底模支腿松开，采用10t卷扬机牵引匹配梁使其与新教梁段脱开并移运出去，放下支腿，松开底模台车千斤顶，将底模台车置换至新浇梁段底模下方；

（4）移运新教梁段：现收紧固定底模下方的2根斜撑，使固定底模与新浇梁段底部脱开，然后按移运匹配梁相同的方法将新浇梁段移运至侧模之外。

3.5钢筋骨架制作与安装

（1）钢筋骨架制作

钢筋入场后由试验室进行抽检，合格后再投入使用。钢筋绑扎在钢筋绑扎台座上完成，同时完成预埋件的初步定位。钢筋绑扎时应特别注意普通钢筋与波纹管、预埋件的位置关系及安装顺序问题，减少不必要的返工。钢筋骨架吊点采用φ16钢筋加工并与钢筋骨架牢固焊接。同时为了保证吊运过程中钢筋骨架不变形，将吊点周围60cm×60cm范围的钢筋、腹板与顶板相交处的钢筋点焊加固。钢筋骨架见图3。

（2）钢筋骨架吊运

钢筋骨架绑扎完成后用专用的钢筋骨架吊具将其吊运至已验收合格的梁段模板内就位。吊运时先调节14个2吨手拉葫芦的链条长度使各吊点受力均匀，然后将钢筋骨架缓慢地吊离钢筋绑扎台座20cm左右，稳定一下后再慢速提升至所需的高度。钢筋骨架入模时，先将钢筋骨架中轴线与模板中轴线对齐，然后点动龙门吊电动葫芦慢速将钢筋骨架下放至调整好的模板内。下放过程中应特别注意保护腹板悬拼束波纹管，防止波纹管损伤和堵头脱落，其吊装示意见图4。

3.6混凝土工程

（1）混凝土浇筑

① 混凝土搅拌前，由现场技术人员会同质检检查合格并报验后签发混凝土浇筑令。由试验人员通知搅拌站的，搅拌站试验室根据现场测定的砂石料含水量计算施工配合比下发到搅拌机，搅拌机严格按配料通知单配料。严格控制搅拌时间在90～180秒，保证混凝土均匀性。

② 混凝土浇筑顺序为底板→腹板→顶板，具体见图5。分层厚度控制在30cm，一斗混凝土必须在两侧腹板内下料。同时必须控制下料速度，避免对波纹管造成过大冲击。布料时，应均匀布料，禁止用振动棒拖动混凝土代替平仓。特别要保证锚垫板位置有足够数量的粗骨料。

③ 混凝土振捣采用插入式振捣器。振捣时严禁振动棒直接碰撞模板、波纹管、预埋管件等。需特别注意加强锚垫板位置混凝土的振捣，确保该位置混凝土密实。

（4）混凝土养护

厦门地处亚热带，属亚热带季风气候，每年平均气温20.80C，最热的七月份平均28.20C，极端最高温度28.40C，混凝土养护为典型夏季养护。采取的措施为：及时覆盖，在混凝土收浆后，及时用土工布覆盖防止水分过快损失，并喷洒养护水；模板拆除后，进行洒水养护。顶、底板直接覆盖洒水，腹板、顶板、翼板等洒水困难的部位采用喷头喷水养护；夏季施工进度较快，箱梁节段在预制台座养护时间不足，需在修整台座上继续养护。

3.7箱梁吊运及堆存

箱梁修整完成后及时吊运至堆存台座上按顺序堆放。采用三点支承堆放以适应地基不均匀沉降，为防止存放期内垫木褪色污染箱梁，垫木用厚型塑料薄膜包裹。箱梁堆放层数经计算确定为3层，上下层支垫位置必须对齐。堆存期内定期对堆存台座沉降、垫木压缩情况进行观测，避免堆存期内箱梁损坏。

箱梁吊运由大龙门吊完成，吊具为自行设计加工的钢箱梁结构，吊点为预留吊孔，吊杆用4～8根φ36mm精轧螺纹钢筋（墩顶梁段用8根φ32mm精轧螺纹钢筋）。起吊时在箱梁顶板底部和吊具下方垫特制的调平垫块，用特制扳手将精轧螺纹钢筋的螺帽拧紧，保证吊杆均匀受力并保护箱梁起吊时不受损坏，箱梁出运由大龙门吊吊运到横移小车上，通过横移小车将箱梁运至海边的出梁码头，用170吨桥式机起重机吊上梁船。

4 结束语

经过试制、总结及正式生产，并在施工中不断改进和优化，短线匹配法预制箱梁的施工工艺已基本完善。通过对前期预制箱梁的尺寸检测、汇总，箱梁的线性与理论数据吻合较好，误差满足设计及相关规范要求，由此可得此类施工工艺可行性较好，也为后续施工奠定了坚实的基础。

参考文献

[1] 雷俊卿.桥梁悬臂施工与设计[M].北京：人民交通出版社，1999；

[2] 节段式混凝桥梁设计和施工指导性规范；

[3] 周水兴.路桥施工计算手册，人民交通出版社

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