孟加拉國德比甘吉公路橋預應力梁工程施工方案

龐艷輝

(黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司，哈爾濱 150081)

孟加拉國德比甘吉公路橋預應力梁工程施工方案

龐艷輝

(黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司，哈爾濱 150081)

孟加拉國德比甘吉公路橋工程為黑龍江省隆業(yè)水利水電工程建設(shè)有限公司參加的援外建設(shè)工程。文章論述了橋梁中墩蓋梁施工和橋染上部工程施工技術(shù)。著重分析了預應力梁施工分為先張法和后張法，從預應力橋梁后張法施工方案研究入手，對預應力梁施工方案進行了探討。

孟加拉；預應力；梁板；施工；方案

1 中墩蓋梁施工

中墩蓋梁施工分3道工序：模板安裝、鋼筋安裝和混凝土澆筑。

1.1 蓋梁模板安裝

蓋梁模板采用無支架施工。在墩柱施工時，按尺寸在蓋梁底以下相應位置，順橋縱向方向，在柱中心予留一圓孔，直徑180 mm，在墩柱施工時預埋鋼管，長度與柱直徑相等。在孔內(nèi)穿入Φ100 mm的圓鋼作支座，在圓鋼兩端安裝支座砂筒，順水流方向放置工型鋼梁，工型鋼之間用鐵件做橫向聯(lián)結(jié)，使其夾緊墩柱并防止扭曲變形。

工型字鋼上鋪設(shè)木方，上鋪蓋梁底模，外立側(cè)模，上、下口用拉筋固定，兩側(cè)用斜拉張拉牢，達到設(shè)計要求為止見圖1。

為保證混凝土的外觀光滑和強度質(zhì)量，提高模板周轉(zhuǎn)率，用組合鋼模板與木模結(jié)合，木制模板內(nèi)側(cè)一律釘鍍鋅鐵皮，鐵皮厚0.5 mm，模板拉筋不穿過混凝土。也可用鋼板與角鋼，焊制成定型鋼模，即保證混凝土質(zhì)量，又安裝拆卸方便。

1.2 蓋梁鋼筋與混凝土

蓋梁鋼筋采用現(xiàn)場綁扎，綁扎要求嚴格按施工規(guī)范規(guī)定施工[1]。混凝土澆筑用泵送混凝土，分層用插入式振搗器振搗。養(yǎng)生用麻袋片覆蓋灑水養(yǎng)生。

圖1 無支架式中墩蓋梁模板示意圖

1.3 橋臺蓋梁、背墻、耳墻施工

橋臺的墩柱、蓋梁工程與中墩墩柱，蓋梁的施工方法相同。另增加了背墻、耳墻的施工項目。

1.3.1 耳墻、背墻模板安裝

耳墻、背墻模板，采用鋼木結(jié)合的方法支立。在背墻模板支立時，把伸縮縫預留槽位置支立準確。耳墻應平行于橋縱向軸線。

1.3.2 鋼筋與混凝土澆筑

背墻與耳墻施工，由于屬于薄壁混凝土，故先綁筋，再支立模板，后澆筑混凝土[2]。鋼筋綁扎嚴格按規(guī)范進行，澆筑用插入式振搗器分層振搗。

1.3.3 腳手支架

接樁、蓋梁的施工作業(yè)平臺，采用1.5寸鋼管為腳手架材料，用鋼扣件聯(lián)結(jié)加固，綁扎成獨立腳手支架做為施工作業(yè)平臺。

2 橋梁上部工程

橋梁上部工程包括：空心板梁預制場及小構(gòu)件預制場布置、空心板梁的預制準備工作、空心板梁的預制、預應力管道壓漿和空心板梁封端。

2.1 空心板梁預制場及小構(gòu)件預制場布置

2.1.1 空心板梁預制場的布置

根據(jù)該橋地質(zhì)情況，空心板梁預制場布置在東岸與橋軸線垂直，行車方向的左側(cè)，面積為4 000 m2的開闊平地上，場內(nèi)設(shè)置分預制和儲梁兩部分，并滿足171片空心板梁的預制和儲梁的要求，空心橋梁底墊12個，鋼筋綁扎底胎2個，34 m跨龍門吊1臺，運梁線1條，混凝土拌合樓1座，及其它配套設(shè)施若干。

2.1.2 小構(gòu)件預制場的布置

小構(gòu)件預制場布設(shè)在東岸的南側(cè)，面積為50 m2×60 m2，場內(nèi)設(shè)置J-400攪拌機2臺，皮帶輸送機4套，人行道塊件底模6個，遮檐板底模10套，護坡塊模板20套，欄桿、欄桿柱模板各8套及其它配套設(shè)施若干。

2.2 空心板梁的預制準備工作

2.2.1 制作梁底座及梁底模板

2.2.1.1 梁底座

空心板預制按3 d5片梁的施工進度安排，在預制場內(nèi)布設(shè)12個梁底座，每個梁底座基礎(chǔ)墊層采用30 cm水撼砂，20 MPa磚碴混凝土澆筑而成，為了防止空心板梁張拉時梁端受集中荷載而損壞，梁底座基礎(chǔ)兩端采用擴大混凝土基礎(chǔ)?？招陌辶旱啄０寤炷翂|層示意圖見圖2。

圖2

2.2.1.2 梁底模板

底模支承于梁底座上面，它由沿梁長方向緊貼于梁底座的縱、橫向槽鋼、橡膠墊、木方及3015鋼模，間距為1.5 m的附著式振搗器等構(gòu)件組成[3]。

2.2.2 模板制作、檢修

預制空心板梁外側(cè)模板采用鋼模組裝成大塊運至現(xiàn)場后，用預制場內(nèi)的龍門吊就位。

內(nèi)模因形狀復雜，分塊多，采用裝配式活動鋼模，單塊制作，現(xiàn)場拼裝，且對平接縫不嚴密處，填塞泡沫塑料。

內(nèi)模板平面部分用3015和2015鋼模板拼裝，倒角模板用3015鋼模改制。

自制一套折板機具，按設(shè)計尺寸和模板結(jié)構(gòu)加工焊接。模板內(nèi)設(shè)鋼支撐，在底模上安裝兩根縱向槽鋼。

內(nèi)模板組裝：在預制場適當?shù)胤皆O(shè)一組裝平臺，分段將模板用U型卡子組裝成形，內(nèi)支撐與模板之間用卡具連接。當?shù)撞亢蛡?cè)面鋼筋吊裝就位后，分段吊裝內(nèi)模，各段內(nèi)模之間連續(xù)嚴密牢固，梁底、梁肋尺寸用混凝土墊塊控制。

內(nèi)模板拆除：考慮到空心板梁內(nèi)部尺寸中間大，端部小的特點，內(nèi)模板宜采用分塊拆卸的方法。制做四輪小平車，用內(nèi)模底部兩根縱向槽鋼做導軌，兩人坐在平車上，從端頭向中間逐漸拆除頂模、側(cè)模，拆下的模板與內(nèi)支撐，隨時用平車運出，從兩端向內(nèi)同時進行，最后從里向外拆除底模板。拆除內(nèi)模板要配備通風、照明設(shè)施?？招陌辶耗０迨┕嗝媸疽鈭D見圖3。

圖3 空心板梁模板施工斷面示意圖

為防止內(nèi)模上浮，在底座混凝土上頂埋錨環(huán)，用緊固螺栓和鋼模梁把內(nèi)模板固定壓住。為確保整片空心板梁的縱向順直度，每片空心板梁兩側(cè)分別用手動葫蘆對拉。支模時內(nèi)外模均涂脫模劑，拆模后對損壞的模板及時修整，涂脫模劑后備用。

2.2.3 安裝龍門吊

龍門架設(shè)計吊裝重量按空心板自重33 t的1.5倍計，吊裝49.15 t，在預制場及橋下分別用P43鋼軌及枕木鋪設(shè)龍門吊行走路線，用水準找平準確至5 mm，利用工地現(xiàn)有萬能桿件拼裝三套門架完成空心板梁的預制及安裝。預制場拼裝一套凈高為9.5 m，跨度為34 m的門架，完成空心板梁的預制及裝車，橋下筑島的頂面拼裝兩套凈高為15.5 m，寬度為15 m的門架，完成空心板梁安裝就位。預制場至橋下空心板梁安裝處鋪設(shè)運梁線1條且使其軌道與預制場龍門架軌道水平交叉，預制場內(nèi)的龍門架軌道按與橋縱向軸線成90°角鋪設(shè)?？招陌辶翰捎脙?nèi)燃牽引車(C-60推土機改制)配合卷揚機牽引運輸，運梁軌道間距為145.3 cm。

2.2.4 安裝龍門架分4個步驟

1)鋪設(shè)吊機行走路線，安裝龍門架行走輪架。

2)在行走輪架上拼裝吊機立柱及臨時支架。

3)拼裝橫梁，并將其吊到立柱上安裝，組成門架。

4)將起重平車吊到橫梁上安裝，最后安裝所有供電設(shè)備。

2.2.5 龍門吊機運轉(zhuǎn)試驗

試驗分3步進行：

2.2.5.1 無負荷試驗

開動行走輪架，起重平車，做反復運轉(zhuǎn)。

2.2.5.2 靜負荷試驗

開動起重平車至橫梁中央，吊起額定起重量的75%，起高10 cm，檢查剎車情況，持重10 min，卸去荷載，測量此時橫梁的下?lián)隙?，要求f≤L/700，L為吊機跨度，反復進行多次直到達到要求。

2.2.5.3 動載試驗

將梁吊起，同步往返運行多次，兩吊機累計開動時間≥10min，各機應動作靈敏，工作平穩(wěn) ，制動可靠。

2.2.5.4 架設(shè)施工便橋

在河道導流口處，根據(jù)架橋期間河流流量情況計算，用貝雷梁修建長34m，跨徑為21m的便橋1座，供跨墩龍門吊及運梁平車沿橋縱向軸線行走。

便橋基礎(chǔ)用鋼護筒，在第一旱季鉆孔樁結(jié)束時，利用島面龍門架配合振拔機插打。在第二旱季便橋架時，橫向用45#工字鋼鋼性聯(lián)接，護筒內(nèi)填密實的粗砂，上鋪枕木，便橋使用結(jié)束后，用射流泵配合卷揚機將護筒拆除，通過桑橋馬橋施工，效果很好。便橋構(gòu)造圖見圖4。

2.3 空心板梁的預制

2.3.1 空心板梁鋼筋加工綁扎與波紋管卷制安裝

2.3.1.1 鋼筋加工

空心板梁多筋下料，制作采用切斷機、成型機、電焊機，卷揚機等機具按設(shè)計尺寸進行常規(guī)加工。

2.3.1.2 鋼筋綁扎

空心板梁鋼筋綁扎采用整體與現(xiàn)場綁扎相結(jié)合的方法施工。步驟為：

1)在事先澆注好的混凝土臺座上，制作兩個鋼筋綁扎底胎。

2)在鋼筋底胎側(cè)面劃線定位，用以準確地確定空心板梁底板及肋板主筋與箍筋的根數(shù)與間距。

3)人工按設(shè)計要求在鋼筋底胎上進行空心板梁底板與肋板部分鋼筋整體綁扎。

4)為保證鋼筋保護層厚度，用架產(chǎn)短筋進行鋼筋骨架焊接加固后，再用混凝土墊塊按設(shè)計要求的保護層呈梅花型綁扎在鋼筋交叉點上。

5)綁所焊接好的骨架，經(jīng)質(zhì)檢人員檢查合格后，用龍門吊將鋼筋骨架吊入模板內(nèi)。

6)用龍門吊吊入內(nèi)模檢查各部分無差錯后，按設(shè)計要求現(xiàn)場綁扎頂板鋼筋。

7)空心板梁鋼筋綁扎質(zhì)量控制。

為了確?？招陌辶轰摻罱壴|(zhì)量，施工中嚴格按設(shè)計要求及鋼筋操作規(guī)程進行作業(yè)，并按下表允許誤差范圍對鋼筋綁扎質(zhì)量進行控制。鋼筋綁扎允許偏差表見表1。

表1 鋼筋綁扎允許偏差表

2.3.1.3 波紋管卷制安裝

波紋管機及鋼帶在國內(nèi)購置，在現(xiàn)場卷制與安裝。安裝時應嚴格按設(shè)計坐標安裝，并加設(shè)定位鋼筋，以防止混凝土澆筑時位置變動。

2.3.2 澆筑混凝土空心板梁

2.3.2.1 混凝土澆筑

為了保證混凝土的質(zhì)量，在混凝土澆筑前應根據(jù)當?shù)厮少彽牟牧霞皻庀髼l件，進行多組不同配比實驗，確定最優(yōu)配合比以滿足設(shè)計要求，每片空心板梁混凝土澆筑在預制梁底座上分三層進行，混凝土采用日本產(chǎn)混凝土拌合樓集中拌合，拌合時摻入FDN高效減水劑，坍落度按12～18cm控制。底板混凝土澆筑由空心板梁一端向別一端推進，混凝土由輪送泵直接送到澆筑倉內(nèi)，并注意控制振搗與泵送的速度相協(xié)調(diào)。

肋板澆筑按層厚25cm分層進行，在肋板下緣斜坡處，派專人仔細觀察該處混凝土的下料及振搗操作，并在混凝土澆筑過程中，注意隨時檢查預應力管道的位置。頂板混凝土澆筑也由一端向另一端進行，為了控制頂板上層混凝土平整度，防止施工人員踐踏，在頂板澆筑時要搭設(shè)臨時馬道，并設(shè)專人看護混凝土管道。

2.3.2.2 混凝土振搗

混凝土振搗是保證空心板梁密實的關(guān)鍵。底板與肋板采用設(shè)在底模和側(cè)模上間距為1.5m的附著式振搗器振搗，以氣泡反出振搗密實為準。頂板混凝土使用插入式振搗器和平板振搗器振搗，振搗器的插入點應均勻排列，間距為1～1.5倍影響半徑，振動作用影響半徑通過試振確定。振動器不應觸及鋼筋和預埋件，且應與模板保持1/2影響半徑的距離。

2.3.2.3 混凝土養(yǎng)護

養(yǎng)護是保證澆筑后空心板梁混凝土強度增長，防止發(fā)生干裂的重要措施，因該空心板梁為薄壁結(jié)構(gòu)，所以采用拆模后噴GH—88養(yǎng)護劑的辦法養(yǎng)護。

2.3.2.4 混凝土澆注的主要技術(shù)措施

1)在確保梁體混凝土設(shè)計強度及水灰比符合施工技術(shù)規(guī)范前提下，根據(jù)梁體不同部位選用不同坍落度的配合比，即在梁體底板選用16-18cm坍落度的配合比，在梁體肋板及頂板選用12-16cm坍落度的配合比。

2)選用優(yōu)質(zhì)粒徑為0.5～1.5cm的碎石及合格的中砂骨料，且砂子使用前必須過篩，防止較大料徑石子混入。

3)澆筑梁體混凝土，必須連續(xù)澆注，防止發(fā)生冷縫等缺陷，混凝土的振搗應明確分工按操作規(guī)程進行，確保振搗不漏振也不過振。

2.3.3 預應力張拉施工

空心板梁混凝土標號達到50MPa時方可張拉，張拉前需做混凝土強度試驗。

2.3.3.1 預應力張拉程序與順序

1)張拉程序：0x→初應力劃線作記號105%Nx拌荷5min→頂塞測伸長值退楔。Nx為張拉控制力，0x為控制應力。

2)張拉順序：根據(jù)設(shè)計要求，確定其張拉順序為：1/2③→②→①→1/2③→④→③。預應力采用KBM15—4，KBM15—5張拉錨固體系。

2.3.3.2 預應力鋼鉸線的張拉管理

根據(jù)張拉控制力及伸長值，用張拉管理圖控制預應力質(zhì)量，并注意檢驗張拉后的空心板梁拱度值。由試驗確定張拉設(shè)備的摩阻力數(shù)值后，在張拉時預以補足。

2.3.3.3 預應力的施加

1)準備工作：選定張拉機具設(shè)備及儀表，張拉千斤頂YCG—25型，配ZB4—500油泵，并在使用前采用100t萬能試驗力機進行現(xiàn)場校驗，當遇到下列情況之一者須重新校驗。①張拉時預應力鋼絞線連續(xù)破斷。②千斤頂嚴格漏油。③油表指針不能退回零點。④千斤頂更換油壓部件或使用修復后的測力儀表。⑤長時間不使用或使用超過6個月。

拆除端頭模板，松脫內(nèi)模，檢查鋼鉸線孔道是否暢通，如有漏漿及堵塞情況，應采取措施清除干凈，同時將澆混凝土時漏水墊板喇叭口內(nèi)的混凝土及雜物清理干凈。

2)安裝錨頭和夾片：將鋼鉸線逐根對準穿入錨頭的孔眼內(nèi)，然后將錨環(huán)順著鋼鉸線推至墊板處并靠緊，將夾片逐付套入鋼鉸線，夾片間隙要調(diào)整均勻，用小錘將夾片敲平擊緊。

3)安裝千斤頂：張拉千斤頂懸掛在一個活動支架上，利用手動葫蘆調(diào)整千斤頂?shù)纳舷挛恢?，使鋼鉸線穿入千斤頂中孔內(nèi)。安裝工作錨并調(diào)整其位置。

2.3.3.4 張拉與錨固

啟動油泵向千斤頂張拉缸供油，進行張拉，調(diào)節(jié)油泵上的節(jié)流閥，控制油壓值和張拉速度。分級張拉，當千斤頂?shù)囊粋€行程結(jié)束時，量鋼鉸線伸長量，油泵再次供油，繼續(xù)下一個行程，量伸長量。重復張拉直至拉到設(shè)計控制噸位和相應的伸長量。最后一個行程結(jié)束，油泵減壓回油，工作錨上的夾片錨固在錨頭上，至此完成一束張拉操作。

2.3.3.5 張拉記錄

每次張拉操作均應及時準備地記錄，張拉過程中發(fā)現(xiàn)異常情況應及時處理。

2.3.3.6 張拉注意事項

張拉操作應認真做到三對中(孔道、錨環(huán)、千斤頂)，一慢二快(大缸充油慢、對中、找平動作快)，張拉應兩側(cè)同步進行，分級張拉，每拉一級應觀察鋼絞線有無滑出、滑移，如滑量過大退出楔塊重新張拉。當實測鋼束伸長值超過理論計算值的±6%時，應查明原因，采取措施。退楔后，立即在錨環(huán)鋼鉸線上逐根劃線，以觀察是否有單根滑移，張拉后未壓漿前嚴禁振動。

2.4 預應力管道壓漿

2.4.1 壓漿機具

灰漿泵、壓力表、拌漿機、儲漿桶、壓漿管、灰漿嘴，2.5mm×2.5mm過濾篩等。

2.4.2 壓漿主要工藝

1)切除張拉剩余鋼鉸線。

2)用高壓水沖洗孔道后，用壓縮空氣吹除積水。

3)壓漿順序：先下后上，先低后高，從一端壓入，當另一端冒出濃漿后關(guān)閉出漿閥，另一端繼續(xù)壓漿，當壓力表讀數(shù)為0.7MPa時，停止壓漿，持荷2min，壓漿完畢，至水泥漿終凝后，拆除壓漿設(shè)備。

2.4.3 灌漿時注意事項

應注意以下來項：

1)嚴格按配合比拌合水泥漿，經(jīng)常檢查水泥漿的流動度，以12～18為宜。

2)灰漿泵灌壓時≤70N/mm2以策安全，操作人員要戴防護鏡，以防噴漿傷人。

3)灌漿作業(yè)要一次完成，中間不能停頓。

2.4.4 保證壓漿質(zhì)量的措施

1)施工中嚴格控制灰漿水灰比，水灰比≤0.4。

2)儲漿罐內(nèi)的灰漿要不停攪動，防止灰漿沉淀。

3)一端閥門關(guān)閉后，穩(wěn)壓平漿時間必須得到保證。

2.5 空心板梁封端

當壓漿工程結(jié)束后，進行封端工作。為了使梁長尺寸滿足設(shè)計要求，保證空心板端面混凝土平整、光滑、美觀，封端時嚴格控制封端模板的加工和支立誤差，其具體要求為：①外型尺寸誤差為0～-5mm。②垂直度誤差0～5mm。封端混凝土按層厚15～20cm分層下料，用小直徑振搗器振搗密實，并在振搗時嚴格注意避免觸及錨頭，混凝土澆注結(jié)束后，蓋濕麻袋片養(yǎng)生。

[1]喬巽厚，由愛眾.北京飯店貴賓樓工程板柱體系機械化施工[J].建筑機械化，1987(12)：4-6.

[2]孟少平，郭正興，楊宗放.裝配整體式無黏結(jié)預應力混凝土空心板橋的設(shè)計與施工[J].建筑技術(shù)，1994(06)：363-365.

[3]張振好.預應力混凝土技術(shù)在建筑工程中的應用[J].科技信息：科學教研，2008(01)：118-119，169.

1007-7596(2015)01-0046-03

2014-10-13

龐艷輝(1972-)，女，河北安國人，工程師。

U445.57

B