裝配式大懸臂蓋梁分段預(yù)制安裝施工技術(shù)研究

申海東

(山西路橋第六工程有限公司，山西 晉中 030600)

1 工程概況

某城市快速路改造項(xiàng)目是在現(xiàn)有道路上通過對(duì)高架的新建來(lái)達(dá)到最新的標(biāo)準(zhǔn)。該高架設(shè)計(jì)確定上部結(jié)構(gòu)為裝配式箱梁，采用30 m的標(biāo)準(zhǔn)跨徑，下部結(jié)構(gòu)為倒T形蓋梁與雙柱墩，立柱和蓋梁都引入預(yù)制拼裝方法，尤其是蓋梁，屬于裝配式大懸臂蓋梁，根據(jù)工程實(shí)際情況采用適宜的預(yù)制安裝方法對(duì)保證其施工質(zhì)量十分重要，必須引起工程人員的高度重視。

2 施工方法

分段預(yù)制安裝是在橫橋向上把蓋梁分成若干節(jié)段，每個(gè)節(jié)段分別在工廠中完整預(yù)制之后，再運(yùn)輸至施工現(xiàn)場(chǎng)通過拼裝成型。各節(jié)段之間主要采用接縫的形式連接，具體包括干接縫、濕接縫與膠接縫。如果接縫形式為干接縫或膠接縫，則節(jié)段需要使用相配套的方法來(lái)預(yù)制，以此使拼接達(dá)到密實(shí)，并保證傳力均勻。對(duì)于采用分段式拼裝方法的蓋梁，其施工關(guān)鍵是精度控制，包括預(yù)制和拼裝精度，實(shí)際的精度在很大程度上決定了蓋梁標(biāo)高及線形。

蓋梁沿橫橋向上的尺寸往往較大，通過橫向分段能起到減小蓋梁各節(jié)段自身重量的作用，并且也能縮小節(jié)段尺寸規(guī)格，為后續(xù)的運(yùn)輸及吊裝提供方便。對(duì)于橫向分段，能靈活的對(duì)節(jié)段進(jìn)行劃分，也可將工程的具體要求為依據(jù)將整個(gè)蓋梁分長(zhǎng)度和數(shù)量都任意的節(jié)段。若采用干接縫或者是膠接縫的形式進(jìn)行拼裝，還能做到現(xiàn)場(chǎng)零澆筑，在保證質(zhì)量和加快速度的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的有效改善。

3 施工方案

蓋梁施工中要根據(jù)工程具體需求制定分段方案，在選擇最佳分段方案的過程中，要對(duì)接縫形式和拼裝方案等在內(nèi)的各項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行綜合考慮。考慮到該工程采用的是大懸臂蓋梁，故制定了以下兩套分段方案，然后再通過綜合考慮選擇最佳的方案，以此達(dá)到保證施工質(zhì)量的根本目標(biāo)。

方案一，兩節(jié)段濕接縫拼裝，該方案是指將蓋梁沿橫向分成兩個(gè)節(jié)段進(jìn)行預(yù)制，每個(gè)節(jié)段的長(zhǎng)度為11.7 m左右，自重為180 t左右，接縫設(shè)置在蓋梁的中間，縫寬1.5 m。這一方案需要采用做好臨時(shí)支撐，如采用落地輔助支架，當(dāng)場(chǎng)地有限時(shí)，可使用托梁支撐。

此方案具體施工流程為：

(1)支架搭設(shè)。支架立柱為鋼管支撐，共3個(gè)，其頂面需設(shè)置好鋼分配梁，在工字鋼的頂部還應(yīng)設(shè)置臨時(shí)支座用于支撐整個(gè)蓋梁。順橋向上的鋼管布置間隔距離按照2 m控制，相鄰兩個(gè)支座中心之間的距離應(yīng)達(dá)到0.75 m。

(2)吊裝和試驗(yàn)性拼裝。吊裝由兩臺(tái)履帶吊進(jìn)行，試驗(yàn)性拼裝的目的是對(duì)立柱預(yù)埋鋼筋質(zhì)量及精度進(jìn)行檢查，并采用千斤頂對(duì)吊裝后的蓋梁標(biāo)高及軸線實(shí)施調(diào)整。

(3)座漿施工。在座漿開始前，要對(duì)砂漿接觸面實(shí)施全面的鑿毛和清理。將浮塵、污物和松動(dòng)的顆粒都清理干凈后，用清水潤(rùn)濕，但要注意不能產(chǎn)生積水。

(4)座漿結(jié)束后，盡快開始蓋梁安裝，在漿液達(dá)到初凝之前將蓋梁吊裝到位。在蓋梁的就位過程中，要保證四周均有一部分漿液被擠出，即確保漿液達(dá)到密實(shí)。此外還要對(duì)標(biāo)高、軸線和垂直度等進(jìn)行嚴(yán)格的復(fù)測(cè)與微調(diào)，直到各項(xiàng)數(shù)據(jù)都能達(dá)到精度要求。為了使壓漿達(dá)到密實(shí)，需要在出漿口處連續(xù)出漿且沒有氣泡產(chǎn)生時(shí)立即封堵。

(5)套筒灌漿。所有灌漿材料要在經(jīng)試驗(yàn)確認(rèn)合格后使用，壓漿要按照相關(guān)規(guī)程和產(chǎn)品手冊(cè)來(lái)嚴(yán)格執(zhí)行，施工中要做好對(duì)溫度的控制。另外，如果漿體保存太長(zhǎng)時(shí)間，則不允許在施工中使用。

(6)接縫施工。在濕接縫施工正式開始前，應(yīng)先進(jìn)行普通鋼筋和鋼束管道設(shè)置，并對(duì)濕接縫進(jìn)行吊模安裝，之后方可進(jìn)行混凝土澆筑。在濕接縫澆筑時(shí)使用的混凝土，其強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)達(dá)到C55以上，并具有一定收縮補(bǔ)償特性，澆筑需要在一天當(dāng)中氣溫相對(duì)較低的時(shí)間段進(jìn)行，澆筑完成后做好養(yǎng)護(hù)。

(7)預(yù)應(yīng)力施工。鋼束的張拉需要在接縫混凝土實(shí)際強(qiáng)度切實(shí)滿足設(shè)計(jì)要求后開始。張拉應(yīng)分成多個(gè)批次進(jìn)行，具體的張拉時(shí)機(jī)和張拉數(shù)量都要根據(jù)設(shè)計(jì)文件確定。

方案二，三節(jié)段膠接縫拼裝，該方案是指將沿橫向?qū)⑸w梁分成三個(gè)節(jié)段來(lái)預(yù)制，其中，中間節(jié)段的長(zhǎng)度為9.9 m左右，重量為150 t左右，兩邊節(jié)段的長(zhǎng)度為7.5 m左右，重量為105 t左右。該方案的施工需要按照以下流程進(jìn)行：先對(duì)中間節(jié)段進(jìn)行拼裝，然后在梁上安裝平衡吊具，再對(duì)兩邊節(jié)段進(jìn)行安裝，最后進(jìn)行鋼束的張拉，在張拉完成后，方可拆除平衡吊具。兩邊節(jié)段和中間節(jié)段之間主要采用膠接縫相連，施工的關(guān)鍵是鍵齒設(shè)計(jì)要和預(yù)制工藝完全匹配，提高接縫自身受力性能和精度。

方案二與方案一相比，在分段數(shù)量和接縫形式兩方面存在明顯差異，施工所需設(shè)備也完全不同。以上兩套方案的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)包括：

(1)方案二分段數(shù)量相對(duì)較多，各節(jié)段的規(guī)格尺寸與重量都較小，無(wú)論是節(jié)段的制備、運(yùn)輸，還是吊裝，都對(duì)設(shè)備降低了要求，使施工更為靈活和簡(jiǎn)單。

(2)方案二的拼裝方式以膠接縫為主，現(xiàn)場(chǎng)無(wú)需現(xiàn)澆，整個(gè)施工都能做到全預(yù)制裝配，使施工速度得到明顯的提升。

(3)采用方案二進(jìn)行施工時(shí)，無(wú)需在現(xiàn)場(chǎng)搭設(shè)支架，只在吊裝過程中會(huì)對(duì)橋下正常交通造成一定程度的影響，其它過程都不會(huì)對(duì)現(xiàn)狀交通造成干擾。

(4)方案二需要對(duì)平衡吊具實(shí)施專門的設(shè)計(jì)，用于滿足拼裝時(shí)受力和功能等方面的要求。

(5)膠接縫形式對(duì)偏差進(jìn)行的調(diào)節(jié)能力相對(duì)較弱，但對(duì)預(yù)制和拼裝精度都提出了很高的要求，實(shí)際的施工難度相對(duì)較大。

膠接縫方案在施工的便利性上有著相對(duì)明顯的優(yōu)勢(shì)，然而就目前來(lái)看，采用該接縫形式的案例還很少，無(wú)論是理論研究還是規(guī)范體系都不夠成熟，因此該工程選擇將方案一作為最佳方案。今后伴隨技術(shù)和相關(guān)工藝日益成熟，方案二將得到更多和更廣泛的使用。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，通過細(xì)致的綜合對(duì)比，該工程的預(yù)制裝配式大懸臂蓋梁施工主要選擇兩節(jié)段濕接縫方案。對(duì)于預(yù)制裝配式大懸臂蓋梁，由于在機(jī)械化、信息化和標(biāo)準(zhǔn)化上都有著顯著優(yōu)勢(shì)，且滿足我國(guó)現(xiàn)階段大力發(fā)展裝配式建筑這一基本方針，所以勢(shì)必會(huì)在今后的工程建設(shè)中得到更為廣泛的應(yīng)用。為適應(yīng)這一需求，有必要對(duì)相關(guān)理論體系及配套技術(shù)進(jìn)行不斷完善。