預(yù)制梁體施工控制技術(shù)分析

馬 昊

中交二公局東萌工程有限公司，陜西 西安 710000

1 公路橋梁施工臺(tái)座數(shù)量及模板數(shù)量的確定

1.1 預(yù)制臺(tái)座數(shù)量的確定

假設(shè)日計(jì)劃最大生產(chǎn)數(shù)量為x片，臺(tái)座數(shù)量為n個(gè)，則臺(tái)座數(shù)量可根據(jù)以下公式進(jìn)行策劃布置。

例如：日計(jì)劃最大生產(chǎn)數(shù)量為3片，則臺(tái)座數(shù)量為3×8+1=25個(gè)，“8”表示開(kāi)始生產(chǎn)至移梁周期，“1”表示施工生產(chǎn)組織中，每天都要預(yù)留1個(gè)臺(tái)座以備模板及鋼筋籠安裝，否則會(huì)造成施工不連續(xù)。公路橋梁一般按日生產(chǎn)數(shù)量2～3片梁計(jì)劃為宜。

1.2 模板數(shù)量確定

假設(shè)日計(jì)劃最大生產(chǎn)數(shù)量為x1片，模板套數(shù)為m套，則總模板套數(shù)可根據(jù)以下公式計(jì)算得到，以保證工序正常銜接。

例如：每天計(jì)劃生產(chǎn)3片梁，模板套數(shù)即為5套，如在冬季施工溫度低的情況下，為保證正常施工生產(chǎn)，需根據(jù)實(shí)際情況通過(guò)優(yōu)化混凝土配合比，采取冬季養(yǎng)生措施以保證拆模周期。

2 T梁梁肋定位胎架設(shè)計(jì)與施工

為確保T梁預(yù)制鋼筋加工與安裝的精確、間距滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，半成品鋼筋采用新型數(shù)控設(shè)備加工，確保加工精度，鋼筋骨架安裝采用肋板定位胎架設(shè)計(jì)圖如圖1所示，16號(hào)槽鋼間距為2m，梁底縱向鋼筋間距按照設(shè)計(jì)要求在底部角鋼設(shè)置卡槽進(jìn)行間距定位，水平鋼筋采取可拉拔鋼管與圓鋼進(jìn)行定位設(shè)置，基座可用混凝土澆筑。

圖1 T梁肋板定位胎架設(shè)計(jì)圖

3 改善模板設(shè)計(jì)控制施工質(zhì)量

3.1 模板總體設(shè)計(jì)要求

模板加工必須保證模板的剛度和強(qiáng)度不得低于規(guī)范要求，表面平整、光滑，接縫處必須平順不能有錯(cuò)臺(tái)，凡是有死角、直角的地方，比如橫隔板與梁肋的交角及肋板與翼板的交界處，齒板棱角位置等均需考慮方便拆模，設(shè)置倒角或圓角，橫隔板在原設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上適當(dāng)調(diào)整為內(nèi)大外小的形狀，方便脫模。

3.2 堵頭模板倒角的設(shè)計(jì)

梁板在預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)，梁體中心因張拉力起拱，導(dǎo)致梁板重量集中在梁體梁端，起拱同時(shí)梁體兩端會(huì)向梁體中心產(chǎn)生微小的位移，此時(shí)梁端頭底部與臺(tái)座表面會(huì)受到很大的剪力，導(dǎo)致張拉后梁體兩端會(huì)造成不同程度的開(kāi)裂，影響梁板質(zhì)量，因此在梁端堵頭模板下沿向內(nèi)設(shè)置規(guī)格為5cm×5cm的倒角，同時(shí)在梁體端頭與臺(tái)座接觸的地方鋪設(shè)3mm厚的薄鋼板，并涂刷油料，使薄鋼板與梁體同時(shí)發(fā)生位移，防止剪切開(kāi)裂，保證施工質(zhì)量。

3.3 模板背肋的設(shè)計(jì)

部分預(yù)制場(chǎng)T梁模板設(shè)計(jì)存在缺陷，背肋緊靠翼板，而翼板的寬度剛好為圖紙?jiān)O(shè)計(jì)混凝土面的有效寬度，導(dǎo)致翼板背架腿和翼板外漏鋼筋沖突，使得翼板鋼筋無(wú)法正常安裝，從而減少翼板鋼筋的數(shù)量，不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，影響梁板預(yù)制質(zhì)量。以某30m連續(xù)T梁中梁為例，T梁翼緣板混凝土表面的設(shè)計(jì)寬度為170cm，即梁肋中心線(xiàn)到翼板邊緣的寬度為85cm，翼緣板鋼筋外漏長(zhǎng)度為18.4cm。在模板設(shè)計(jì)時(shí)，將模板的背架支腿內(nèi)側(cè)至梁肋中心線(xiàn)的距離設(shè)計(jì)為105cm，背架至混凝土邊緣的寬度為20cm，完全滿(mǎn)足鋼筋外漏18.4cm的距離，不影響翼板鋼筋的正常安裝，從而保證施工質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

4 翼板梳齒模板的設(shè)計(jì)及安裝措施

4.1 翼緣板梳齒模板的設(shè)計(jì)

梳齒模板因存在梳齒，導(dǎo)致模板的剛性減弱，在反復(fù)使用后變形較嚴(yán)重，導(dǎo)致T梁翼緣板線(xiàn)性不順直，縱向接縫錯(cuò)臺(tái)嚴(yán)重。以某30m連續(xù)T梁為例，翼緣板4號(hào)鋼筋設(shè)計(jì)為Φ12mm螺紋鋼筋，間距為10cm，梳齒模板采用10mm厚的鋼板，梳齒寬度為15mm，只要保證鋼筋能順利安裝即可，梳齒過(guò)寬也會(huì)降低梳齒模板的剛性導(dǎo)致漏漿。梳齒板底部加設(shè)5cm寬、20mm厚的鋼條，保證梳齒板的剛性，梳齒板垂直穩(wěn)定放置。梳齒板設(shè)計(jì)之后總寬度達(dá)到6cm，在設(shè)計(jì)T梁模板面板時(shí)，從梁肋中心到面板邊緣的寬度要比T梁設(shè)計(jì)寬度大6cm。

4.2 梳齒模班的安裝

安裝梳齒板時(shí)，在梳齒板和模板上設(shè)置螺栓固定鋼板，常規(guī)梁場(chǎng)多用鋼筋焊接固定，采用螺栓調(diào)節(jié)進(jìn)行安裝與拆除，不但施工快捷方便，能夠減少鋼筋焊條等材料，而且不損傷模板。

4.3 T梁馬蹄兩側(cè)鋼筋保護(hù)層厚度的控制

部分預(yù)制場(chǎng)重視T梁肋板的保護(hù)層厚度控制，忽略了馬蹄部分兩側(cè)的保護(hù)層厚度控制。馬蹄筋外側(cè)設(shè)計(jì)無(wú)水平方向的鋼筋，導(dǎo)致水泥墊塊無(wú)法安裝，對(duì)此，可在肋板縱向放置的同直徑的鋼筋上安裝水泥墊塊，然后將其焊接在馬蹄鋼筋兩側(cè)，有效保證保護(hù)層厚度達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

4.4 混凝土澆筑控制工藝

混凝土澆筑前應(yīng)在預(yù)應(yīng)力孔道內(nèi)穿入襯管，防止振搗損壞管道而出現(xiàn)堵管現(xiàn)象，翼緣板梳齒板內(nèi)側(cè)需要安裝止?jié){帶，防止漏漿?；炷翝仓梢欢讼蛄硪欢藵仓捎盟椒侄涡毕蚍謱拥姆椒仓?，澆筑方向時(shí)從梁的一端循序進(jìn)展至另一端，在接近另一端時(shí)，為避免梁端混凝土因混凝土的流動(dòng)使浮漿集中在端頭，導(dǎo)致混凝土澆筑后產(chǎn)生蜂窩麻面、裂縫、不密實(shí)現(xiàn)象，改從一端向相反方向澆筑，在距離該端頭4～5m與順向澆筑混凝土匯合。分層澆筑、振搗，每層厚度不宜超過(guò)30cm，上層混凝土在下層混凝土振搗密實(shí)后方可澆筑；由于馬蹄部分鋼筋較密，加之預(yù)應(yīng)力管道的影響，震動(dòng)棒無(wú)法伸入，先澆筑馬蹄部分，采用附著式振動(dòng)器振搗密實(shí)。附著式振動(dòng)器的震動(dòng)時(shí)間宜控制在20～25s（根據(jù)振動(dòng)器頻率多次試驗(yàn)觀(guān)察可予以調(diào)整），防止過(guò)振，振動(dòng)棒振搗時(shí)遵循快插慢拔的原則，將振搗時(shí)間控制在20s左右，插入下層5～10cm，振搗至混凝土表面平坦泛漿、不冒氣泡、沒(méi)有顯著下沉?xí)r為宜。在澆筑時(shí)兩側(cè)操作附著式振動(dòng)器的人員需隨時(shí)檢查支撐模板的木楔及拉桿螺栓是否松動(dòng)，如有松動(dòng)及時(shí)加固。

4.5 鋼筋打彎液壓鉗應(yīng)用

從市場(chǎng)購(gòu)買(mǎi)的壓線(xiàn)鉗經(jīng)過(guò)端頭加焊鋼筋、控制打彎長(zhǎng)度及角度等措施后，便可得到打彎液壓鉗。通過(guò)液壓鉗打彎后，打彎的起彎點(diǎn)、彎起長(zhǎng)度和角度均為固定值，可使兩搭接鋼筋有效連接，不但可以保證焊縫長(zhǎng)度，而且可保證焊件在同一軸線(xiàn)上，有效避免常規(guī)采用大錘敲擊造成的彎度和長(zhǎng)度不易控制、誤差較大、焊接工作難度大等問(wèn)題。

4.6 梁底預(yù)埋鋼板坡度調(diào)節(jié)器

部分預(yù)制場(chǎng)在進(jìn)行梁底預(yù)埋鋼板安裝時(shí)，采用砂子或者其他方法進(jìn)行坡度調(diào)節(jié)，砂子本身具有流動(dòng)性和柔性，經(jīng)過(guò)振動(dòng)器振搗后，因砂子的不穩(wěn)定性導(dǎo)致梁底鋼板外漏高度、坡度不能精確控制，使梁板的整體高度出現(xiàn)偏差。同時(shí)，坡度預(yù)埋不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致后期梁板安裝后梁底預(yù)埋鋼板不能和支座上鋼板有效貼合，需采用楔形鋼板填充；或者導(dǎo)致支座變形進(jìn)行二次處理，不但增加施工成本，而且影響施工工期。使用梁底預(yù)埋鋼板坡度調(diào)節(jié)器可有效避免這些缺點(diǎn)，保證施工質(zhì)量。

4.7 機(jī)械千斤頂拆模應(yīng)用

采用自制模板拆除反力支架配合機(jī)械千斤頂拆模。支架采用8號(hào)槽鋼制作而成，成本低廉，將拆支架固定在翼緣板上，主要作用是為了抵住千斤頂?shù)姆聪蛄?，一?jié)模板采用兩個(gè)拆模支架和兩個(gè)機(jī)械千斤頂對(duì)稱(chēng)拆模，該方法拆模受力均勻，震動(dòng)小，可有效防止梁板混凝土掉塊，同時(shí)不會(huì)損壞模板，能夠節(jié)省人力，提高工作效率，施工安全，無(wú)噪聲。常規(guī)采用大錘敲擊的方法拆模，模板震動(dòng)大，容易引起混凝土掉快，且在大錘敲擊受力不均的情況下模板變形嚴(yán)重，會(huì)增加周轉(zhuǎn)材料成本，而且高空作業(yè)掄大錘，安全風(fēng)險(xiǎn)也較高，噪聲污染嚴(yán)重。

4.8 梁底預(yù)埋鋼板焊接工藝

梁底預(yù)埋鋼板焊接時(shí)，由于預(yù)埋鋼筋與鋼板焊接時(shí)會(huì)局部受熱導(dǎo)致鋼板起拱變形，后期支座安裝時(shí)梁底預(yù)埋鋼板與支座鋼板不能有效貼合，采取加工預(yù)埋鋼板焊接臺(tái)，鋼板四角采用螺栓固定在事先準(zhǔn)備好的鋼板操作臺(tái)上，可一次焊接成型，避免鋼板焊接集中受熱起拱變形，保證后期支座變形等質(zhì)量病害。

5 結(jié)束語(yǔ)

在道路橋梁建設(shè)的高速發(fā)展期，橋梁工程上部結(jié)構(gòu)預(yù)制梁板工程極為普遍，施工工藝及工法相對(duì)較為成熟，但是工程技術(shù)研究人員不能僅限于常規(guī)老舊的施工工藝，要敢于創(chuàng)新與研究，不斷提高道路橋梁工程施工工藝的整體水平。