趙志剛

摘要：針對(duì)預(yù)制拼裝技術(shù)與傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工技術(shù)相比較的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)進(jìn)行闡述.并結(jié)合工程實(shí)例對(duì)預(yù)制拼裝技術(shù)在市政路橋建設(shè)過程中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了細(xì)致的分析和研究，以期為推動(dòng)我國(guó)路橋建設(shè)事業(yè)發(fā)展做出力所能及的貢獻(xiàn)。

關(guān)鍵詞：預(yù)制拼裝技術(shù);市政公路橋梁;應(yīng)用

中圖分類號(hào)：U445.4文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-5383（2019）03-0050-04

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展的背景下，城市面臨的交通壓力也越來越大。為了良好地緩解城市交通壓力，促進(jìn)城市實(shí)現(xiàn)更好地發(fā)展，市政路橋建設(shè)數(shù)量越來越多。同時(shí)在現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展和現(xiàn)代化工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化的要求下，傳統(tǒng)采用現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑技術(shù)進(jìn)行路橋施工的方式，由于其施工過程中不僅噪音污染大、工期長(zhǎng)，而且在資源能源和人力物力方面浪費(fèi)比較嚴(yán)重，所以越來越難以滿足現(xiàn)代化市政路橋建設(shè)的發(fā)展需求。因此，預(yù)制拼裝技術(shù)在市政公路橋梁中廣泛的應(yīng)用，不僅能在確保市政路橋建設(shè)質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低現(xiàn)場(chǎng)混凝土澆筑施工的復(fù)雜程度，提高施工效率和質(zhì)量，也能使得市政公路橋梁更加環(huán)保、耐久、安全。

1預(yù)制拼裝技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

在現(xiàn)代化市政公路橋梁工程建設(shè)中應(yīng)用預(yù)制拼裝技術(shù)相比傳統(tǒng)公路橋梁施工技術(shù)而言具有諸多的優(yōu)勢(shì)（如表1所示），不僅有利于提高路橋施工的效率和質(zhì)量，同時(shí)也有利于能源和材料的利用效率，減少浪費(fèi)，對(duì)保護(hù)環(huán)境起著積極的推動(dòng)作用。另外，預(yù)制裝配式橋梁的主要構(gòu)件的生產(chǎn)方式都是統(tǒng)一的工業(yè)化生產(chǎn)，利用各種機(jī)械化設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)拼裝，這樣也有助于提高公路橋梁工程建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、信息化和智能化。

2預(yù)制拼裝技術(shù)在市政公路橋梁建設(shè)中實(shí)際應(yīng)用

2.1工程概況

濁峪河大橋位于耀州至旬邑二級(jí)公路LT1標(biāo)段內(nèi)，地處陜西省銅川市耀州區(qū)。大橋起點(diǎn)樁號(hào)為K20+788，終點(diǎn)樁號(hào)為K21+226，橋梁全長(zhǎng)438.0m，橋跨徑組成為（2×30+3×50+2×50+4×30）m，橋梁設(shè)計(jì)角度為90°。。

橋梁上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁和箱梁，預(yù)制梁時(shí)中心梁高保持與上部圖一致，即中心梁高分別為280和160cm。本橋?yàn)殡p向坡，沿路線前進(jìn)方向左右側(cè)梁頂板預(yù)制橫坡同向外側(cè)下方傾斜，預(yù)制橫坡為2%，但對(duì)于一跨正中間的那片T梁，頂板應(yīng)為2%的雙向坡，即兩側(cè)翼緣都向外側(cè)下方傾斜。梁底預(yù)制均為平坡。橋面橫坡由墩臺(tái)蓋梁由中間向兩側(cè)傾斜形成。第10～11跨位于曲線上，通過調(diào)整預(yù)制梁長(zhǎng)度滿足平面線性，端部現(xiàn)澆縫寬度為標(biāo)準(zhǔn)寬度，并旋轉(zhuǎn)聯(lián)端箱梁預(yù)制角度以保證梁端和橋臺(tái)背墻平行，以利于伸縮縫的安裝。直線段參照上部結(jié)構(gòu)圖布梁，0#、11#橋臺(tái)處設(shè)置D80模數(shù)式伸縮縫，2、5、7號(hào)橋墩分別設(shè)置一道D160模數(shù)式伸縮縫。橋梁采用徑向布孔，各孔在路線設(shè)計(jì)線處均為標(biāo)準(zhǔn)跨徑。全橋共24片30m箱梁和25片50m的T梁。下面主要以30m箱梁為例進(jìn)行分析。

2.230m箱梁施工

在30m箱梁施工過程中采用是先簡(jiǎn)支安裝后現(xiàn)澆連續(xù)濕接頭的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行施工，施工順序?yàn)椋合淞轰摻钆淞?、綁扎→澆筑箱梁混凝土→張拉正彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束→壓漿→架設(shè)箱梁→現(xiàn)澆墩頂縱向濕接頭（先邊跨后中跨，對(duì)稱現(xiàn)澆）→張拉墩頂預(yù)應(yīng)力鋼束（先邊跨后中跨，對(duì)稱張拉）→完成體系轉(zhuǎn)換→現(xiàn)澆橋面板及橫隔板→橋面系施工。

2.3模板制作

2.3.1底模

如圖1～3所示，梁場(chǎng)共設(shè)有4個(gè)箱梁臺(tái)座，并使用混凝土進(jìn)行澆筑。使用厚度是5mm的鋼板鋪設(shè)在臺(tái)座上面來作為底模，固定底模鋼板與張拉臺(tái)座使用的是高標(biāo)號(hào)的砂漿，在臺(tái)座兩側(cè)都設(shè)有50mm的護(hù)邊槽鋼，并對(duì)臺(tái)座兩端長(zhǎng)3～4m、寬150～200cm的部位進(jìn)行了加強(qiáng)處理，為了方便箱梁吊裝，預(yù)留了寬50cm的槽口和厚2cm的活動(dòng)鋼板在底模兩邊的預(yù)制梁吊點(diǎn)上，同時(shí)也按二次拋物線設(shè)置了1.7cm的下拱度來避免梁體在施加預(yù)應(yīng)力后對(duì)上拱度產(chǎn)生不利影響。使用紅色的油漆把箍筋與橫隔板鋼筋的位置在臺(tái)座上標(biāo)明，并對(duì)臺(tái)座進(jìn)行清理后再涂油。

2.3.2側(cè)模

根據(jù)箱梁的每節(jié)長(zhǎng)度把側(cè)模設(shè)計(jì)分為標(biāo)準(zhǔn)節(jié)和異型節(jié)兩種，同時(shí)為了確保面板具有良好的平整度，使用200mm×30mm的斷焊對(duì)面板和背筋進(jìn)行焊接，使用全焊對(duì)背筋和背筋進(jìn)行焊接。此外，也設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)絲杠和偏心吊鉤來方便拼拆。

2.3.3內(nèi)模

因?yàn)橄淞簷M隔板部位的設(shè)置的讓人通過的洞口尺寸偏小，所以運(yùn)用定型鋼模組合拼裝的方式來制作內(nèi)模以方便后期拆模，利用u型鋼卡或者螺栓對(duì)特制的轉(zhuǎn)角和異型部分進(jìn)行連接固定，并且每間隔70cm就設(shè)置一個(gè)支撐骨架.利用搭扣螺栓對(duì)支撐骨架和鋼模進(jìn)行連接固定。

2.3.4端模

端模是由5mm厚的鋼板制作而成的，在確認(rèn)錨墊板位置準(zhǔn)確后，再把其固定在端模上，并利用兩端的螺絲把錨墊板變化短的長(zhǎng)度調(diào)節(jié)好。

2.3.5接縫處理

利用對(duì)接的方式處理底板處的接縫，并使用3mm的雙面膠把底板粘在底模側(cè)面。使用螺栓連接處理側(cè)模和橫隔板間的接縫，并使用5mm厚的止水膠墊夾在其中間。

2.4鋼筋制作與預(yù)應(yīng)力孔道制作

2.4.1鋼筋施工

在鋼筋運(yùn)至施工場(chǎng)地后，首先嚴(yán)格檢查其合格證和質(zhì)保書是否齊全，根據(jù)規(guī)范要求對(duì)鋼筋進(jìn)行力學(xué)性能試驗(yàn).對(duì)直徑d>12mm的鋼筋也要實(shí)施必要可焊性試驗(yàn)。待各項(xiàng)指標(biāo)都合格后再用于實(shí)際施工中。其次，按照鋼筋類別和規(guī)格進(jìn)行存放，且存放時(shí)要進(jìn)行覆蓋并離地保持50cm的距離，以防止被雨淋或地面返潮而出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象。

在鋼筋加工制作的過程中，根據(jù)施工需求準(zhǔn)確計(jì)算出鋼筋長(zhǎng)度，并按設(shè)計(jì)要求彎制鋼筋。使用對(duì)焊的方式對(duì)通長(zhǎng)受力鋼筋進(jìn)行焊接，并確保接頭處沒有橫縫，彎折在4°范圍內(nèi)，其軸線偏移也在0.1d和2mm標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。綁扎構(gòu)造鋼筋的過程中，綁扎長(zhǎng)度必須要≥35d且≥500mm，同時(shí)綁扎接頭之間要50%錯(cuò)開，且距離要≥1.3倍搭接長(zhǎng)度，從而確保鋼筋綁扎的規(guī)則性和美觀度。

2.4.2預(yù)應(yīng)力孔道制作

本工程在綁扎鋼筋的同時(shí)把Ф8I級(jí)鋼筋制成“#”或“u”型并焊接在腹板鋼筋上作為定位鋼筋來固定波紋管，同時(shí)在直線部分每間隔0.8m的距離設(shè)有一個(gè)定位架，曲線部分的起點(diǎn)、終點(diǎn)和中心點(diǎn)分別設(shè)有一個(gè)定位架，其他部分每間隔0.5m設(shè)有一個(gè)定位架。并把波紋管的位置按照設(shè)計(jì)要求嚴(yán)格控制在平面±5mm、豎向5mm的偏差范圍內(nèi)。

在進(jìn)行錨墊板安裝的時(shí)候，為了防止水泥漿進(jìn)行壓漿孔或出氣孔發(fā)生堵塞現(xiàn)象，所以把其孔道都按朝上位置進(jìn)行設(shè)計(jì)，并加強(qiáng)了錨墊板周圍混凝土的振搗，增強(qiáng)其密實(shí)度。在驗(yàn)收波紋管安裝施工達(dá)標(biāo)后，便可把鋼絞線穿進(jìn)去。此外，要保證鋼筋保護(hù)層墊塊在內(nèi)箱模到位之前完成綁扎施工，并且本工程統(tǒng)一使用了塑料墊塊作為保護(hù)層墊塊來提高梁體混凝土的外觀美觀度。

2.5鋼束制作、孔道穿束

2.5.1鋼束制作

同時(shí)就實(shí)測(cè)的彈性模量和截面積對(duì)計(jì)算引伸量進(jìn)行修正。引伸量修正公式為：

△'=（EA/E'A'）×△

式中：E、A為實(shí)測(cè)彈性模量及截面積，E、A為計(jì)算彈性模量及截面積，E=1.95×105Mpa，A=140mm²，△為計(jì)算引伸量。

制作鋼束使用的是公稱直徑為Ф=15.24mm，每股截面積4=140mm²，標(biāo)準(zhǔn)抗拉強(qiáng)度Rby=1860MPa，彈性模量為1.95×105Mpa，張拉控制應(yīng)力δk=0.75×Rby=1395Mpa的鋼絞線。在鋼絞線運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，嚴(yán)格檢查其合格證書，并抽查各批次鋼絞線的強(qiáng)度、彈性模量、截面積及延伸率等指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，同時(shí)根據(jù)實(shí)際檢測(cè)得出的彈性模量及截面積來修正計(jì)算引伸量。引伸量修正公式為：

△'=（EA/E'A'）×△式中：E是實(shí)測(cè)彈性模量;A是截面積;E、4為計(jì)算彈性模量及截面積，E=1.95×105Mpa，A=140mm²;△為計(jì)算引伸量。

鋼絞線驗(yàn)收達(dá)標(biāo)后，貼上標(biāo)識(shí)放到棚內(nèi)離地30cm高的平臺(tái)上備用，避免受潮生銹。在鋼絞線開盤時(shí)，把其豎著放到專用的開盤架中，從盤的中心把鋼絞線頭取出.并且要注意在下料時(shí)只能采用砂輪鋸進(jìn)行切割，不可使用氧炔焰或電弧焊進(jìn)行切割。在完成下料之后，使用醫(yī)用膠帶把鋼束頭包裹好，并要對(duì)鋼束進(jìn)行編號(hào)，防止其發(fā)生混亂松散現(xiàn)象。在進(jìn)行編束的時(shí)候，先理順鋼絞線的端部，再插進(jìn)錨環(huán)孔，并對(duì)編制好的鋼束進(jìn)行掛牌存放，同時(shí)要注意防止鋼束相互擠壓而出現(xiàn)損壞或被壓扁。

2.5.2孔道穿束

在開始箱梁混凝土澆筑之前，先用錐形鋼管包裹好鋼束頭部，再通過人工把正彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束從一頭穿進(jìn)去，這樣既能避免鋼絞線頭刺穿管道，又能降低阻力。在完成現(xiàn)澆濕接頭混凝土澆注之后，通過人工把負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力鋼束，并利用鋼筋定位架把其管道固定好，每隔50cm固定一次，避免澆筑混凝土?xí)r出現(xiàn)上浮現(xiàn)象。

2.6模板、混凝土施工

2.6.1模板施工

模板施工順序?yàn)椋候?yàn)收鋼筋和波紋管施工達(dá)標(biāo)→側(cè)模施工→鋼筋施工→校核并加固模板。在本工程中，主要使用對(duì)拉螺栓在底模的預(yù)留孔和模板的預(yù)留槽鋼內(nèi)穿過去來對(duì)模板下口實(shí)施加固，使用對(duì)拉桿來對(duì)模板上口進(jìn)行加固。在預(yù)埋地錨的時(shí)候，為了避免模板發(fā)生位移，使用導(dǎo)練把模板和地錨連接起來，并對(duì)模板進(jìn)行微調(diào)。利用經(jīng)緯儀對(duì)模板的順直度進(jìn)行調(diào)整和確定。

2.6.2混凝土拌制工藝

本工程使用的是50#混凝土。在混凝土拌制的過程中，選用的是秦嶺P.042.5普通硅酸鹽水泥、臨潼中砂、黃堡碎石和飲用水等材料進(jìn)行集中拌和，并嚴(yán)格控制水泥使用量在500kg/m³范圍內(nèi)，砂率在35%-38%范圍內(nèi)，坍落度在12～16cm范圍內(nèi)，使用的是雙級(jí)配最大粒徑2cm的骨料，水灰比控制在0.38以內(nèi)，同時(shí)加入了高性能復(fù)合早強(qiáng)減水劑（其摻入量為1%～1.5%）來增強(qiáng)混凝土的強(qiáng)度及和易性。全部過程使用電腦自動(dòng)計(jì)量供料，并嚴(yán)格控制拌和時(shí)間不少于1.5min。

2.6.3混凝土人模與振搗

在混凝土人模施工之前，要確保沒有離析現(xiàn)象發(fā)生。在30m預(yù)制箱梁澆筑混凝土的過程中，利用龍門吊灰斗澆注的方式從梁的一頭向另一頭進(jìn)行斜向分層澆筑和振搗，并且澆筑順序是先對(duì)底板進(jìn)行澆筑再對(duì)腹板進(jìn)行澆筑，當(dāng)澆筑到腹板的時(shí)候，利用縱向分段、水平分層的方式向另一頭進(jìn)行澆筑。澆筑過程中，要把每層厚度控制在30cm以內(nèi)，并且均勻下料，防止壓力不均造成內(nèi)模發(fā)現(xiàn)偏心位移，進(jìn)而造成腹板的混凝土澆筑厚度不一問題產(chǎn)生。若下層混凝土振搗不到位，不可再下注混凝土。在振搗的過程中，要時(shí)刻注意不能出現(xiàn)振搗器振動(dòng)錨墊板、碰撞鋼筋或損壞預(yù)應(yīng)力管道等問題。由于鋼束靠近模板處與錨墊板部位的鋼筋比較密集，下料振搗是個(gè)難點(diǎn)，所以要邊下料邊振搗。安排專門的技術(shù)人員進(jìn)行檢查，避免出現(xiàn)漏灌和漏振問題。在混凝土灌注施工完成后，使用木抹及時(shí)對(duì)表面進(jìn)行抹平收漿處理。在現(xiàn)場(chǎng)側(cè)模上，每隔2m的距離都設(shè)有一個(gè)標(biāo)高控制點(diǎn)，以確保箱梁表面的橫向坡度和平整度。

3結(jié)論

綜上所述，在市政公路橋梁施工過程中積極應(yīng)用預(yù)制拼裝技術(shù)不僅可以更好地適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)和科技的發(fā)展，同時(shí)也是促進(jìn)市政公路橋梁實(shí)現(xiàn)高效率、高質(zhì)量施工的有效途徑。因此，施工單位必須要加大對(duì)預(yù)制拼裝技術(shù)的研究力度，積極研發(fā)或引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，提高現(xiàn)有預(yù)制拼裝技術(shù)水平，并嚴(yán)格控制其質(zhì)量，從而為保障我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展建設(shè)出更多優(yōu)質(zhì)路橋工程。