陳健平

（廣東省建筑工程機械施工有限公司，廣東 廣州 510500）

0 引言

預制梁場的施工，由于施工現(xiàn)場需求不同，設計單位對預制梁的設計在尺寸、規(guī)格方面不盡相同，從而導致預制梁場在各預制梁轉換過程中會出現(xiàn)施工環(huán)節(jié)之間不連貫，施工間歇時間過長，甚至出現(xiàn)下一工序窩工的現(xiàn)象。因而目前預制梁場的施工組織、施工技術不符合本工程預制梁多規(guī)格、工期短等要求，項目部為保證如期按質保量完成施工作業(yè)，必須組織力量對預制梁穿管裝置以及起吊裝置等施工關鍵節(jié)點進行針對性且可持續(xù)的研究，研究成果確?？尚行?、安全性、高效性，從而提高預制梁的生產(chǎn)效率，滿足業(yè)主的工期要求。

對穿管裝置以及起吊裝置等施工關鍵節(jié)點的技術創(chuàng)新研究，不僅有利于工程如期按質保量完成施工作業(yè)，也為以后組織建設預制梁場或其他相關施工作業(yè)提供技術參考和施工經(jīng)驗[1-2]。

1 工程概況

本項目一共包含151座危橋（清遠市18座、韶關20座、云浮市56座、肇慶市57座）。其中：大橋12座，中橋58座，小橋81座。

采用重建橋梁寬度原則上執(zhí)行現(xiàn)行標準寬度。但不符合相應等級公路建筑限界標準的、超寬的橋梁（如9.6m、10.8m、13m、16m、18m、25.3m），應采用現(xiàn)行公路技術標準設計速度相應的橋梁寬度10m、12m、15m（行車道、路肩或非機動慢車道或人行道構成），重建原相當于一級、二級的公路橋梁，寬度最寬不超過一級公路20m、二級公路15m。

本工程需要生產(chǎn)各規(guī)格的預制梁數(shù)量達1 000余片，為保持高效率的生產(chǎn)，沿用傳統(tǒng)的人工進行預制梁金屬波紋管穿管不可行，需要對預制梁金屬波紋管穿管技術進行針對性的創(chuàng)新研究，以提高預制梁的生產(chǎn)效率，滿足工程工期的要求。預制梁金屬波紋管位置剖面圖見圖1。

圖1 預制梁金屬波紋管位置剖面圖

預制梁生產(chǎn)、張拉完畢后，將預制梁進行轉移到存梁區(qū)，用傳統(tǒng)的預埋吊環(huán)施工技術顯然無法滿足本工程的工期要求，不同規(guī)格的預制梁導致預埋吊環(huán)的預埋點不同，從而導致需要頻繁更換吊具，降低了預制梁的轉運效率，影響后續(xù)工序的正常進行，因此預制梁的精準起吊也成為預制梁快速施工技術需要攻克的一個難點。

2 施工的關鍵技術

2.1 預制梁金屬波紋管穿管裝置

為解決上述技術問題，本技術方案是：預制梁金屬波紋管穿管裝置，包括驅動機構和遇障收縮機構，遇障收縮機構固定在待穿金屬波紋管的前端，驅動機構固定在待穿金屬波紋管上，驅動機構推動待穿金屬波紋管移動[3]；遇障收縮機構包括固定桿、收縮桿和彈簧，固定桿可以固定在待穿金屬波紋管的前端，收縮桿活動設置在固定桿的前端，收縮桿可以向固定桿方向收回，彈簧連接在固定桿與收縮桿之間。

為了保證波紋管就位準確，在施工前，將每一根波紋管的位置與線型根據(jù)設計參數(shù)在計算機中放樣，繪制出波紋管坐標位置圖用以指導施工；本工程中鋼束僅有腹板束但線型較為復雜、數(shù)量較大。

（1）安裝遇障收縮器：在金屬波紋管端口上、下、左、右各安裝一組遇障收縮器；

（2）固定穿管裝置：使用棘輪式繩帶拉緊器固定四組遇障收縮器使其形成整體的穿管裝置；

（3）調整動力裝置位置：根據(jù)預制梁的規(guī)格、以及圖紙設計的金屬波紋管位置標高進行動力裝置的調整，保證動力裝置與預制梁鋼筋骨架一端平行放置；

（4）固定動力裝置上的金屬波紋管：調緊棘輪式繩帶拉緊器，保證動力裝置輸送金屬波紋管的穩(wěn)定性；

（5）檢查穿管裝置、動力裝置：按照圖紙設計要求，以及現(xiàn)場實際情況對穿管裝置、動力裝置進行必要性檢查，保證施工過程的安全運行；

（6）穿管：動力裝置開始輸送金屬波紋管，穿管裝置中的遇障收縮器在過程中會受到預焊鋼束定位鋼筋的阻力作用，在阻力作用下壓縮位于夾片后的彈簧，使包裹在穿管裝置中間的金屬波紋管順利通過鋼束定位鋼筋，直至通過所有的鋼束定位鋼筋到達預制梁鋼筋骨架的另一端；

（7）拆卸穿管裝置、動力裝置：確定金屬波紋管完成穿管作業(yè)，并符合圖紙定位要求后，拆除穿管裝置以及動力裝置。詳見圖2。

圖2 預制梁金屬波紋管穿管裝置細節(jié)圖

用于工程的波紋管需附帶成品質量證明書以及相關的質量檢測報告，并依據(jù)要求現(xiàn)場取樣復驗；波紋管的位置嚴格依據(jù)設計圖紙進行并保證整體線型平順，與鋼筋骨架采用“井”字鋼筋架進行固定，固定點的直線段間距為75cm，曲線段適當加密至50cm；待底板及腹板鋼筋綁扎完畢后，放置腹板波紋管及錨具，在安裝波紋管前先依據(jù)坐標位置在腹板箍筋上焊定位鋼筋架。

波紋管的接頭使用專用的接頭管，同時在其外部使用膠帶纏裹起來，確保接頭的嚴密性，杜絕因漏漿造成預應力筋管道阻塞，在施工過程中注意對波紋管進行保護，防止電焊等施工過程中的損傷。詳見圖3。

長孔內穿管是建設工程中常見的一種工藝流程，例如本項目預制梁體內需要穿設金屬波紋管。傳統(tǒng)的穿管一般采用人工直接穿孔的方式，金屬波紋管在管內行進時遇到障礙物時容易卡塞，此時需要借助人工或外力處理才能繼續(xù)穿管，這種方式穿管流暢性差，穿管的效率也低。因此，設計一種能根據(jù)預制梁的固定筋判別快速穿管的裝置就顯得尤為重要。

2.2 一種預制梁精確起吊裝置

在預制梁施工過程中，由于梁體自重較大，預制梁預制完成后需將梁移至存梁區(qū)，形成流水作業(yè)方可降低成本且不影響總體施工進度。如何保證移梁作業(yè)過程中預制梁及施工人員的安全是必須解決的問題。目前預制梁的吊裝施工中，通常的解決辦法為：在梁體結構中預埋吊環(huán)用于梁體起吊移位、安裝[5]。預制梁采用這種方法吊裝時，容易出現(xiàn)以下問題：①梁體一般截面較小，鋼筋較密，加之預應力孔道布置及施工時的誤差，預埋大直徑吊環(huán)較難實施；②梁體重量較大，預埋吊環(huán)集中受力且受力較大，若加工吊環(huán)時稍有損傷，在起吊過程中吊環(huán)易損壞，造成安全事故；③預埋的吊環(huán)僅為一種起吊工具，對梁體結構沒有作用，在梁體施工時植入梁體混凝土結構中不能重復利用。本項目預制梁數(shù)量較多，預埋吊環(huán)使用較多，從而增加了項目的生產(chǎn)成本，必須進行預制梁精準起吊技術的研究。

本項目首創(chuàng)使用精準起吊技術，較好地解決了傳統(tǒng)預埋吊環(huán)起吊的常見問題：①預制梁截面小、鋼筋密度大，導致預埋吊環(huán)難于預埋到位；②預制梁重量較大，若預埋出現(xiàn)偏差，吊環(huán)集中受力過大，會導致吊環(huán)損壞，發(fā)生安全事故。精準起吊技術使用改進的承托件、緩沖板、扁擔梁和鋼絲繩構成一個起吊裝置，實現(xiàn)了多種規(guī)格預制梁的精準起吊，解決了吊梁時存在的“頭重腳輕”的現(xiàn)象，且應用廣泛，吊裝期間無需更換扁擔梁，大幅降低了起吊成本，提高了預制梁起吊效率。施工方案為：

圖3 預制梁金屬波紋管穿管動力裝置示意圖

（1）安裝起吊裝置：使用承托件、緩沖板、扁擔梁和鋼絲繩組成其吊裝；承托件上滑動設置有第一滑塊，扁擔梁沿中部往兩端設置有兩傾斜面，并在傾斜面上分別滑動設置有第二滑塊；承托件和扁擔梁上均設置有調位裝置，第一滑塊和第二滑塊能夠通過調位裝置在承托件和扁擔梁上進行位置調節(jié)和定位；第一滑塊、第二滑塊和緩沖板上均設有與鋼絲繩相適配的卡槽。

（2）調節(jié)起吊裝置：承托件設置在預制梁底部的端角處，以對預制梁進行限位和承托；緩沖板設在預制梁的翼緣，用以定位鋼絲繩和緩沖鋼絲繩對預制梁作用力；扁擔梁位于起吊點，起吊裝置通過鋼絲繩繞接在第一滑塊、第二滑塊和緩沖板的卡槽。完成對預制梁的精確起吊。

3 結語

隨著城市組團之間及城市出入口快速路建設的推進，道路網(wǎng)絡密度進一步加密，城市立交成為重要的組成部分。本項目提出的多截面、多坡度預制梁快速施工方法，有利于提高施工效率，縮短施工時間，緩解城市的交通壓力。相較于傳統(tǒng)的施工技術，本預制梁快速施工技術可將成本降低20%以上，并能顯著節(jié)省施工材料，預制梁底模原材料鋼板用量節(jié)省了70%以上。在未來預制梁施工中，應用多截面、多坡度預制梁施工技術，能在保證安全可靠的前提下產(chǎn)生更大的經(jīng)濟效益，推進生態(tài)文明建設和建設行業(yè)工業(yè)化，踐行綠色節(jié)能環(huán)保理念。