1 引言

隨著我國基建水平的提高，公路橋梁工程越來越多。 在實(shí)際應(yīng)用過程中，受使用材料及技術(shù)影響易出現(xiàn)質(zhì)量問題，為消除質(zhì)量通病，需加大控制力度。

2 工程概況

本文結(jié)合房山區(qū)良常路南延項(xiàng)目， 開展預(yù)制小箱梁施工工藝研究，并歸納施工要點(diǎn)。 房山區(qū)良常路南延項(xiàng)目中常舍村大橋長405 m， 橋梁上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，下部結(jié)構(gòu)為樁柱一體墩、柱式墩。 該工程中共有160 榀預(yù)制小箱梁，采用后張法建設(shè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。 其中混凝土強(qiáng)度等級(jí)C50，實(shí)際用量3 564 m3，預(yù)制小箱梁長20 m，工期要求4個(gè)月。 為使該工程如期竣工，專門在現(xiàn)場建設(shè)預(yù)制場地，實(shí)現(xiàn)預(yù)制小箱梁及時(shí)加工。 在實(shí)際施工中，為使預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)與預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)順利建成， 還需配備充足的人力與設(shè)備資源，包括混凝土工20 名，鋼筋工80 名，模板工60 名，電工與機(jī)修工2 名；張拉設(shè)備2 套，壓漿機(jī)及龍門式起重機(jī)（跨度46 m，15 t）1 臺(tái)，插入式振動(dòng)棒10 個(gè)，3 kW 鋼筋切斷機(jī)及5.5 kW鋼筋調(diào)直機(jī)。

3 預(yù)制小箱梁施工工藝關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 臺(tái)座施工工藝

在預(yù)制小箱梁實(shí)際施工中，需先行在預(yù)制場地生產(chǎn)臺(tái)座，為模板等結(jié)構(gòu)提供可靠依據(jù)。 結(jié)合模擬仿真算法，以Revit 工具、REX 可延展編輯插件等軟件系統(tǒng)繪制臺(tái)座施工圖，進(jìn)而在圖1 所示的模型圖展示中掌握結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)。 為保證該工程在多工藝輔助下有序完成階段性施工任務(wù)，要在每次構(gòu)圖、建模后，注重模型信息的保存，以RFA 格式為主，繼而達(dá)到留存目的。

圖1 預(yù)制箱梁模型演示圖（來源于廣州君和）

在臺(tái)座施工環(huán)節(jié)，依據(jù)臺(tái)座模型圖紙加強(qiáng)荷載控制，保證臺(tái)座施工后無開裂風(fēng)險(xiǎn)。 需將該工程中臺(tái)身及其基礎(chǔ)部分建成鋼混結(jié)構(gòu)，保持其處于均衡張拉狀態(tài)。 上下兩個(gè)部分需加強(qiáng)鋼板材料的合理布置，鋪設(shè)寬度進(jìn)行“等梁”處理，并使用直尺、水準(zhǔn)儀等工具檢測平整度，若臺(tái)座鋼板施工后與梁體底端寬度一致，且未出現(xiàn)不平整現(xiàn)象，表示該結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定。 施工人員需增設(shè)拉桿孔， 起到規(guī)范臺(tái)座作用范圍及固定模板結(jié)構(gòu)的作用。 另外，需保證鋼板厚度保持10 mm，以500 mm 距離布置拉桿孔，以楔形槽口為預(yù)制箱梁構(gòu)件提供所需連接空間[1]。

3.2 鋼筋連接工藝

在開展鋼筋連接工藝前， 需將加工好的鋼筋半成品進(jìn)行分類，設(shè)標(biāo)記牌進(jìn)行有序存放。 再將臺(tái)座面打磨平整，涂上脫模劑，鋼筋在綁扎時(shí)需在臺(tái)座上進(jìn)行作業(yè)，其具體綁扎步驟為底板鋼筋→腹板鋼筋→布置底、 腹板束波紋管→制作安裝芯?！壴敯邃摻睢贾庙敯迨y管。

在綁扎小箱梁預(yù)制鋼筋過程中， 施工人員應(yīng)充分考慮現(xiàn)場梁的布設(shè)形式， 合理安排綁扎區(qū)域， 利用胎膜進(jìn)行精準(zhǔn)定位，再使用底腹板和頂板鋼筋骨架進(jìn)行綁扎作業(yè)。 當(dāng)通過龍門式起重機(jī)后，需對鋼筋整體進(jìn)行吊裝入模安裝作業(yè)。 為保證綁扎鋼筋在運(yùn)輸過程中不受外力等不確定因素影響， 需為其設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)層墊塊，墊塊規(guī)格為標(biāo)準(zhǔn)混凝土墊塊，可有效避免梁體外觀出現(xiàn)變形與磕碰等問題， 在設(shè)置過程中需調(diào)整墊塊間距，使其始終保持在1.0 m，并采用梅花狀布設(shè)。

在綁扎鋼筋的同時(shí)，還應(yīng)考慮相關(guān)構(gòu)件的預(yù)埋問題，在預(yù)應(yīng)力孔道預(yù)留過程中，可采用后張法鋼波紋管成孔技術(shù)，并要注意縱向及橫向曲線參數(shù)，必要時(shí)進(jìn)行鋼筋優(yōu)化布置，如圖2所示，以此滿足設(shè)計(jì)要求。

圖2 鋼筋布置連接優(yōu)化前后對比效果圖

3.3 模板安裝工藝

小箱梁施工工藝對模板質(zhì)量要求較高，模板設(shè)計(jì)必須具有較強(qiáng)的剛度，以保證在安裝過程中不出現(xiàn)變形，同時(shí)方便施工人員拆卸。 模板制作通常使用鋼材，其側(cè)模應(yīng)采用大塊定型鋼模，平整度與光潔度需達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。減少焊縫數(shù)量，部分表面焊縫可通過后期打磨，拋光平整。當(dāng)不同模板之間連接時(shí)，可將接縫做成平縫或企口縫狀，以提高美觀度與連接質(zhì)量。 模板質(zhì)量檢測完成后，具體安裝步驟為：底、腹板鋼筋綁扎成型→預(yù)應(yīng)力孔道穿入支立→預(yù)應(yīng)力孔道布置、檢測完成→芯模支立。

如果在拼裝過程中模板出現(xiàn)生銹、 變形及缺損等情況應(yīng)及時(shí)更換，避免在吊裝過程中出現(xiàn)二次污染，最大程度上保證梁體外觀質(zhì)量。 當(dāng)外側(cè)模板安裝完畢后，需將底部模板及外側(cè)模板打磨平整，均勻涂刷相應(yīng)的脫膜漆，切忌使用廢機(jī)油或柴油，當(dāng)模板板面產(chǎn)生一定的油感，說明達(dá)到既定標(biāo)準(zhǔn)。 拼裝模板時(shí)可以借助卷揚(yáng)機(jī)等設(shè)備吊運(yùn)模板及所需材料， 如圖3 所示，保證拼裝結(jié)構(gòu)與施工方案一致。

圖3 預(yù)制小箱梁模板拼裝示意圖（來源于路橋隧干貨渠）

3.4 混凝土施工工藝

安裝模板后，還需應(yīng)用澆筑、振搗、養(yǎng)護(hù)等混凝土施工工藝。 在工程澆筑混凝土環(huán)節(jié)，需要先行從攪拌站運(yùn)輸商用混凝土，以專用泵車為主，待順利運(yùn)輸至現(xiàn)場后，借助龍門式起重機(jī)，將其吊運(yùn)至材料暫放區(qū)，等待施工人員進(jìn)行澆筑。 為促使該工程預(yù)制小箱梁形成整體結(jié)構(gòu)，理應(yīng)進(jìn)行一次性澆筑，在12 cm 或16 cm 高度下澆筑混凝土， 按照底板四邊→底板中間→腹板的順序進(jìn)行。

需注意： 施工人員于腹板澆筑作業(yè)期間應(yīng)按50 cm 層距加以布置，盡量嚴(yán)控不同層級(jí)澆筑時(shí)間，若環(huán)境溫度高于30 ℃，需在1 h 內(nèi)完成澆筑；若環(huán)境溫度低于30 ℃，可考慮在1.5 h內(nèi)完成澆筑（見圖4）。

圖4 腹板施工時(shí)間距參數(shù)控制示意圖

澆筑后，施工人員還需預(yù)留寬5 mm 左右的接縫，并應(yīng)用插入式振動(dòng)棒實(shí)施振搗處理， 以梅花點(diǎn)分布方式按30 cm 間距對預(yù)制小箱梁底板加以振搗，以快插慢拔標(biāo)準(zhǔn)，觀察振搗后氣泡是否完全消除，直到表面未見明顯不均勻或氣泡現(xiàn)象，即可進(jìn)入養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)。

選用的養(yǎng)護(hù)技術(shù)以灑水養(yǎng)護(hù)與蓋膜養(yǎng)護(hù)為主。 環(huán)境溫度不低于5 ℃時(shí)，可在其表面進(jìn)行灑水作業(yè)，以此維護(hù)混凝土表面濕潤度，并可借助塑料薄膜進(jìn)行遮蓋，要求在相對濕度低于60%情況下，養(yǎng)護(hù)28 d 以上，反之養(yǎng)護(hù)14 d，每隔0.5 h 測溫一次，以測溫結(jié)果控制養(yǎng)護(hù)水量，便于優(yōu)化預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)性能。于養(yǎng)護(hù)作業(yè)中，養(yǎng)護(hù)人員還要準(zhǔn)確記錄混凝土表面測溫結(jié)果，并在現(xiàn)場執(zhí)行責(zé)任制，督促相關(guān)人員認(rèn)真履行養(yǎng)護(hù)職責(zé)。 而且在橋梁高處予以養(yǎng)護(hù)時(shí)，養(yǎng)護(hù)人員要身穿防滑鞋、佩戴安全防護(hù)帶，以免出現(xiàn)安全事故。 在選擇養(yǎng)護(hù)方案時(shí)，注重其適用性，多選用自然養(yǎng)護(hù)法，如若應(yīng)用蒸汽養(yǎng)護(hù)，還需將混凝土溫度上升速度控制在每小時(shí)10 ℃以下，對應(yīng)的濕度要求在90%以上，且內(nèi)外溫度不可超出20 ℃差距，便于在養(yǎng)護(hù)技術(shù)的輔助下，澆筑后混凝土裂縫病害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)可得到有效控制，保障施工質(zhì)量。

3.5 張拉灌漿工藝

養(yǎng)護(hù)后預(yù)制小箱梁需應(yīng)用張拉灌漿工藝。 施工人員在拆模后使用張拉設(shè)備將該結(jié)構(gòu)張拉至指定位置， 并結(jié)合預(yù)應(yīng)力筋伸長值（ΔL）控制張拉力道。

式中，Np為平均張拉力，N；L 為曲線長度與直線段長度和，mm；Ep為彈性模量，N/mm2；Ap為鋼筋截面面積，mm2。

平均張拉力則需要借助式（2）求值：

式中，σcon為張拉控制應(yīng)力，N；k 為孔道局部偏差摩擦影響系數(shù)， 取0.015；L 為預(yù)應(yīng)力筋曲線段水平投影長度，mm；μ 為預(yù)應(yīng)力筋同孔道壁摩擦系數(shù)，取0.25；θ 為曲線轉(zhuǎn)角，（°）。

在綜合分析上述數(shù)據(jù)后，借助千斤頂?shù)容o助工具，在預(yù)應(yīng)力鋼絞線助力下張拉預(yù)制小箱梁。 要求逐漸增加張拉力，并根據(jù)ΔL 數(shù)值確定張拉狀態(tài)，在滿足±6%條件時(shí)持續(xù)張拉。 在灌漿操作中，施工人員需保持0.5 MPa 灌漿壓力，且泥漿材料不宜高于3%泌水率，持續(xù)攪拌120 s 后將其用在孔道內(nèi)，促使灌漿后整個(gè)孔洞結(jié)構(gòu)抗壓強(qiáng)度在30 N/mm2以上[2]。

4 預(yù)制小箱梁施工質(zhì)量控制措施

4.1 加強(qiáng)材料質(zhì)量檢測

為保證上述施工工藝在預(yù)制小箱梁中體現(xiàn)出應(yīng)用優(yōu)勢，充分提升施工質(zhì)量， 項(xiàng)目經(jīng)理等負(fù)責(zé)人需從材料質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)給予密切關(guān)注。 特別是混凝土質(zhì)量檢測，要求攪拌站內(nèi)配制的混凝土材料，保持2∶5~9∶20 的水灰比。 確?；炷敛牧戏霞榷ㄒ蠛螅稍谶M(jìn)場后建設(shè)實(shí)驗(yàn)室，用于檢測預(yù)制小箱梁各預(yù)制構(gòu)件的尺寸、規(guī)格及其相關(guān)性能參數(shù)，以同批次抽樣檢測方式維護(hù)產(chǎn)品質(zhì)量，促使各施工工藝均能得到可靠保障[3]。

4.2 注重完整性檢驗(yàn)

將預(yù)制構(gòu)件拼裝成箱梁結(jié)構(gòu)后需展開完整性檢驗(yàn)， 以模板安裝工藝為例，相關(guān)人員需對模板浮沉、拉桿緊固度、混凝土坍落度及澆筑質(zhì)量進(jìn)行逐項(xiàng)檢查， 尤其是對模板進(jìn)行澆筑時(shí)，其材料凝結(jié)狀態(tài)及其后期張拉拱起現(xiàn)象均為檢驗(yàn)重點(diǎn)，自此在全面檢驗(yàn)中提升結(jié)構(gòu)完整性。

4.3 規(guī)范施工工藝步驟

在采用模擬仿真分析法構(gòu)建預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)模型時(shí)，還需對照模型細(xì)節(jié)指引施工人員嚴(yán)格遵照標(biāo)準(zhǔn)步驟完成施工任務(wù)。 一方面，從臺(tái)座施工開始，需結(jié)合模型參數(shù)映射現(xiàn)實(shí)施工活動(dòng)，并在底端2m 左右位置拓展基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，用于改善臺(tái)座穩(wěn)固度。 另一方面，依照模型可對實(shí)際施工行為進(jìn)行碰撞檢測，從預(yù)防碰撞層面使各構(gòu)件以相對協(xié)調(diào)的狀態(tài)準(zhǔn)確分布在箱梁結(jié)構(gòu)上，體現(xiàn)箱梁耐用性價(jià)值，每項(xiàng)施工工藝均需注重仿真模型，以此優(yōu)化施工效果。

5 結(jié)語