孟憲達

（河北高速公路集團有限公司承德分公司，河北承德 067000）

0 引言

近年來，我國公路建設(shè)取得了快速發(fā)展，施工標(biāo)準(zhǔn)化、集中化進程也不斷推進。其中大型預(yù)制場的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化建設(shè)在路橋工程建設(shè)中發(fā)揮了重要的作用，對公路橋梁工程的施工質(zhì)量、安全和進度有著直接的影響[1]。由于公路橋梁所在處的地質(zhì)和氣候情況均不同，特別是高海拔高寒地區(qū)由于氣候條件特殊，預(yù)制梁施工質(zhì)量控制難度更大[2]。因此，只有結(jié)合項目的實際情況，采取相應(yīng)的預(yù)制梁施工方案，才能有效確保公路橋梁的整體質(zhì)量。

1 工程概況

某項目設(shè)計等級為一級公路，位于高海拔高寒地區(qū)，主線路線設(shè)計里程7.547 km，共布設(shè)大橋2 座，橋梁長100.16 m，橋梁全長占路線里程的1.32%。

1 號大橋上部結(jié)構(gòu)采用3×20 m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，全橋長51.08 m。橋面正寬12 m，右偏角度60°，全幅采用16 片預(yù)制T 梁，梁間正距1.529 m，梁高110 cm。預(yù)制箱梁220 片。本橋平面位于緩和曲線上，縱斷面縱坡1.2%，墩臺徑向布置。下部結(jié)構(gòu)橋墩采用樁柱接蓋梁，橋臺采用肋式臺，基礎(chǔ)為鉆孔摩擦樁基礎(chǔ)。

2 號大橋上部結(jié)構(gòu)采用1×20 m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土T梁，全橋長49.08 m。橋面正寬12 m，右偏角度90°，全幅采用16 片預(yù)制梁，梁間正距1.529 m，梁高110 cm。預(yù)制箱梁220片。本橋平面位于直線上，縱斷面縱坡-0.67%，墩臺徑向布置。下部結(jié)構(gòu)橋臺采用U 形臺，基礎(chǔ)為擴大基礎(chǔ)。

2 施工工藝

2.1 梁場建設(shè)

此次施工項目位于高海拔高寒地區(qū)，需要建設(shè)橋梁2 座，共需要預(yù)制T 梁32 片，預(yù)制箱梁440 片。綜合考慮該地區(qū)的地質(zhì)條件，為了按時完成施工任務(wù)，在1、2 號中橋之間位置建立預(yù)制梁場1 處，負責(zé)預(yù)制梁的施工。

2.2 鋼筋制作

預(yù)制梁鋼筋采用定位胎架進行綁扎加工，嚴(yán)格按照預(yù)制梁板鋼筋布置情況制作鋼筋胎架。該標(biāo)段預(yù)制場配置4 個箱梁胎架和2 個T 梁胎架。鋼筋骨架加工成型后，通過專用吊裝工具實施吊裝作業(yè)，吊裝應(yīng)勻速緩慢進行，將鋼筋骨架整體放置于制梁臺座上，并保證吊點牢固，骨架不變形。嚴(yán)格按設(shè)計圖紙和規(guī)范要求布置鋼筋，鋼筋綁扎前應(yīng)安好支座墊板。鋼筋安裝中應(yīng)按設(shè)計布置各類預(yù)埋件，鋼筋采用焊接的焊縫長度符合規(guī)范要求[3]。

2.3 模板安裝

預(yù)制場結(jié)合工程實際情況，配備了足量的專用模板體系，箱梁8 套，T 梁4 套，其中箱梁模板采用液壓滑模。安裝模板前，為避免底部密封不嚴(yán)出現(xiàn)漏漿，在臺座側(cè)面鋼槽內(nèi)設(shè)置橡膠水管。采用龍門起重機吊裝T 梁模板，遵循勻速、緩慢、輕放的原則，避免模板產(chǎn)生變形。模板安裝完成后，技術(shù)人員及時對模板安裝質(zhì)量、標(biāo)高、平面位置等實施全面檢測，驗收通過后，根據(jù)設(shè)計規(guī)范要求安裝錨墊板，待錨墊板安裝完成后，依次安裝端頭模板和齒板模板。箱梁側(cè)模通過液壓系統(tǒng)進行安裝就位。箱梁內(nèi)模安裝采用事先拼好、整體吊入的方式。

2.4 預(yù)應(yīng)力管道、錨具安裝

箱梁預(yù)應(yīng)力管道留設(shè)通過預(yù)埋波紋管的方式實現(xiàn)，而T 梁預(yù)應(yīng)力管道則通過預(yù)埋金屬波紋管方式完成，預(yù)埋管道和鋼筋綁扎同步進行。預(yù)應(yīng)力管道的制作符合圖紙、規(guī)范要求，確保管道的線型符合設(shè)計要求。波紋管連接位置，應(yīng)采用直徑大一等級的波紋管嵌套連接，嵌套長度不得小于30 cm，兩端通過密封膠進行密封。波紋管具體位置根據(jù)設(shè)計圖紙中預(yù)應(yīng)力筋實際坐標(biāo)在模板或鋼筋上的定位曲線設(shè)置，安裝時通過鋼筋支架和特制U 形卡環(huán)實施固定[4]。

錨墊板和端模通過螺栓實施加固，以抵擋混凝土沖擊載荷作用，并對錨墊板和波紋管連接部位進行全面檢查，防止存在折線現(xiàn)象，保證預(yù)應(yīng)力張拉錨具位置準(zhǔn)確。預(yù)應(yīng)力管道檢查項目及檢查標(biāo)準(zhǔn)見表1。

表1 梁體預(yù)應(yīng)力管道的檢查項目及指標(biāo)

2.5 混凝土配合比設(shè)計

預(yù)制梁要承受載荷、凍融、鹽漬土腐蝕等多重因素作用，混凝土原材料選擇上采用品質(zhì)穩(wěn)定的硅酸鹽水泥，最大水灰比符合設(shè)計及相關(guān)規(guī)定，細骨料選擇級配良好、質(zhì)地堅硬、吸水率小、顆粒潔凈的河砂，粗骨料采用質(zhì)地堅硬、均勻潔凈、級配合理、粒型良好、吸水率小的碎石[5]。考慮到高寒地區(qū)混凝土的耐久性要求，混凝土含氣量控制在3.0%～4.5%之間，高海拔高寒地區(qū)混凝土表面水分蒸發(fā)快，容易導(dǎo)致混凝土干縮裂縫，混凝土水化速度慢，早期強度低，試配強度比平原地區(qū)提高5%。

混凝土應(yīng)當(dāng)在完成初步配比的基礎(chǔ)上，將水膠比指標(biāo)增加或減少3 個百分點，并且在保持用水量不變的情況下，將含砂率增加或減少1 個百分點，這樣得出多個試拌配合比。對其進行試驗，檢測不同配合比下試驗試塊的力學(xué)性能，確定最優(yōu)力學(xué)性能的混凝土所采用的配合比作為設(shè)計值。

2.6 混凝土澆筑

混凝土通過罐車運至施工現(xiàn)場，通過龍門起重機完成入模澆筑?；炷翝仓皯?yīng)對模板支架、拼縫、對拉螺栓、平整度、穩(wěn)定性實施全面檢查。分層分段進行澆筑，每層混凝土不超過30 cm，混凝土振搗采用附著式高頻振動器和30 型、50 型插入式振搗棒相結(jié)合的方式實施振搗，最大程度保證混凝土密實度，確?；炷潦┕べ|(zhì)量。鋼筋間距較小位置，采用30 型振動捧實施振搗作業(yè)，梁腹板上方及頂板則采用50 型振動棒，具體振搗時應(yīng)遠離波紋管位置，防止波紋管擾動、變形。振搗至混凝土表層不再明顯下陷、無氣泡產(chǎn)生，且出現(xiàn)浮漿，表層均勻、平整。

2.7 養(yǎng)生、拆模

混凝土澆筑完成之后，必須及時進行養(yǎng)生。結(jié)合梁片養(yǎng)生時間和臺座具體數(shù)量，配備足量的噴淋設(shè)備進行梁體養(yǎng)護。自適應(yīng)智能噴淋養(yǎng)生系統(tǒng)是全自動、全方位、無人工的智能化噴淋養(yǎng)護系統(tǒng)。頂部及端部噴淋養(yǎng)生采用搖擺式噴射器，并用軟管連接至臺座內(nèi)部預(yù)埋的上水管道。混凝土強度不低于2.5 MPa 時方可拆模，其強度由技術(shù)人員通過試驗確定。

2.8 預(yù)應(yīng)力張拉

預(yù)應(yīng)力張拉力按照JTG 3362—2018《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》的要求進行確定。鋼絞線采用高強度低松弛鋼絞線，強度為1860 MPa，松弛率不超過0.035，設(shè)計錨下張拉控制應(yīng)力為1395 MPa，單股鋼束直徑為15.2 mm，采用大噸位群錨體系。張拉施工時，確保混凝土強度不低于設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)值的85 %，且養(yǎng)生時間超過7 d，設(shè)計強度通過實驗室獲得。

預(yù)應(yīng)力鋼束張拉方式為雙控方式，即：對張拉應(yīng)力及設(shè)計延伸量進行控制，具體流程為：0→初張拉10%σk→20%σk→張拉100%σk（持續(xù)加載5 min）→錨固。張拉完畢，應(yīng)及時封堵預(yù)留孔，確保在48 h 內(nèi)完成，若超過規(guī)定時間，應(yīng)對預(yù)應(yīng)力筋實施防銹處理。為確保壓漿質(zhì)量，采用預(yù)應(yīng)力智能壓漿設(shè)備壓漿，管道壓漿采用智能云壓漿控制系統(tǒng)。

首先，在張拉設(shè)備準(zhǔn)備完善后，應(yīng)對張拉設(shè)備進行正常性能的檢測，以保證張拉過程能夠穩(wěn)定地進行，同時綜合鋼絞線的實際使用情況和張拉設(shè)備的作用效果，計算壓力與伸長量的關(guān)系，完善信息。其次，在張拉過程中，要在兩端同時為主軸送油，調(diào)整鋼絞線和錨板與千斤頂所在位置，保證孔道模具和千斤頂?shù)妮S線處于同一水平位置上，使鋼絞線的松緊度達到設(shè)計要求，均勻受力。拉張過程中還要保證油量的持續(xù)給進，穩(wěn)定張拉效果，減少能量損失。

2.9 封錨端

孔道壓漿完成后，應(yīng)及時對梁端灰漿進行清理，并全面清理支撐墊板、錨具、斷面散落混凝土，確保梁體制作質(zhì)量。有封端要求的預(yù)應(yīng)力梁體，待張拉及封錨完成后應(yīng)及時實施封端處理，嚴(yán)禁梁體架設(shè)后封端。設(shè)置端部鋼筋網(wǎng)，安裝封端模板，立模后校準(zhǔn)梁長，使梁長符合設(shè)計規(guī)定尺寸。封端混凝土強度等級必須滿足設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求，若無明確規(guī)定，則應(yīng)高于梁體混凝土設(shè)計強度等級的80%。封端混凝土采用插入式振動棒振搗，保證錨具位置混凝土密實度滿足要求，待混凝土初凝后應(yīng)及時進行灑水養(yǎng)護。

2.10 移梁及存梁

梁片起吊采用承托兜底吊裝法，兩端對稱水平起吊。龍門起重機運行軌道必須牢固、安全、平整，保持勻速、緩慢運行。該標(biāo)段預(yù)制場利用臺座存梁，48 個箱梁臺座可存梁約90 片。

3 問題分析

（1）產(chǎn)生問題：在預(yù)制梁施工的過程中，箱梁預(yù)制施工未出現(xiàn)問題，但預(yù)制T 梁首件施工時梁肋及翼緣板下部出現(xiàn)大量細微裂紋。

（2）原因分析：因高海拔高寒地區(qū)施工，氣溫較低，為保證梁的強度加大了水泥劑量，產(chǎn)生大量的水化熱；養(yǎng)生暖棚內(nèi)因采取了蒸汽養(yǎng)護措施，溫度提升快，不易控制。

（3）解決措施：混凝土終凝后安排施工人員對T 梁模板進行松動，散發(fā)熱量；養(yǎng)護人員采用人工灑水的方式對梁體進行降溫（注意先灑溫水、逐步降低水溫）；設(shè)專人值班，養(yǎng)護暖棚內(nèi)懸掛濕度儀、溫度儀等，當(dāng)養(yǎng)護暖棚內(nèi)溫度過高時，采取通風(fēng)的方式進行降溫處理。

（4）處理結(jié)果：有效控制了梁體細微裂紋的產(chǎn)生，保證預(yù)制T 梁的施工質(zhì)量。

4 總結(jié)

通過對高海拔高寒地區(qū)公路橋梁預(yù)制梁施工工藝的總結(jié)和分析，實現(xiàn)預(yù)制梁片智能張拉壓漿工藝的引進和應(yīng)用，并通過使用壓漿新材料確保壓漿的品質(zhì)，解決混凝土構(gòu)件養(yǎng)生自動化控制問題，避免傳統(tǒng)養(yǎng)生的弊端?？傮w上能夠提升施工質(zhì)量，減少人工作業(yè)量，保證工程建設(shè)的高效性、經(jīng)濟性和合理性，為項目順利推進提供完備的技術(shù)支撐，能提升項目管理水平，可為類似預(yù)制梁施工提供借鑒和參考。