作者簡介：

廖朝義（1971—），高級工程師，主要從事公路水運及鐵路工程建設執(zhí)法及監(jiān)督管理工作。

摘要：文章以某高速公路智慧梁場為工程背景，探討智慧梁場預制T梁的施工技術要點，主要包括施工準備、全自動液壓模板定位、智能移動臺座定位、混凝土澆筑、模板拆除、預應力張拉等預制梁生產以及調運儲存等工序，為類似工程提供借鑒，以提升智慧梁場預制梁整體施工水平。

關鍵詞：橋梁工程；智慧梁場；預制梁；施工技術

中圖分類號：U445.47文獻標識碼：A 45 151 3

0 引言

在高速公路建設過程中，橋梁預制梁的施工尤為重要，而智慧梁場作為近年來新興的技術，在提升預制梁施工質量、確保工程安全和降低施工成本等方面展現出了巨大的潛力［1］。目前隨著物聯網、大數據、人工智能等高新技術的不斷發(fā)展，智慧梁場施工技術在國內外高速公路建設中得到了廣泛應用。通過集成這些先進技術，智慧梁場系統(tǒng)能夠實現預制梁生產、運輸、安裝等全過程的智能化監(jiān)控和管理，有效提高施工效率、降低安全風險并優(yōu)化施工資源［2］。

然而，智慧梁場預制梁施工技術在實際應用中仍面臨一些挑戰(zhàn)和問題。例如，如何實現預制梁的精準定位和快速安裝，如何提高預制梁的耐久性和承載力等［3］。因此，相關研究應重點關注這些技術難點的突破，推動智慧梁場施工技術的進一步發(fā)展和完善［4］。高速公路智慧梁場預制梁施工技術要點的研究對于提升橋梁建設質量、保障工程安全和推動行業(yè)技術進步具有重要意義。

預制梁制備是施工階段中非常重要的一環(huán)，如何實現智慧梁場預制梁的標準化施工對于高速公路橋梁項目推進至關重要［5］。本文以某高速公路橋梁項目為例，通過建設以智能生產管理平臺協調各個工藝智能控制系統(tǒng)的智慧梁場，深入探討高速公路智慧梁場預制梁施工技術要點，幫助智慧梁場系統(tǒng)在高速公路建設中實現智能化和高效化水平的提升。

1 某高速公路智慧梁場概況

廣西某新建高速公路上配備了一條先進的自動化梁片生產線的智慧梁場，共5條生產線，按“3+2”品形結構布局，模板也按品形排列布置（如圖1所示）。梁場融合了先進的科技系統(tǒng)，包括智能指揮中心、自動化蒸養(yǎng)控制系統(tǒng)、廣播與視頻監(jiān)控系統(tǒng)、產線自動化定位及控制系統(tǒng)、模具定位及監(jiān)測系統(tǒng)、智能制造MES和現場作業(yè)APP等。智慧梁場為全封閉工廠化建設，其中規(guī)劃了一個集中控制中心及5個功能區(qū)：鋼筋制作加工綁扎區(qū)、T梁預制區(qū)、自動化溫控蒸養(yǎng)區(qū)、數控張拉壓漿區(qū)、存梁運梁區(qū)。該新建高速公路按雙向四車道行車規(guī)則設置，設計時速為100 km，項目路線總長為23.4 km，主線橋梁總長為10 180.0 m/34座，其中，大橋為9 941.4 m/31座，中小橋為239.0 m/3座。梁場需生產30 m預制T梁共1 090片，供應標段12座橋梁施工。

2 智慧梁場預制T梁的施工技術要點分析

智慧梁場預制T梁施工技術的流程特點主要體現在采用全自動液壓模板系統(tǒng)，實現模板定位、模板行走、模板拆除等智能化操作，再通過智能控制系統(tǒng)移動預制T梁進入全自動溫控蒸養(yǎng)棚養(yǎng)護，采用智能張拉設備對預制T梁進行張拉，最后通過移動臺座調運與儲存?；谥腔哿簣龅念A制T梁施工流程，顯著提高了預制T梁的智能化、自動化水平。

2.1 施工準備

智慧梁場預制T梁施工前，需要進行信息化控制調試、鋼筋綁扎以及模板清理與涂脫模劑。信息化控制調試須進行硬件設備與軟件平臺的運行測試，確保設備正常運轉和數據文件傳輸轉換。進場鋼筋應提供檢驗合格證，按規(guī)范要求對原材料進行力學性能試驗，并對部分鋼筋實施焊接適用性測驗。預制鋼筋籠工序中的下料、加工、定位、捆扎、焊接等應嚴格按規(guī)范及設計圖紙進行。施工前要確保模具表面平整，接縫錯臺lt;1 mm，經現場工程師和監(jiān)理工程師驗收通過后才能使用。

2.2 施工技術要點

2.2.1 全自動液壓模板定位

智慧梁場的全自動液壓模板系統(tǒng)包括側模、附著式振搗器、滑道系統(tǒng)、作業(yè)平臺、液壓系統(tǒng)和定位系統(tǒng)等。全自動液壓模板張緊采用一體化設計，使用時體積較小便于維護，拆模與合模由控制臺發(fā)出指令，由液壓內外模板借助液壓力實現。

（1）預制主梁時需使用規(guī)格化完整鋼模，鋼板最小厚度須達到6 mm，側模長度通常應稍微超出預制梁長度，并準備適配的楔形塊模板來調整，確保滿足各種梁長的變化要求。

（2）采用端頭整體式的橫隔板預制。模板中鋼筋的安放與間隔需遵照設計要求進行槽口和孔洞的制作，尤其是橫向隔板頂端主筋的布置，確保主筋平面和水平方向的位置準確無誤。

混凝土澆筑前，模板的架設需按有關規(guī)定認真審核，模板與臺座之間的縫隙及模板各處的梁寬、順直度、預設條件及開孔位置的拼縫等應特別注意。確保鋼模尺寸精確、結構穩(wěn)固承載力強、接縫平整密合；在劇烈震蕩下要防止混凝土漏漿情況；為保障混凝土結構表面平滑，鋼模要拋光處理；混凝土設計應科學、合理、施工便捷。

2.2.2 智能移動臺座定位與吊裝鋼筋籠

在智慧梁場進行調整側模后，智能移動臺座會根據前后布置的傳感器，收集臺座在移動時的實時信息并反饋給配置主機，通過計算與定位，智能移動臺座會自動調整至與模板相應的位置。由于應用工程項目需要大量預制T梁，所以需提前制作鋼筋籠，當臺座布置完畢后，利用龍門吊安裝鋼筋籠。如圖2所示為該項目中的智能移動臺座定位操作系統(tǒng)。

2.2.3 混凝土澆筑與振搗

采用龍門吊結合料斗進行混凝土放料，并對混凝土保持120～140 mm的坍落度進行現場測試。采用斜層法澆筑T梁混凝土，步驟為：由一端的底板→腹板→頂板，向另一端推進，最后進行頂板澆筑。通過掌握混凝土入模后的振搗時間及方式來確保結構內在質量與外觀色澤一致，且無氣泡、色差、麻面等現象，保證施工順利。

T梁底板、頂板采用插入式振搗棒振搗，腹板混凝土采用插入式振搗棒與附著式振搗器振搗，振搗時要“快插慢拔”。沿腹板振搗時，每隔30～40 cm沿T梁縱向設置插點，對各點的振搗持續(xù)時間進行嚴格調控，時間太短振搗不夠密實，時間太長會出現混凝土離析，振搗每點應為10～30 s，切勿lt;10 s。在混凝土表面出現泛漿、無氣泡、下陷不明顯的情況下才能停下；還應避免振動棒靠近模板，保證振動棒不與內置波紋管接觸，造成管路接口脫離、位移、彎曲或局部塌陷，避免出現堵塞孔道的問題。

2.2.4 模板拆除

智慧梁場項目中T梁混凝土制備完成后，先拆除頂板處的可拆卸式安全鎖，隨之全自動液壓模板通過遙控自動脫模。但是要特別注意拆除模板時不損傷、碰傷、壓傷混凝土，在追求其精美外形的同時保證混凝土的內在質量。當混凝土強度滿足設計標準時，可進行拆模，若設計未提出具體標準應遵循以下準則：

（1）在不損壞混凝土表面或棱角的情況下，可以拆除不承重的側模和端模。

（2）承重的底模板應根據同條件養(yǎng)護的試塊強度達到設計要求后方可拆除。

（3）拆除后的模板為保證后續(xù)的正常使用要及時清理。

（4）拆模時要注意人員安全，為避免誤傷應在拆模區(qū)周圍設置警戒。

拆除模板后，預制T梁應以緩慢的速度移入蒸養(yǎng)棚內，不可移動速度過快，避免對梁結構產生不利影響。

2.2.5 全自動溫控蒸汽養(yǎng)護

在預制T梁模板拆除后通過智能移動臺座將其移入全自動溫控蒸養(yǎng)棚內，在移動過程中要緩慢平穩(wěn)，并打開控制中心設置所需蒸養(yǎng)參數，且要定期檢查各溫濕度感應器工作情況，做到及時維護?；炷恋恼羝B(yǎng)護分靜停、升溫、恒溫、降溫4個階段，且要符合以下規(guī)定：

（1）保持棚內溫度在靜停期間不宜過低，待全部梁體進入蒸養(yǎng)棚并檢查蒸養(yǎng)棚氣密性良好后，開啟蒸汽閥門即可開始加溫。

（2）溫度提升的速率須控制在≤10 ℃/h，每隔0.5 h需進行一次檢測，并依據檢測結果調整閥門進氣以調控溫升速率。

（3）維持恒定溫度大約在45 ℃。根據部件的脫模強度需求、混凝土配比方案及具體環(huán)境的各種因素來確定所需恒溫養(yǎng)護時間。在恒溫蒸養(yǎng)中混凝土內部核心溫度應≤60 ℃，并通過混凝土中的溫度傳感器進行監(jiān)測。如果發(fā)現混凝土內部核心溫度過高，在保證混凝土內外溫差≤15 ℃的情況下，通過減少或中斷蒸汽供給的方法降低棚內溫度。

（4）保持降溫速度≤10 ℃/h。蒸養(yǎng)棚內各部分溫度應盡量一致，通過棚內布置的溫度傳感器進行檢測，溫度相差應≤15 ℃。

2.2.6 預應力張拉及壓漿封錨

2.2.6.1 張拉

張拉設備主機控制箱在進行預應力拉伸前，輸入梁號、千斤頂號、孔道號、鋼絞線理論伸長量、設計張拉控制力值等資料。在張拉操作中，通過控制箱上的功能按鈕選擇相應的張拉梁號和孔號，并調整工作錨、限位板、液壓千斤頂和工具錨的位置，直至設備兩端安裝就位。遙控器啟動自動張拉程序，整個操作由設備自動完成。當拉伸力達到預設控制標準時，油泵會停止操作，并檢測拉伸長度是否達到既定指標。在通過遙控裝置啟動卸載過程中，液壓千斤頂會自動收回，進而移除工具錨，完成孔道張拉工作。

2.2.6.2 壓漿

張拉結束后開始壓漿程序。對彎曲和垂直的孔道應從最低的孔道灌入，并分為上下兩部分劃分孔道，下層壓漿后逐漸向上層進行。每個管道的壓漿過程務必一次性完成，若不得不中斷，需馬上清除孔道余漿，防止重啟壓漿時發(fā)生管道阻塞。采用真空輔助灌漿技術時，必須對管道進行抽真空，真空度為-0.06～-0.10 MPa。一旦真空度穩(wěn)定，應立即打開灌漿閥進行連續(xù)灌漿。

2.2.6.3 封錨

施工中須嚴格控制封端長度，注漿工序完成后，立即對梁端的水泥漿料進行全面清洗，并清理端面混凝土表面污垢再對其表層進行鑿毛處理，同時撤去墊板和錨定設備。封端混凝土結構澆筑工藝為：依照設計標準綁扎端部鋼筋網，通過局部箍筋與支承墊板點焊實現鋼筋網的固定，固定好封端模板，澆筑封端并確?；炷撩軐?。

2.2.7 預制T梁調運與儲存

將預制T梁搬運到施工現場前，要對吊裝機械進行全面檢查，確認無誤后才能開始轉移T梁，同時確保人員安全。吊裝預制T梁時，采取穿過梁底部予以穩(wěn)固的吊索方法，并在梁體下方放置橡膠墊片。吊裝時確保T型梁垂直，以避免傾斜。預制T梁起吊時，必須同步平穩(wěn)，否則梁體受扭，極易發(fā)生梁體開裂，甚至斷梁事故。各類梁型應分別歸置，避免混雜堆積。對預制T型梁，存放臺座規(guī)劃為兩層結構，為避免梁角破損和支撐點應力分散，宜使用長度不低于梁底寬度的方形木墊塊進行支撐。同時，要注意排水。

2.3 施工效果分析

通過控制智慧梁場的液壓模板定位、自動移動臺座、自動蒸汽養(yǎng)護等自動化工序的施工技術技術要點，能夠顯著提高智慧梁場預制梁的施工質量與施工效率。相對于傳統(tǒng)的預制梁場，案例工程采用自動化T梁生產線后，可達到每條生產線1天預制一片梁的生產效率，縮短了整體施工工期，節(jié)省了人工、機械、材料等資金投入，具有顯著的經濟社會效益。

3 結語

本文以某高速公路工程橋梁建設項目中建設智慧梁場為工程背景，結合案例工程的全自動液壓模板定位、智能移動臺座、自動化蒸養(yǎng)控制系統(tǒng)等成套預制梁智慧系統(tǒng)，詳細介紹了智慧梁場預制T型梁的施工工藝，并分析了施工工藝的關鍵技術要點：

（1）針對智慧梁場預制T梁前的施工準備工作進行詳細介紹，探討信息化控制調試、鋼筋綁扎以及模板清理與涂脫模劑等方面的技術要點。

（2）結合智慧梁場的智能控制系統(tǒng)，分別針對支模、混凝土澆筑、養(yǎng)生、拆模、張拉等工序的智能化施工工藝的技術要點進行介紹，提出保證施工質量與效率的關鍵點。

（3）為了確保預制梁梁體調運與儲存的安全，探討了梁體安全無損壞的吊裝方式，以及長期的高質量存梁注意要點。

相對于傳統(tǒng)方式，智慧梁場是現代高速公路建設中的重要技術手段，能夠實現預制梁施工的智能化和信息化。通過針對智慧梁場施工技術要點的分析，既能實現預制梁的智能化建造，又能保障預制梁施工的質量和效率，提升工程建設的整體水平。

參考文獻

［1］陳一榮，唐紅艷，韋遠露，等.基于BIM的智慧梁場信息管理系統(tǒng)的設計與實現［J］.西部交通科技，2023（8）：86-88.

［2］時 煒.智慧梁場模塊化預制簡支T梁可靠度分析［J］.市政技術，2023（9）：225-234.

［3］季文玉，李旺旺，付 堯，等.預應力活性粉末混凝土受彎過程聲發(fā)射特性［J］.復合材料學報，2018（10）：2 860-2 870.

［4］朱俊虎，李德超.制梁場預制施工階段質量管理的研究［J］.公路，2020（6）：9-12.

［5］散斯爾，石勇平.試論預制梁場建設項目的施工技術要點［J］.建材與裝飾，2019（18）：265-266.