装配式盖梁节段拼装施工技术
时间：2023-05-30 20:05:19 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
叶 凯
（中铁二十四局集团有限公司，上海 200082）
凤翔路快速化改造工程大规模应用了装配式桥梁技术，立柱、盖梁和梁跨结构大面积采用工厂预制后运输至现场连接安装工艺施工。在既有城市繁忙干道上进行快速化改造，该项目预制盖梁主要采用大挑臂倒T型盖梁，盖梁采用锚固金属波纹管连接的预制拼装施工工艺。预制盖梁拼装采用两台履带吊进行分节段吊装，分节吊装全部在空中进行，单个盖梁最大尺寸为21.8 m×3.15 m×3.2 m，分段后的最大重量约为222 t。该项目研究解决了盖梁分节段拼装的效率、精度等多项技术难题，确保了施工质量和安全。
2.1 柱顶标高复核
预制立柱拼装完成后，将立柱顶面杂物清扫，并冲洗干净，测量柱顶的高程，与设计高程对比计算出坐浆厚度，盖梁底的调平层采用钢垫块，以保证预制盖梁拼装后的标高精准度。
2.2 立柱顶预埋钢筋校核
割除立柱顶端的钢绞线吊环，并将柱顶混凝土面清理干净。考虑到立柱运输或吊装过程中，可能存在外部因素导致的柱顶预埋钢筋偏斜，在预制盖梁吊装前需进行初步调整，同时采用按照柱顶预埋钢筋间距、数量制作的定位板，对柱顶预埋钢筋进行匹配检查，定位板的孔洞直径和盖梁预埋套筒直径偏差控制在2 mm以内。将定位板套入调整后的立柱预埋钢筋上，检查预埋钢筋的垂直度和间距是否满足定位要求。
2.3 搭设辅助支架
主线桥大悬臂盖梁拼装过程中需两个支点进行支撑，一处为下方预制立柱，另一处则搭设辅助支架对盖梁进行临时支撑。辅助支架装置包括由H型钢构成的型钢支撑平台以及其上设置的外支撑钢管和辅助钢管。钢管为φ609×12 mm，如图1所示。
型钢支撑平台包括若干紧密排列的H型钢，相邻H型钢之间通过焊接连接。每榀H型钢的顶板和底板的同侧端部之间通过加强支撑板焊接固定，顶面焊接有若干加强连接钢板。侧面间隔设置有地锚钢板，钢板中插设有锚入地面的钢筋。
两根外支撑钢管的排列方向平行于桥梁的顺桥方向，外支撑钢管和辅助钢管之间设置有连接机构。外支撑钢管和辅助钢管均由若干管节通过法兰连接形成。外支撑钢管上设置H型钢纵梁，采用HN700×300双拼H型钢分配梁，H型钢纵梁上方设置砂箱和千斤顶，实现对预制盖梁拼装过程中的姿态调节。
该辅助支架的优点是结构简单，受力稳定，具有自平衡功能；
可快速拼装拆卸，便于运输，可迅速精确地调整盖梁的就位姿态。
2.4 挡浆板安装
坐浆施工前需将柱顶与坐浆料接触的混凝土面进行清理干净，清理步骤为：先采用高压水枪对立柱顶部坐浆面进行冲洗及润湿；
再采用高压气枪将柱顶的剩余水清除，以保证坐浆面的清洁和无水迹。
生物科学史是科学家研究生命现象、探索生命规律的过程。各版教材中都呈现了大量的科学史，如酶本质的探索、光合作用的探索历程、生长素的发现过程等。科学史的价值对于学生不只是需要明白这些知识是如何得到的，更要真正领悟其中的深刻含义。例如，教材安排科学家探索细胞膜化学成分与结构的科学史，目的让学生既能体验到科学探究的魅力，又能领悟到其中的生命观念。因此，在教学过程中，教师既要帮助学生在经历科学家探索历程的基础上形成结构与功能相适应的生命观念，更要引导学生理解结构与功能的统一性是适应环境的表现，是进化的必然结果，从而提升进化与适应的生命观念。
在立柱顶安装坐浆面的挡浆模板。挡浆模板采用四根方钢制作，方钢顶部放置2 cm厚挤塑板，挡浆板与立柱接触面的间隙采用泡沫剂进行填充，防止漏浆。挡浆板用螺栓固定于立柱顶部四面预留的螺栓孔上，螺栓孔上安装竖向长条形调节角钢，挡浆板可通过螺栓和角钢孔位调节伸出立柱顶面的高度。调节到设计标高后，安放调节垫块，调节垫块采用15 cm×15 cm×2 cm钢垫块。
考虑到柱顶和盖梁底连接面的密实要求，抱箍采用上下活动式，抱箍可通过底部长孔钢板上下移动，当盖梁拼装就位时，抱箍会紧贴梁底下降，多余坐浆料从挤塑板顶部溢出，保证接头坐浆质量。
2.5 预拼装施工
盖梁预拼装主要是初步检测锚固波纹管和立柱顶部预埋钢筋之间的定位精度是否满足要求，同时对盖梁轴线和标高进行初调。盖梁外侧5 cm设置三个全站仪反光贴，利用全站仪三角高程测量控制盖梁的两端高程、横坡和倾斜，利用全站仪穿轴线控制盖梁的水平扭转。盖梁轴线通过吊机调整下落，外侧端部标高通过油顶微调纠正，如图1。
初调主要通过盖梁顶面放置的2 cm厚钢板、2 mm薄钢板和盖梁外侧两台千斤顶来进行调整。通过两台履带吊将盖梁缓慢起吊并放置在设计柱顶位置，测量人员使用全站仪通过盖梁上预留的反光定位标贴测量出盖梁的平面、高程、垂直度偏差。初步调试到位后将盖梁吊起，准备开始坐浆施工。
2.6 盖梁就位
为了保证坐浆质量，根据坐浆料的试验参数，在柱顶坐浆料初凝前完成盖梁的拼装就位工作。盖梁就位拼装时将盖梁金属波纹管对准柱顶外露钢筋缓缓下落，盖梁沿抱箍四周下放，并复测轴线、垂直度等数据，中心垫块未受力前可再次进行微调。中心垫块受力后，分级卸力。
盖梁缓慢下放就位过程中，盖梁底与柱顶挡浆板四面均需有坐浆料受压外溢，以确保坐浆面密实。盖梁就位时平面位置、垂直度、标高的控制，由两台全站仪通过三个反光标同时监测校核。
2.7 安装湿接缝钢筋、模板，浇筑混凝土
为了保证盖梁湿接缝主筋的对接精度，在盖梁分段预制阶段，需在台架上同步进行预匹配操作。盖梁湿接缝处主筋采用机械连接，湿接缝端预留主筋预先设置好螺纹接头。连接湿接缝钢筋前，先测量钢筋对接长度，定尺加工出两侧带螺纹接头的连接钢筋，将两端主筋进行连接。湿接缝位置的预应力波纹管同样在预制阶段进行接头预留，连接段采用大直径波纹管进行套接，并对接缝处采取相关密封措施，确保波纹管的连接接头质量。检查合格后，浇筑湿接缝混凝土。
3.1 坐浆料技术性能和检测
3.2 坐浆施工
拌浆设备采用自制搅拌机，精确量取清水放入搅拌桶内，再称量坐浆料放入搅拌桶内搅拌，搅拌时间为4 min。坐浆料搅拌完成后需静止放置3 min以消除气泡。
坐浆料搅拌完成静置后，将搅拌桶内坐浆料直接倾倒于拼接凿毛面的一角，并按照扇形方向倾倒至对角处，待坐浆厚度达到设计要求的2 cm厚度时停止倾倒，人工用铁板刮平坐浆料顶面，并在30 min之内浇筑完毕。铺浆浇筑前，在每根预留筋上套上止浆垫，止浆垫略高于浆液面，在盖梁下落就位过程中与灌浆套筒底部紧密贴合，防止坐浆料渗入套筒内。
坐浆施工过程中如浆液流动度出现明显下降，影响坐浆质量，应立即安排清理整个坐浆层，重新进行坐浆施工。
冬季施工时，将搅拌设备用热水冲洗，并将拌和用水加热至20 ℃，且搅拌设备放在气温不低于10 ℃的集装箱内搅拌。
盖梁拼装的精度控制主要分以下两步，包括盖梁的平面位置、高程精度控制和盖梁垂直度的精度控制。拼装过程中通过仪器观测盖梁上方设置的标记来观测偏差值，并通过履带吊和辅助设备来调节盖梁姿态达到设计拼装精度要求。
4.1 平面位置和高程控制
盖梁拼装前先由技术人员划出墩柱和盖梁轴心轴线，将盖梁轴心线延长至底部与柱顶的连接处，作为盖梁轴线控制点，同时利用盖梁侧面两处反光贴片测量盖梁轴线偏差。
盖梁轴线和高程偏差值应控制在10 mm以内。首先利用全站仪测量出盖梁两端反光贴片的三维坐标，然后与反光贴片的理论坐标值进行对比，分别算出两端纵、横向以及高程的偏差值。当偏差值大于10 mm时，应对盖梁进行调整，根据观测的偏差值，先采用起重机微旋调整。如果起重机不能调整到位，则可采用安装夹片调整，即在偏差的相反方向立柱预埋钢筋上安装一片锥形夹片，夹片最低端厚度与偏差值相同。盖梁高程的偏差通过两种方式调节，柱顶侧盖梁高程调节通过增加和减少柱顶垫块的厚度来进行调节；
悬臂端的高程调节通过辅助支架顶部的两个液压千斤顶来进行精确调整。
4.2 垂直度控制
盖梁垂直度控制通过架设在远处的全站仪观测盖梁外挡板侧或湿接缝侧左右两端处设置的两个水平反光贴片，两贴片与盖梁砼底部的相对距离相同。通过观测两个反光贴片的相对高差来测量盖梁的垂直度。调整盖梁，使垂直度和轴线偏差控制在设计范围内，盖梁拼装垂直度应小于等于0.3%H且不大于5mm。
观测的偏差值超过要求则进行偏位调整，说明盖梁不垂直于地面，空中姿态为倾斜。柱顶侧采取盖梁向哪个方向偏离，就加高哪个方向的调节垫块；
悬臂端通过两个液压千斤顶来精确调整。最终调整到两处反光贴片中心处于同一水平线或偏差值满足精度要求。
5.1 施工准备
盖梁金属波纹管灌浆前，应对灌浆准备工作、实施条件、安全措施等进行全面检查，配备专用施工设备，并将其整合成一体化作业平台。包括随车吊、发电机、拌浆灌浆机、高压清洗设备等。
为了保证金属波纹管灌浆的施工质量，安排单独的灌浆施工班组作业，选择有类似施工经验、责任心强的操作人员。正式施工前做好首件制和灌浆模拟工艺试验，并根据试验结果做好后续的优化调整，确保金属波纹管内部填充密实。
灌浆施工应在产品使用要求的温度下进行，当环境温度低于5 ℃时不宜施工，当环境温度低于0 ℃时不得施工；
当环境温度高于30 ℃时，应采取有效措施降低拌合物温度。
为了保证锚固金属波纹管的灌浆质量，在预制盖梁拼装前24 h需对灌浆料的技术性能进行复测，包括流动度、1 d抗压强度等，符合规范要求后方可使用。
5.2 灌浆料拌合施工
灌浆料搅拌时先将称量好的水放于搅拌桶中，初次加入2/3用量的灌浆料，搅拌约2 min之后，将剩余1/3用量的灌浆料加入并均匀。灌浆料搅拌完成后需静止放置3 min以消除气泡，再放入灌浆泵中进行灌浆作业。
金属波纹管灌浆施工前应检测灌浆料的初始流动度，初始流动度测试需自搅拌起6 min内测试完毕，合格后方可使用。当环境温度超过灌浆料的使用温度上限或环境温度变化较大时，需重新检验灌浆料的可操作时间，灌浆施工时间必须在灌浆料的可操作时间内完成。
5.3 金属波纹管灌浆施工
金属波纹管灌浆施工采用一孔灌浆方法。现选用与金属波纹管灌浆料同一厂家生产的压浆设备，满足了灌浆的需求，简化了灌浆流程。用压浆机从金属波纹管进浆口内压力灌浆，灌浆过程应保持连续，不得通过出浆孔进行灌浆。灌浆料灌浆料应在可操作时间内灌完。
灌浆后待出浆孔持续冒出圆柱状浓浆时，可认为该孔道灌浆完毕，立即用橡胶塞封堵灌浆孔和出浆孔。然后进行下一个孔道的灌浆施工，灌浆顺序按照先灌注顺桥向两排金属波纹管，再灌注横向桥两排金属波纹管。
文章介绍的装配式盖梁节段拼装施工技术在项目应用中确保了施工质量安全，提高了施工和管理效率，大幅减少了现场施工对周边环境的影响时间。其中装配式盖梁模块化可调姿态支撑架体系和盖梁拼装精度测量方法，显著提高了装配式盖梁的拼装效率和拼装精度，对同类型的装配式盖梁拼装施工具有一定的参考意义。
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