长短线法匹配预制施工工艺探讨

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长短线法匹配预制施工工艺探讨

内容摘要：长短线法匹配预制施工工艺探讨

　　摘要：本文主要介绍了长短线结合匹配预制施工新工艺的实施控制要点，针对节段梁钢筋的施工、混凝土的施工、模板的安装拆除、混凝土的养护及节段箱梁的吊运等进行了详细的分析分析说明，具有较强的指导性和价值，供参考。

　　关键词：长短线法匹配预制;施工工艺;模板;养护

　　Abstract: this paper mainly introduces the length line combined with matched the implementation of new technology of precast construction control points, according to section steel, concrete construction precise of construction, the template installation dismantling, concrete curing and segmental box girder hoisting of a detailed analysis of the show, with strong guidance and value, for reference.

　　Keywords: length line method matching precast; The construction technology; Template; maintenance

　　中图分类号： TU74 文献标识码：A 文章编号：

　　长短线结合法匹配预制的新工艺有流水化程度高、线形控制较为直观、测量易于控制，成桥后混凝土收缩徐变对桥梁线形及结构影响小等优点，并且节段预制形成流水线生产，施工速度快，适合于大规模工厂化集中生产。本文将针对长短线结合法匹配预制新工艺在具体预制操作工程中的实施控制要点进行详细的论述。

　　1节段梁钢筋施工方案

　　1.1钢筋加工

　　(l)钢筋焊接

　　①焊接方法：打磨干净需要焊接的钢筋头，在操作台上对齐、通电、焊接，然后运至堆放场堆放。

　　②技术要求：根据施工条件，经检验合格后进行焊接。

　　(2)钢筋冷拉调直技术及要求

　　①调直方法：使用钢管将钢筋送入调直机的导孔进行调直。

　　②技术要求：弯曲的及成盘的钢筋应调直，无局部弯折。

　　(3)定位网要求尺寸准确，并且要有一定的强度和刚度，用于控制预应力管道位置。

　　(4)复核钢筋加工表与设计图，合格后进行成批制作。钢筋的加工制作需要要严格按照设计要求和图纸尺寸，在钢筋加工房内集中进行操作。为了防止钢筋取用时相互混淆，加工好的钢筋要挂牌堆放整齐。

　　1.2钢筋绑扎

　　(l)节段梁钢筋在钢筋台座上绑扎成型，再用吊机将钢筋整体吊装就位。钢筋绑扎同时要完成预埋件的初步定位，这样就可以提高梁段生产速度。钢筋绑扎时要保证在吊运过程中钢筋骨架不变形，并且注意普通钢筋与预埋件、波纹管的位置关系。

　　(2)钢筋绑扎时，将梁体钢筋在绑扎台座上分成顶板和底腹板两部分进行绑扎。为了保证钢筋骨架的刚度，采用铁线绑扎与点焊钢筋骨架相结合的方法。

　　(3)混凝土垫块加工成梅花形，可以有效的减少垫块与模板的接触面积，使拆模后混凝土外表面不会出现垫块痕迹，同时也保证了预制箱梁的外观质量。混凝土梅花形垫块间距应该为50cm左右。

　　1.3钢筋骨架的吊装

　　(l)吊装的方法：在钢筋骨架安装就位前，先在底模上标出中线，根据这个中线控制钢筋骨架的纵向安装位置。安装过程中如果有偏差，应进行局部调整，将钢筋骨架的中轴线对齐于模板的中轴线，之后将钢筋骨架缓慢下放至调整好的模板内。下放过程中，为了防止波纹管损伤及其堵头脱落，应该注意保护好腹板悬拼束波纹管，同时为了防止浇筑过程中混凝土进入波纹管，需要将波纹管堵头固定及把波纹管接头和锚垫板后方异形接头处包扎密实。

　　(2)钢筋骨架绑扎完成后，为了防止吊装变形，需要用专门设计的吊具将钢筋骨架吊运至梁段模板内就位，钢筋骨架在吊装过程中要遵循轻起轻落的原则。

　　1.4波纹管及预埋件的定位

　　(l)波纹管要用“U”形定位钢筋进行固定。在固定端模上要用硬质尼龙楔形塞定位，为了使堵头和固定端模之间没有缝隙，固定时要拧紧固定螺栓。为了防止波纹管端部在进行混凝土浇筑过程中移位和管道中进入砂浆，要在匹配面处要先用充气胶囊把待浇节段和相应位置匹配梁的波纹管连接，并用“U”形卡来固定好，这样也可以避免匹配面处波纹管口的混凝土在拆除模板时缺损。

　　(2)预埋件定位时需要用两层钢筋网把它和钢筋骨架进行焊接固定。腹板悬拼束锚垫板要先固定在锚端模板上，之后再于固定端模固定，顶板悬拼束锚垫板可直接固定在固定端模上。

　　(3)为了保证管件定位位置的准确，所有管件在钢筋骨架入模后要重新检查、调整，再进行最终的固定。

　　2混凝土的施工

　　2.1混凝土的配制

　　(l)混凝土材料

　　节段箱梁混凝土要求选用高强度的水泥。梁体采用C50和C60耐久性混凝土，封锚采用C60无收缩混凝土，孔道压降采用标号不低于M50的纯水泥浆。

　　(2)混凝土配合比的要求

　　①混凝土的坍落度：底板140mm-160mm、腹板及顶板160mm-180mm后的坍落度损失小于20mm;

　　②初凝时间大于8h，终凝时间小于14h;

　　③48h后强度要大于40MPa，28天强度应该大于50MPa;

　　④混凝土和易性、保水性、流动性良好，外观气泡要少，不能泌水。

　　2.2混凝土的施工工艺

　　(l)混凝土拌制前施工准备

　　①节段箱梁混凝土施工前要做好施工场地畅通、劳动力组织、材料准备等施工安全组织工作。

　　②为了确保混凝土的拌制与灌筑工作能够正常连续地进行，混凝土施工中正常使用的机具和备用机具都要保持完好的状态。

　　③梁体混凝土配合比的选定必须满足混凝土强度等级及弹性模量的要求。

　　④粗细集料的含水率应该保证在每次混凝土灌筑前均应测定一次，并根据天气情况改变含水率测定次数，同时调整配合比。

　　⑤混凝土振捣以插入式振动棒为主，附着式振动器为辅。

　　⑥混凝土灌筑前必须有准备好充足的原材料，并考虑天气情况确定灌筑时间。

　　(2)混凝土的拌制

　　①混凝土配合比要考虑的强度、弹模、初凝时间、坍落度等因素需通过试验来确定。

　　②混凝土需要在拌合站拌制，拌合时要把理论配合比换算成施工配合比，进行配料和称量。

　　③混凝土拌合物中不能掺用加气剂和各种氯盐。在配制混凝土拌合物时，水、水泥、减水剂的用量要准确到+l%，粗细骨料的用量要准确到士2%。

　　④混凝土拌合的时间要以保证混凝土拌合均匀、颜色一致、性能良好为度。

　　⑤混凝土原材料的投料顺序应该以碎石一砂一水泥~水一减水剂进行。

　　⑥混凝土在拌合过程中，要及时一进行混凝土有关性能的试验、观察。

　　(3)混凝土的泵送

　　混凝土泵送前，为了确认管道无杂物，先要进行泵水检查，接着使用水泥砂浆润滑内壁;开始泵送时，泵送要处于慢速、匀速同时可以进行反泵的状态，待全部正常后进入正常泵送;泵送结束前，应该正确计算尚需的混凝土数量，并及时告知拌和站;泵送结束后，要及时对泵和输送管进行清洗。

　　(4)混凝土浇筑

　　在混凝土浇筑前，应该对模板和支架、预应力筋、钢筋、波纹管、隔离剂涂刷进行全面的检查验收，全部检查合格便可以浇筑混凝土;同时要将模板内的各种杂物和钢筋上的油污清理干净。

　　混凝土的浇筑顺序为：底板一腹板一顶板。在节段箱梁混凝土浇筑时，混凝土必须按照一定的厚度、川页序和方向进行分层浇筑，应该从箱梁的中间向两端分层进行，混凝土浇筑时下料要均匀，混凝土浇筑分层的厚度应该严格控制在40cm左右。

　　混凝土在进行振捣时，应该采用附着式振捣和插入式振捣相结合的方式。使用插入式振捣器时，振捣棒在混凝土内移动间距要小于30cm，要循序渐进，同时避免与钢筋、模板及混凝土剪力键发生碰撞;在使用附着式振捣器时，也应该满足相应的技术要求。混凝土浇筑的要求：

　　①材料计量要准确无误，其允许偏差值应该满足国标JTJ041-2000规定;

　　②砂石含水量应该及时进行测试;

　　③各层混凝土的浇筑应该一次成型，不得间断浇筑，次层混凝土浇筑应该在前层混凝土初凝前完毕。

　　④混凝土浇筑完成后，应该及时埋设测量所需的预埋件并对其进行养护。

　　箱梁从预制台座吊运到修整台座后，应该及时对其进行修整工作，主要进行二次浇筑凿毛、预埋件清理及防腐处理、预埋管清理、外露钢筋防锈处理、波纹管口清理、箱梁内及顶板上垃圾清理等工作。

　　3模板的安装与拆除

　　虽然模板是桥梁施工中的临时性结构，但模板对于梁体的制作是非常重要的。模板在控制着梁体尺寸的精度的同时，还影响着桥梁施工的进度和混凝土灌注的质量。模板按梁体成型时的作用可以分为端模、内模、外模、侧模、底模等。

　　3.1模板的安装及拆除程序

　　模板在进行安装和拆除工序时，要考虑到实际工程施工，最后要按照一定的施工工序进行模板的安装和拆除。

　　①模板的安装程序如图1所示。

　　②模板的拆除程序如图2所示。

　　3.2底模的安装

　　在具体工程预制箱梁时采取将长线法和短线法相结合的方法，即长短线结合法匹配预制施工工艺。考虑到这种施工工艺自身的特点，将墩顶节段在短线台座上预制，其他节段在长线台座上预制，把长线台座底模作成一组等长多段模板，每块底模的长度为节段梁的长度。通过调整底模的数量来调整底模的整体长度，以适应梁段长度的变化。底模由一组标准的底模组成，标准底模底部有两个相对的调节支撑座可以用来调节线形。

　　底模安装时，经技术人员测出预留反拱度，并按照施工要求进行组装。所有节段箱梁都按矩形来预制，箱梁底模在安装过程中设有预拱度和竖曲线，通过底模台车上的油压千斤顶使其中轴线与测量基线重合，保持水平，纵向位置可以通过卷扬机和手拉葫芦进行调整。相对高程误差控制在2mm以内，轴线在1mm以内。

　　3.3固定端模的安装

　　模板的安装是以固定端模为控制基准的，每个台座都要配备一套固定端模，支撑架与固定端模固定连接，通过调整支撑架之间的螺杆来调整固定端模的水平度和垂直度。在整个施工过程中固定端模位置要始终固定不变，始终作为下一个新节段一端的端模。在支立固定端模时要保证：

　　①端模模面要与待浇节段的中轴线成90度，并且在竖向与水平面要垂直;

　　②确保固定端模顶面标高一致，使顶面线始终处于水平状态。端模是整套模板系统的参数采集点，它的主要功能如下：

　　①在混凝土浇筑时，承受待浇节段混凝土的侧压力等施工荷载;

　　②在梁段预制施工时，作为整套系统的箱梁整体拼装时的数据采集的基准。固定端模与内模、侧模的接触位置全部装上20mmx20mm软质橡胶止浆条，它在内模的挤压下使箱梁端部密封，起到止浆作用。拆除内模后应立刻将止浆条上的水泥浆清理干净，同时检查、更换损坏的止浆条。

　　3.4侧模的安装

　　外侧模及外侧模支架按照箱梁标准长度3.15m设计。通过调节外侧模与固定端模及匹配梁段的相应位置来协调梁段长度的变化。侧模通过支架上的可调支撑杆调整到位之后，就可以通过对拉螺杆把顶部和底部对拉。通过预埋螺栓把侧模支架与预制台座连接，并将螺栓与支架进行焊接固定。

　　侧模在安装过程时要注意以下几点：

　　①预制台座上的预埋件要与侧模支架连接牢固，用环氧砂浆灌满缝隙。

　　②侧模与侧模支架铰接位置要求无缝隙，为防止侧模产生位移，限位板螺栓须拧紧。

　　③侧模圆弧段与底模相接处连接时要求过渡平顺，接缝严密。

　　④顶升侧模时首先贴紧上倒角与匹配梁及固定端模相应位置，穿铰接销和限位板，然后平稳顶升侧模。为了防止顶升侧模过程中造成匹配梁偏位，当侧模顶升至离匹配梁10-20mm时将两边侧模同时顶升，并由专人在侧模上方观察。

　　⑤侧模调整完毕后，需要对匹配梁与固定端模间的相对位置重新测量，再进行下道工序。同时检查侧模与底模之间、侧模与固定端模之间、底模接缝之间、底模与匹配梁之间的缝隙宽度是否满足要求，并将接缝用胶密封。

　　3.5内模的安装

　　内模根据各节段预制需要进行组合，主要分为标准块和异型块。内模主要由内模顶板、内模侧顶板、内模上角板、内模腹板、内模下角板组成，各模板之间采用螺栓连接。

　　在钢筋骨架入模、腹板悬拼束波纹管及锚垫板全部固定好之后，清理内模遮盖范围底模上的垃圾，然后将内模移入钢筋骨架内，内模初始为收拢状态，利用安装在液压系统将内模展开形成箱梁内模，再调节可调撑杆支撑到位，固定内模。顶升内模顶板时，应该由熟练的操作人员操作，密切注意固定端模与内模的接触情况，掌控好顶升的幅度，避免内模顶板顶升过多，带来的固定端模的变形，最后导致在拆除内模时将箱梁顶板剪力键损坏。

　　3.6模板的拆除

　　模板在混凝土试件抗压强度达到25MPa后要按照一定顺序进行拆除，先内模，后侧模，最后将梁段运至侧模之外。拆除前要先将各部位的连接螺栓进行拆除，再对模板进行拆除。进行模板拆除时要注意以下几点要求：

　　(l)当梁体混凝土强度达到设计强度的50%以上后，进行内模拆除的工作，先拆除可调撑杆，然后松开内模顶板，再将内模通过水平向千斤顶向中间收拢，最后将内模台车用5t卷扬机拖到固定端模外。

　　(2)拆除侧模时，先对侧模铰接位置的限位板进行拆除，再拆除销子，然后将侧模平稳下降，这期间要使侧模与箱梁混凝土间距离为3cm-5cm。

　　(3)先将底模台车运到匹配节段底模下方，对齐竖向千斤顶与底模下方的限位装置，顶升竖向千斤顶，松开匹配节段底模支腿，将匹配节段用5t卷扬机牵引，脱离新浇梁段并运移，接着将底模台车换到新浇梁段底模下方。

　　4混凝土的养护

　　混凝土的养护是节段梁预制非常重要的一个环节，如何确保预制梁养护到位是工程技术人员需要考虑的问题。混凝土的养护基本可以分为蒸汽养护和自然养护两种。

　　(l)蒸汽养护

　　蒸汽养护在梁体混凝土灌注、抹面完成后就可以进行。蒸汽养护分为静停、升温、恒温、降温四个阶段;静停期间保持温度不低于5℃，灌筑完混凝土后4小时后升温，恒温时梁体内部温度不超过50℃。在撤除保温设施时，为了避免温差造成混凝土出现裂纹，不能马上打开蒸养罩，要保证梁体混凝土表面温度与环境温度之差均不超过15℃。

　　(2)自然养护

　　①洒水养护

　　梁体拆模后进行养护时，箱梁表面要进行覆盖，洒水次数以保证混凝土表面潮湿为度，在制梁台座、存梁台座、养护台座上都要安上水龙头，为了保证混凝土节段梁的始终湿润，在养护过程中要开着水龙头。

　　②土工布覆盖

　　在混凝土浇筑完成2小时后，在混凝土节段梁顶板面和内箱底面用土工布进行覆盖进行养护，在混凝土强度达到初张拉强度后便可以拆除蒸养罩。使用这种方法可以更好地防止水分蒸发，同时养护水可以直接冲击到混凝土面。

　　5节段梁的吊运与堆存

　　(1)节段梁的吊运

　　长短线结合法制梁台座制成的节段梁块运到梁段修整区后，需要人工对其表面的施工缺陷进行一些整理，如预应力管路的修整、接口毛刺的剔除和混凝土的表面的修饰。人工修整完毕后要对梁段进行块件编号、墩号、拼装方向以及生产日期的标示。

　　吊移梁步骤：放入吊梁精轧螺纹钢一起吊一吊梁行走一落梁安放。

　　(2)节段梁的堆存

　　节段梁堆放时，为了适应地基不均匀沉降，采用三点支承堆放，并根据计算制定存梁规则。箱梁按两层堆放，上下层支垫位置必须对齐，每层间在腹板下放置硬木垫梁进行防护。为了避免堆存期内节段梁损坏，堆存期内应定时对堆存台座的沉降和垫木压缩情况进行观测。

　　结语