摘要：芜湖长江公路二桥引桥上部构造均为节段箱梁预制拼装结构，采用“轻型、薄壁、全体外预应力”节段梁设计，结构形式新颖，具有预应力混凝土干缩徐变小、施工干扰小、施工标准化、装配化、精细化程度高等特点。本文重点介绍了芜湖长江公路二桥节段箱梁预制施工工艺及质量控制，为以后同类型桥梁施工提供一定的参考经验。
关键词：节段箱梁；预制；施工技术
一、工程概述
芜湖长江公路二桥位于芜湖长江大桥和铜陵公铁两用大桥之间，上游距离铜陵公铁两用大桥约24公里，下游距离芜湖长江大桥约34公里。项目起于无为县石涧镇，接规划中的北沿江高速公路，终于繁昌县峨山镇，接已经建成的沪渝高速公路，路线全长55.508公里，北岸接线长20.778公里，南岸接线长20.748公里，跨江主引桥长13.982公里，自无为东互通至三山互通间采用双向六车道，其余接线范围采用双向四车道标准。
六车道箱梁各部位顶、底、腹板断面尺寸以及各翼缘板加肋尺寸均是一致的，顶宽16.25m，底板宽5.584m，梁高3.25m，顶板厚22cm，底板厚20cm，腹板厚33cm，每榀梁段中部设置一道腹板加劲肋，根部高100cm。四车道箱梁顶、底板厚度、腹板厚度与腹板斜率、腹板内侧倒角尺寸均是一致的，顶宽12.5m，底板宽5.278m，梁高2m，顶板厚22cm，底板厚20cm，腹板厚33cm。箱梁截面尺寸、类型变化较少为实现节段箱梁大规模工厂化预制提供了前提。
二、节段箱梁预制施工步骤
2.1. 短线匹配预制工艺
根据箱梁的结构型式及成桥的线形特点，箱梁梁段选用短线匹配法进行预制，即在预制场设置20个预制台座，各台座同时作业，所有梁段都在预制台座上进行浇筑。浇筑时，除每座桥预制起始梁段采用一端固定端模、一端活动端模进行浇筑外，其余梁段均采用一端为固定端模，另一端为已浇的前一梁段做匹配梁段进行浇注，确保了相邻梁段匹配接缝的拼接精度。当新浇梁段初步养生、拆模后，匹配梁段即运走存放，而把新浇梁段转移到该位置上作为新匹配梁段，完成下一榀箱梁梁段的预制，并依此循环完成整跨梁段的预制。
2.2. 预制施工工艺流程
短线法预制箱梁的主要施工工艺流程如下：
台车及模板系统加工端模、底模、外侧模安装钢筋骨架绑扎、吊装
内模就位固定端模复测混凝土浇筑、养护拆除模板
匹配梁段转运存放新浇梁段移至匹配梁位
2.3. 模板工程
2.3.1模板构造
模板设计考虑模板使用的通用性以及模板周转的方便。短线法箱梁节段预制的模板系统分为固定端模及支架、活动端模（首节段预制）、外侧模及支架、内模及移动支架、底模及底模台车、液压系统等几部分组成。其总体结构型式见图1。
图1模板系统图
2.3.2模板安装
模板的安装顺序为：预埋件埋设、底模安装、侧模安装、（吊入钢筋骨架）、内模安装。由于固定端模的位置是固定的，每次模板安装时，测量校核其平面位置、水平度及垂直度即可。墩顶块和每跨起始梁段预制时，两端均需端模（固定端模和移动端模），其他梁段的端模为固定端模和匹配梁段的端面。
在整个模板系统中，固定端模的精度要求最高，安装固定端模时必须注意以下几点：
A、端模模面与待浇梁段中轴线垂直，且在竖向保持铅直。
B、端模上翼缘要进行标高检测，确保其水平度。
C、端模支撑必须牢固，模板自身具有足够的刚度。
匹配梁段定位是短线匹配梁施工中的重要一环，其定位步骤如下：
A测量人员根据新浇梁段测量的数据以及新浇梁段与匹配梁段相互位置关系，通过专业程序计算出下一梁段预制时新浇梁段作为匹配梁段所应处的位置。
B测量人员提供匹配梁段匹配面与固定端模的位置距离。
C现场施工技术人员根据测量人员提供的数据，对匹配梁段实行初步定位。
D测量人员观测匹配梁段，指挥人员操作底模台车上的油压千斤顶进行纵、横向及水平标高精确定位。
E定位后旋下底模上的四个螺旋撑脚，并使其受力，卸落底模台车千斤顶，完成受力支点的转换。
F复测匹配梁段控制点坐标，并输入数据至监控程序，精度达到要求并通过误差校核则合拢侧模，如达不到要求，则顶升千斤顶重新定位。
模板脱模剂选用优质液压油和柴油，控制比例为3:1，现场根据粘稠度适当进行调整。匹配梁段端面作为端模时，其上需涂抹隔离剂，隔离剂主要由滑石粉和洗涤剂溶液按一定的比例配制而成。
2.3.3模板拆除
箱梁混凝土经养护达到规范要求的拆模强度后，开始拆除模板。模板拆除顺序为：内模拆除→外侧模拆除→匹配梁段移开→新浇梁段移到匹配梁位置。
利用内模系统的液压设备收缩内模，用卷扬机牵引内模台车将内模系统移出。松开侧模顶口及底口的对拉螺杆以及侧模与预制台座间的精轧螺纹锚固钢筋，调节侧模桁架支撑上的螺旋调节装置使侧模同时产生水平和竖向位移将侧模与混凝土分离。
松开匹配段底模与新浇段底模之间的螺栓，利用底模系统上的液压千斤顶将匹配段支撑住，再松开底模上的4根顶伸螺杆使其悬空，匹配梁的重量由千斤顶承受，然后利用卷扬机牵引将匹配梁段与新浇梁段的分离。见图2。
图2匹配梁分离
将匹配梁段吊开后，再将底模台车移至新浇梁段下，按移出匹配梁同样的方式将新浇梁段移到匹配梁位置作为下一梁段预制的匹配梁。
模板组件（可拆卸部分）拆除后，须立即将其清理干净并涂刷液压油，然后吊运至模板堆场内分类整齐堆放，减小模板堆放期间的变形。
2.4钢筋工程
本工序的主要内容有：钢筋骨架绑扎、预应力管道安装及定位、预埋件安装及定位、混凝土垫块安装等。
2.4.1钢筋骨架绑扎
（1）骨架绑扎
为了加快施工进度，避免钢筋绑扎时对已安装模板的污染，梁段钢筋采取先绑扎成型、再整体吊装入模的施工工艺。钢筋绑扎在固定的钢筋绑扎台座上完成，主筋采用搭接焊连接，钢筋绑扎时，在台座上定点放样绑扎，钢筋骨架的几何尺寸、钢筋型号、数量、规格、等级、间距、搭接长度及钢筋接头位置的布置均要满足设计及规范要求。
钢筋骨架绑扎时，须对预埋管道及预埋件位置进行放样，以及时调整钢筋位置避免互相冲突。
（2）预埋管件的安装、定位
在钢筋绑扎的同时，进行所有预埋管件的埋设。主要包括：体内横向预应力波纹管（锚垫板）的埋设、预制梁段临时吊点预埋件、预制梁段临时预应力预埋件、体外预应力束转向装置预埋件、墩顶梁段预应力粗钢筋管道预埋件、其它附属设施预埋件及通气孔的埋设。
波纹管进场后应核对其类别、型号、规格及数量，并相关进行试验检验。安装时，要准确定位，管道要平顺，按设计给定的曲线要素安设，采用“U”字型钢筋定位，定位筋沿横向预应力方向按30cm布置一道。锚垫板要与管道中心线垂直。垫板与波纹管接头处用胶带严密包缠防止混凝土浇注时漏浆堵塞管道。当预埋管（特别是预应力管道）位置与钢筋位置发生冲突时，可以适当移动普通钢筋。
预埋件（钢筋、钢板等）埋设前，检查预埋件的尺寸、规格是否符合设计要求，焊缝质量是否满足其技术规范。安装时进行测量放样，确保位置准确。预埋件固定时要与钢筋骨架主筋可靠地焊接。
（3）混凝土垫块安装
混凝土保护层垫块采用梅花形砂浆垫块，安装时垫块按梅花型5个/m2布置，并用镀锌铁扎丝固定牢固，底板与腹板交接处适当加密。垫块表面洁净，不能受到油污的污染，垫块颜色与结构混凝土外表一致，强度不低于箱梁混凝土强度。
2.4.2钢筋骨架入模
绑扎成型的钢筋骨架经验收合格后即可吊装，吊装由15t龙门吊完成。（为防止变形，钢筋骨架采用专用吊具多点平衡起吊。吊运前，调整各吊点吊绳使其受力均匀。钢筋骨架上的吊环用Φ16的圆钢弯制而成，吊环与钢筋骨架的主筋焊接。吊装时，保护好各种预埋管件不受损伤。吊装见图3。
2.5混凝土工程
2.5.1混凝土浇筑
对实行二次浇注的梁底板采用串筒从挖空的顶板方孔直接布料浇筑。对具有标准内模系统的梁段则采用在固定端模顶面挂设串筒并经溜槽输送至底板上进行浇筑。底板浇筑时采取中央往两侧浇注。浇注腹板时，适当降低混凝土坍落度1～2cm，以防止混凝土向底板上翻，腹板采用两边对称下料。顶板砼由一侧向另一侧连续浇筑。混凝土浇筑时两侧均匀布料，严格控制分层厚度在30cm以内，振捣时注意观察混凝土表面气泡排出情况，掌握好振捣时间，确保混凝土密实。
在混凝土浇筑过程中，严禁振捣棒直接碰撞波纹管、预埋管、预埋件，防止预留预埋管件变位。同时注意布料时严格控制下料速度，防止混凝土对预留预埋管件造成过大的冲击。
2.5.2混凝土养护
（1）一般情况下的养护
一般情况下采用洒水养护，使混凝土表面的湿润状态保持在14天以上。混凝土浇注完毕终凝后开始洒水养护，在箱梁顶板及底板上覆盖土工布，并使土工布保持潮湿，模板未拆除前向模板表面洒水降温。为保证混凝土质量及养护效率，预制台座内采用自动喷淋系统对梁体进行养护，箱梁梁段吊入修整区后，如果养护时间还不足14天，则需要对其继续洒水养护。
（2）冬期施工期间的养护
混凝土浇筑结束后，即封闭顶棚及测量窗口。待混凝土初凝前的搓毛工作完成后，即对混凝土进行养护。养护时，主要对箱梁顶板和底板顶面进行养护。先用薄膜覆盖，再使用棉被覆盖进行保温，覆盖完不得外露混凝土表面。同时，现浇梁及匹配梁利用雨布四周包裹；养护棚内配置45kW工业用电蒸汽锅炉一台，混凝土浇筑完成后即对棚内供暖，保证养护棚内温度不低于10℃。
三、结语
随着国内大型桥梁建设的发展，工厂化、装配化施工已是大势所趋。芜湖长江公路二桥节段梁预制施工历时三年有余，本桥节段梁施工大力打造标准化、精细化程度，所预制的两万余榀节段梁每榀自重误差不大于100kg，节段梁截面尺寸误差均为毫米级精度，保护层合格率大力提升稳居90%以上，预制节段箱梁外观质量良好，堪称完美，真正意义上践行了“安徽精度”，切切实实打造了“品质工程”。节段箱梁预制施工经验为后续同类型桥梁施工提供了一定的参考价值。
参考文献
［1］ JTG/T F50-2011. 公路桥涵施工技术规范2011版
［2］林三国.节段预制拼装箱梁施工技术铁道建筑，2014年12期
［3］范军. 节段预制拼装箱梁施工技术施工技术，2015年第41期.
论文作者:王金平
论文发表刊物:《防护工程》2019年第1期
论文发表时间:2019/5/22
标签：钢筋论文; 混凝土论文; 预埋件论文; 模板论文; 腹板论文; 底板论文; 骨架论文; 《防护工程》2019年第1期论文;