预应力大盖梁托架法施工技术

王国青

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041000)

1 工程概况

忻保高速公路L22合同段新世科南河2号，3号，4号大桥及科局南河1号，2号大桥，盖梁都采用全幅一片的整体式预应力大盖梁，盖梁全长24.5 m，悬臂长度达7.35 m。

2 预应力大盖梁采用托架法施工的原因

1)新世科南河2号，3号，4号大桥及科局南河1号，2号大桥的墩柱比较高一些，受当地征地和地形的影响，盖梁很难采用常规的落地搭架子的方法施工。同时这几座桥紧靠着南河，并且穿行于山坡和沟谷之中，工程地质条件较差。

2)如果盖梁采用落地搭架子施工存在以下问题:a.较多的桥墩处于半山腰处，且紧邻南河，沟谷狭窄，施工场地狭窄，无法满足搭设支架的要求。b.较多的墩柱高度在20 m以上，钢管投入量大。c.河沟中的墩柱紧靠施工便道，来往行车、行人，对钢管架施工干扰大。d.钢管架搭设、拆除工作量大，时间长，影响施工周期。

3 预应力大盖梁托架法施工的特点

1)托架的方法同满堂搭架子的方法相比，避免了对支架地基的处理，支架所用的材料用量较少，施工所用的成本也比较低;2)托架的方法搭设支架较快，工作效率比满堂搭架子的方法提高3倍以上;3)托架的方法结构变形明确，刚度较大，标高容易控制，也比较安全。

4 预应力大盖梁托架法施工工艺原理

1)托架法施工:柱式墩施工完后，在每个墩柱的上部按照标高的位置安装一个钢制作的包箍将墩柱身夹得紧紧的，然后在包箍上安装工字钢形成现浇盖梁的托架。再用包箍与墩柱的摩擦力承担盖梁、支架、模板和施工临时荷载，节约了大量的支架和承重的材料，加快了施工的进度。

2)采用在墩柱上部预留孔洞，等待混凝土达到一定强度后，穿入钢棒，安装底座。在底座的顶面安装上工字钢，形成托架。盖梁、模板、工字钢自重和施工荷载通过底座和钢棒传给墩柱，拆除钢棒以后，用同标号的混凝土将预留孔洞封住。

5 施工工艺流程及操作要点

5.1 施工工艺流程

预应力盖梁施工工艺流程图见图1。

5.2 托架的架设

根据验算，采用φ80的钢棒支撑梁，所以在墩柱上部预埋φ120的钢管，并在浇筑墩柱混凝土时在墩柱外侧分别预埋九块钢板，最上面三块钢板紧靠钢管预埋，下面六块钢板以3.5 m间距向下进行计算预埋，每排三块。

图1 预应力盖梁施工工艺流程图

混凝土强度达到70%时，首先将Ⅰ45工字钢支撑在钢管上，并加以固定，托架每个侧面由三块三角组成，三角杆件采用120×120×10角钢组成。三角杆件在地上单个拼装完成后，逐个吊装上去进行焊接，托架施工方案见图2。

图2 托架施工方案

5.3 模板制作与安装

盖梁的模板分为底模、侧模和端模三种。模板都采用钢模板，由厂家统一制作。先支设底模，施工前由测量人员用全站仪放出中心点位，将实心钢棒插入墩柱预留孔道，用吊车将工字钢吊装在钢棒上并用对拉杆固定，然后铺上方木并将底模按盖梁底标高调平。自检合格并经监理工程师检验合格后，才可进行下道工序。支设模板时先在钢筋骨架上焊接定位筋，然后将模板按墨线进行支设并采用对拉杆固定。侧模的加固采用φ25圆钢作为拉杆。确保模板尺寸准确、支撑牢固、拼装严密，轴线偏位不大于1 cm。支撑好后应使模板内无其他杂物，并在支设模型前彻底涂上脱模剂。模板的接缝必须密合，进行轴线、宽度、长度、标高以及垂直度等项目的自检，自检合格并经监理工程师检查认可后，方可浇筑混凝土。

5.4 波纹管、钢筋的制作与安装

盖梁钢筋在钢筋加工厂加工好，然后用吊车吊装。骨架要焊接牢固，起吊时要防止变形，对已变形的，校正后方可进行安装，要求误差不大于5 mm。钢筋在底座上直接拼装，要求间距、保护层合乎规范。波纹管空间位置一定要准确，固定在钢筋骨架上，定位钢筋每50 cm设置一道。防止浇筑混凝土过程中波纹管移位，导致张拉后构件产生不正常挠曲变形，钢绞线可在浇筑前将一根直径较小的硬塑料管套入波纹管(目的是增加管道刚度，防止振动器具对波纹管的损伤)，拆模时一并拔出再穿束。在振捣时要注意波纹管不被损坏。

严格按横纵坐标位置固定波纹管的位置(计算坐标时应充分考虑钢绞线的中心位置及底座反拱度)，要求波纹管道顺畅，钢绞线的弯折处采用圆曲线过渡，管道必须圆顺。锚具垫板必须与预应力束垂直，垫板中心对准管道中心，按照钢绞线设计横、纵坐标，准确定位波纹管位置，波纹管接头处应连接严密，以防脱落。波纹管的接长可采用大号圆形波纹管作接头管，管两端用密封胶带或塑料热缩管封裹，以防接缝处漏浆。波纹管定位后，应在波纹管内穿入通长的硬质塑管(直径比波纹管内径小2 mm ～4 mm)。

5.5 混凝土浇筑

在浇筑混凝土前，对托架和模板及钢筋进行全面、严格的检查，同时为了保证浇筑混凝土后的张拉，还要对预留的孔道、预埋件、波纹管等进行检查，合格后才可进行混凝土的浇筑。

混凝土浇筑采用输送泵连续浇筑，循环反复的分层进行，并且在混凝土中加入减水剂，使其能快速达到初凝。在浇筑混凝土的过程中，要安排专人对模板的形状进行观察，浇筑完成后，要专人进行混凝土收面。等混凝土终凝并达到一定强度后，按照试验的结果进行拆除模板并且覆盖土工布洒水养护，养护时间不少于7 d。

6 材料与设备

6.1 材料的选用

1)外掺剂:通过对外掺剂进行对比试验，由试验结果确定采用北京金盾的JD-7型高效减水剂。2)水泥:采用中条山52.5级水泥。3)砂:采用保德黄河砂。4)集料:采用岢岚正泰石料厂生产的碎石，由10 mm～30 mm，10 mm～20 mm，5 mm～10 mm三种规格碎石按一定比例掺配合成。

6.2 设备的选用

预应力大盖梁托架法施工，采用水泥混凝土拌和站集中拌和，采用灌车运输，泵送混凝土的施工方法，主要机械有:

水泥混凝土强制式搅拌机1台(100 m3/h)，混凝土搅拌运输车1台(容量8 m3)，混凝土泵车1台(60 m3/h)，混凝土振捣器2台，BX3-500F电焊机2台，钢筋加工设备1套，200 kW发电机1台，空压机1台，水车1台，装载机2台。

7 安全措施

1)预应力大盖梁托架法施工的搅拌、运输、浇筑、张拉等工序均应根据《安全生产法》《建设工程安全生产管理条例》等有关安全法规采取相应的安全措施。

2)建立健全安全保证体系和各项施工安全管理制度，专职安全员，人员到位，责任到人，施工操作人员熟悉规范规程和设计要求，不得违章施工，野蛮施工。

3)做好机械设备的安全管理工作，制定机械安全生产管理制度，包括机械技术责任制、机械操作证制度、机械交接班制度等。

4)针对预应力大盖梁托架法施工的搅拌、运输、浇筑、张拉等工序涉及的相关机械设备，制定严格的机械安全操作规程。确保施工机具安全可靠，运转正常，安全防护设施符合规范标准要求，现场施工安全达标创优。

5)按期对施工机具进行保养，擦试，对安全防护设施进行检查。

6)实行安全技术交底制度。在编制施工计划方案时，要针对性的编制安全措施，并在开工前向有关人员进行交底。无安全措施和技术交底时，不得进行施工。

7)用电线路架设应符合规定要求，配电箱和闸刀盒应上锁，室外配电箱和闸刀盒应有良好的防护措施。

8)工地修建的临时房、架设照明线路、库房及施工现场都必须符合防火、防电、防爆炸的要求，配置足够的消防设施，安装避雷设备。

9)拆架前先清理架上杂物，拆架人员必须系安全带，不准穿胶底易滑鞋上架作业，衣服要轻便。拆下来的要随拆、随清、随运，分类、分堆、分规格码放整齐。

10)开展安全竞赛活动，运用安全系统工程技术，开展安全预防、预测活动，实施生产全过程的安全管理。

8 资源节约

预应力大盖梁托架法施工的搅拌、运输、浇筑、张拉等工序均根据节能减排的有关规定和要求，采取相应的节能减排措施。

9 结语

1)托架法支架搭设快，工期可由2个月缩短至1个半月，加快了施工进度，同时缩短了工期。

2)托架法施工安全可靠，减少了不必要的安全事故发生，节约了成本。

3)综合分析得出预应力大盖梁采用托架法施工可以降低成本、加快施工进度、缩短工期、提高安全性。具有较好的直接、间接经济效益和社会效益，尤其间接效益和社会效益更为显著。

［1］JTJ 041-2000，公路桥涵施工技术规范［S］.

［2］JTG F80/1-2004，公路工程质量检验评定标准［S］.

［3］忻保高速公路招标文件［Z］.