预制梁底楔形块精细化施工工艺

罗刚 中交四航局珠海工程有限公司

1.工程概况

广州从化至清远连州高速公路TJ13标，位于清远市连州市境内，线路全长25.461k m；标段内共有桥梁17座，桥梁全长5.017k m，上部均采用装配式预应力混凝土梁结构，大部分先简支后连续，部分桥梁与T 梁采用墩梁固结形式；共有25m预应力混凝土箱梁1070片，40m预应力混凝土T梁658片。

2.支座破坏原因分析

对于装配式预应力混凝土桥梁，后期使用中发生的频繁的支座破坏一直是桥梁工程中难以解决的问题。而支座破坏的原因主要是在支座及预制梁安装过程中，橡胶支座与预制梁底接触面契合度不高导致的偏压、脱空，进而引起支座局部受力过大，严重影响其耐久性。因此，楔形块的尺寸偏差对于支座安装质量的影响极高，精确控制梁底楔形块结构尺寸，是解决上述问题最有效的方法。

3.预制梁底楔形块精细化施工工艺

通过合理设计楔形块模板、严格控制楔形块模板安装、控制浇筑过程、细化成品验收、规范安装对梁底楔形块质量进行全过程控制，以提高梁底楔形块施工精度，达到精细化施工要求。

3.1 楔形块模板设计

楔形块模板主体为模板定型装置，定型装置主要由预埋滑槽、固定杆件、调节杆件、数显千分表、底膜钢板组成。在浇筑台座时，预先埋入一条槽钢，槽钢上部提前切出滑槽，用来控制梁底楔形块位置。固定杆用来将定型装置与滑槽连接，并听过固定螺栓进行固定。调节杆件由螺栓、螺母两部分组成，其中螺母固定在固定杆件上，螺栓通过套筒与定型钢板固定。数显千分表主要用来精确调整楔形块底膜坡度。

梁底楔形块除坡度控制外，还应重点控制其平整度，这就要求底膜具有一定的刚度，在混凝土重力作用下，不应产生过大的挠度。普通钢模板面板极易在浇筑过程中发生变形，直接增加底膜钢板厚度会导致其重量增加，但对挠度的影响有限，为方便施工，可在底膜下方焊接角钢作为加强肋，以增加截面惯性矩、增加结构整体刚度。根据不同结构形式的预制梁，加强肋尺寸及布置间距需根据计算确定。

3.2 楔形块模板安装

楔形块模板安装前，首先调节模板定型装置，应在台座外部通过调节螺栓调节好底膜钢板坡度，并利用数显千分尺进行计算复核，计算公式具体见下式（1）：

式（1）中，i—楔形块实际坡度，%；h—数显千分表读数，cm；l—数显千分表测头与楔形块边缘距离，cm；L—楔形块中心至其边缘的距离，cm。

使用数显千分尺进行复核时，应注意先用水平尺将底膜钢板调平并将千分尺归零。调节完成后，宜采用焊锡将调节螺栓、螺母之间的空隙填满，以避免在高频振动器导致螺栓松动，影响施工质量。

以广州从化至清远连州高速公路杨梅G 323 跨线桥为例，该桥纵坡均为2.4%，预制梁形式均为25m小箱梁，楔形块宽度为50cm，千分标安装在距离楔形块中心20cm处，则数显千分尺读数应为：h=[2iL（L-l）]/l=0.3cm.

调节完成后，将装置安装到台座预留槽内，并根据梁长调节其位置，最后将固定螺栓拧紧，将装置固定。

在底模施工完成、钢筋骨架入模前，必须先对楔形块进行验收。首先应对梁长及楔形块位置进行测量，以保证后期支座安装时，楔形块中心能与支座中心重合，为保证测量精度，应采用激光测距仪测量两端楔形块中线距离，并与设计图纸复核。使用水平尺检查楔形块横桥向是否处于水平位置，若不水平必须进行调整，直到水平尺气泡刚好居中，保证预制梁安装时不出现侧倾现象以避免支座偏压。最后，通过水平尺及钢尺检查楔形块深度是否符合设计要求。在底膜验收通过后，钢筋骨架方可入模。

3.3 混凝土浇筑

由于预制箱梁异型构造，梁底部分易出现漏振现象，为避免因漏振导致楔形块表面不平整，进行混凝土振捣时，应严格控制分层厚度，每层厚度≤30cm，对于底板厚度在30cm以内的箱梁，首层浇筑厚度以混凝土液面稍稍高过底板顶部为宜；浇筑底板混凝土时，应使用50振捣棒插入腹板根部加强振捣，确保预制梁底部振捣充分，以混凝土表面无明显气泡为控制标准；混凝土应具备良好的流动性、和易性，无离析、泌水现象，塌落度应控制在180±20mm。

3.4 成品验收

预制梁提梁后，应及时在检测台座上对楔形块坡度、平整度进行检查。首先使用1m直尺沿对角线方向对楔形块平整度进行检查，楔形块表面应平整，不得有明显的凹陷或突起，否则必须及时进行打磨处理。为避免张拉或提梁时楔形块破损，楔形块四周一般做成斜面以减小受力，因此楔形块坡度采用专用的装置进行检测，该装置由读数尺、定位架、读数角钢组成，见图1。

使用时，先将定位支架紧贴在预制梁底，然后通过调节定位角钢位置使角钢一侧紧贴楔形块底部，读出角钢两侧的读尺读数h1、h2，通过式（2）计算即可得出梁底楔形块的实际坡度：

图1 检测装置设计图

式（2）中，L—楔形块总长，cm。

在楔形块平整度、坡度均符合要求后，方可提梁出坑，准备架梁。

3.5 架梁施工

（1）垫石验收。进行预制梁安装前，应首先对支座垫石的高程、平整度进行测量。使用水平尺检查垫石表面是否水平，应以水平尺气泡刚好居中为合格标准；垫石顶面应平整，使用1m直尺进行检测，直尺与垫石顶面不得存在明显空隙；垫石标高应控制在规范允许的范围之内，否则应垫不锈钢板或打磨掉多余混凝土。

（2）安装施工。进行支座安装前，必须先在垫石上放出支座中心点，并根据中心点位置画出支座边线及中线；橡胶支座各边应画出中线；预制梁楔形块顺桥向、横桥向中点也应画出。预制梁安装完成后，支座、垫石及楔形块顺桥向中线应严格重合，以避免支座偏压；由于梁长不可避免存在少许误差，横桥向的中线可略微偏移，但应保证预制梁两端的偏移量基本相同。由于边梁重心不居中，极易发生支座偏压的现象，施工时应合理设计吊装点，保证预制梁起吊后基本保持水平，架设完边梁后，应尽快将边梁与相邻的中梁连接，避免在重力作用下梁体发生偏转。

4.质量控制要点

（1）架梁前，先检查支座四角高差，其高差不得大于0.1mm；安装后，预制梁轴线偏位不得大于5mm；预制梁支撑中心偏位不得大于5mm；支座各接触面不得出现偏压或脱空。

（2）提前组织图纸复核，包括盖梁、垫石高程复核；同时根据线路竖曲线计算出各里程桩号的线路坡度，根据计算得出的坡度算出楔形块两端高差，并与图纸中的数值进行对比。

（3）定位装置及检测装置必须定期进行检查、维护，避免因结构变形产生误差；楔形块底膜钢板每次使用前必须检查其平整度，发生变形的及时更换；关模前，千分尺必须从定位装置中取出，避免因高频振动影响其精度，同时应对其进行定期校核。

5.结束语

广州从化至清远连州高速公路TJ13标通过采用预制梁底混凝土楔形块精细化施工工艺有效的提升楔形块施工质量，已经架设好的231片箱梁中，支座安装合格率达到97%以上，避免了支座脱空、偏压等现象，有效提高工程质量、提升支座耐久性、减少使用阶段的维护成本。