装配式大悬臂预制盖梁快速安装方案比选*

孙凤祥，李 江

(中铁大桥局集团第五工程有限公司，江西 九江 332001)

0 引言

近年来，随着我国城市化进程的不断加速，装配式施工工艺越来越成熟。城市高架桥路面整幅式盖梁结构具有横向宽度长、自重大的特点，施工过程中对盖梁进行整体吊装需要起重机械吨位大，长距离运输对既有道路影响大，且通行道路上既有桥梁对大吨位构件荷载有所限制。目前，国内大多整幅式盖梁采用分段吊装，主要施工流程为：分段制作预制盖梁→运输至现场安装→中间湿接缝施工。因此，探索研究大悬臂盖梁的快速安装技术，对推动城市基础设施施工方式变革、缓解交通拥堵、提高劳动生产效率具有重要意义。

1 工程概况

湘府路为长沙市南部一条东西走向的城市快速路。主线桥面布置为双向6车道，桥面宽25m。主线标准段盖梁采用预制拼装工艺施工，单个预制盖梁平均长24.6m、宽2m、高2.4m、重252t。主线段盖梁断面如图1所示。湘府路位于长沙市中心城区，线路两侧酒店、商业中心密集，交通流量较大，不具备整幅式运输和吊装的施工条件。经研究后，主线段盖梁采用分段预制，分段运输吊装，预制部分吊重控制在120t以内，现场安装后预留长2m的湿接缝现浇拼接，湿接缝采用吊模法施工。桥墩采用双立柱带大悬臂盖梁形式，盖梁底端埋设灌浆套筒与立柱顶预留钢筋对接。

盖梁需采用大吨位履带式起重机进行吊装，由于360t履带式起重机体型大，旋转半径大，进场时需临时拆除围挡，并进行交通疏导，进场后再及时恢复围挡。履带式起重机只能在围挡范围内吊装盖梁，对构件运输和吊装造成一定困难。

因此，在这种复杂的城市环境下，需综合现场施工条件、吊装设备、交通疏解能力、道路运输条件、经济成本等因素，选择合理的预制盖梁安装方案。

2 大悬臂盖梁安装方案比选

结合国内目前已经实施的装配式桥梁项目，预制盖梁的安装主要采用落地支架法、预应力后锚法、钢棒支架法，结合本项目的实际特点，对以上几种方案进行分析比选，综合确定合理的盖梁安装方案。

2.1 工艺特点

2.1.1落地支架法

落地支架法和传统现浇盖梁施工方法相同，支架传力的模式比较清晰。

1)在盖梁施工区域内搭设钢管柱支架进行施工，盖梁钢管柱支架基础采用扩大基础，以满足地基承载力要求。

2)钢管柱底部设置底板和加劲板，与扩大基础上的预埋件焊接成整体；钢管柱顶部设置砂筒，砂筒上设置横向分配梁，再搭设1层型钢纵向分配梁，形成盖梁施工支架。

3)预制盖梁分段运输至现场后，由起重机将单段盖梁吊起，与墩柱进行对接，大悬臂侧利用垫块进行支撑，以保证盖梁的平稳性；单段盖梁安装完成后，采用相同方式施工另一侧盖梁。

4)盖梁全部安装到位后，进行盖梁中间湿接缝施工；待混凝土达到龄期后拆除支架。

2.1.2预应力后锚法

预应力后锚法在承台上预埋后锚固点，通过预应力抵抗悬臂盖梁的不平衡力矩。

1)分段施工预制盖梁时，在盖梁近心端预留3个锚杆孔；承台施工时，在盖梁预留孔对应位置埋设精轧螺纹钢作为反拉盖梁的后锚固点。

2)预制盖梁分段运输至现场后，由起重机将单段盖梁吊起，与墩柱进行对接；在盖梁上锚杆孔处穿设3根精轧螺纹钢，底部通过连接器与承台顶面预埋的精轧螺纹钢连接。

3)通过起重机和精轧螺纹钢将盖梁调整到位，利用穿心顶锁定精轧螺纹钢，安装另一节段盖梁。

4)盖梁全部安装到位后，进行盖梁中间湿接缝施工；待混凝土达到龄期后拆除精轧螺纹钢，填补盖梁预留孔。

2.1.3钢棒支架法

钢棒支架法在立柱顶部预留孔洞，将盖梁的荷载通过支架传递给立柱，实现支架不落地。

1)预制墩柱时，在墩柱纵向预留钢棒孔。

2)预制墩柱现场安装完成后，在预留孔处穿设钢棒，两端设置牛腿，通过钢棒将其锚固于墩柱上；在牛腿上方铺设双拼型钢，并采用螺栓将其连接成通长型钢，为便于吊装与拆除，在牛腿上设置2个垫块及2台千斤顶，用于调整预制盖梁的标高。

3)预制盖梁分段运输至现场后，由起重机将单段盖梁吊起，与墩柱进行对接；大悬臂侧利用垫块和千斤顶进行支撑，以便调节盖梁标高，保持盖梁稳定；单段盖梁安装完成后，采用相同方式施工另一侧盖梁。

4)盖梁全部安装到位后，进行盖梁中间湿接缝施工；待混凝土达到龄期后拆除支架，填补墩柱预留孔。

2.2 综合分析

由于市政项目均在城市内施工，对道路交通的影响较大，为降低影响，需采取一种快捷、安全的施工方法进行盖梁安装。

3种方案施工综合分析如表1所示。

表1 3种施工方案对比

由表1可知，落地支架法的成本最高，同时对城市交通的影响大；预应力后锚法较钢棒支架法机械设备使用量略有偏高，且在操作上要求较高，施工安全风险较大；钢棒支架法在经济性、安全性、操作性方面均具有一定优势。

3 盖梁安装工艺

湘府路项目采用钢棒支架法进行施工，主要工艺如下。

3.1 盖梁吊装

墩柱施工完成后，利用起重机逐一拼装钢棒、牛腿、分配梁，形成盖梁安装平台。预制盖梁安装前，在墩柱顶设置抱箍式挡板，安装时，利用360t履带式起重机将半幅盖梁节段吊起，使墩顶预留钢筋对准盖梁底部的预留套筒，然后缓慢下放盖梁，使预留钢筋完全插入套筒内，直至盖梁下落至挡板内。通过盖梁中心标志点与墩柱中心标志点对齐情况判断盖梁安装是否到位；通过倒链葫芦对盖梁与垫板接触面进行初调，其垂直度须控制在5mm以内；最终利用全站仪进行复核，确保盖梁平面位置、高程均满足设计要求。

3.2 盖梁坐浆

墩柱顶和盖梁底进行坐浆时，利用盖梁两侧布置的4台100t千斤顶将盖梁缓慢顶升10～20cm，提供坐浆摊铺空间；现场采用人工摊铺；坐浆料搅拌完成后，须在30min内浇筑完毕。通过千斤顶回油完成盖梁落位，落位时，吊机吊钩不受力，仅做保险措施。单幅盖梁落位过程中，平面位置通过中心线对齐，标高通过千斤顶回油进行控制，缓慢进行，确保回落至起顶高度，最后由全站仪测量复核各项数据无误后，完成墩顶坐浆施工。

墩柱顶部坐浆完成，检查灌浆套筒无堵塞后，在出浆口外接软管，并向上弯曲，确保压浆过程中浆液可以回流，避免浆液不足；压浆过程中停顿2次，每次10s，确保浆液在自重下密实，同时排出空气。

3.3 盖梁湿接缝施工

盖梁安装到位后，即开始施工盖梁中间2m湿接缝。采用吊模法施工，在湿接缝处分别搭设2根型钢于盖梁顶部和底部，上下型钢通过吊杆连接，形成一个吊架平台。按设计要求进行钢筋绑扎、预应力波纹管安装、模板安装，检查合格后浇筑C50微膨胀混凝土，覆盖土工布洒水养护。

3.4 盖梁张拉

在张拉平台上进行盖梁预应力张拉操作。平台采用2根2m长[10作为悬挑杆，尾部利用预埋件将悬挑杆锚固于盖梁上。设置2根2m长[10作为吊杆，2根1m长[10作为底平台，平台顶部设置三角斜撑，将悬挑杆和吊杆连接，底平台横梁上满铺工字木梁作为施工平台(见图2)。在千斤顶对应面放置挡板，防止预应力张拉过程中夹片飞出伤人。穿设钢绞线时，其端部由吊绳提升至张拉平台，通过人工单根穿设，将钢绞线依次穿设完成。预应力钢绞线张拉结束后，经监理工程师同意，孔道在48h内压浆。压浆应连续、缓慢、均匀进行，一次压完。压浆应达到孔道另一端饱满并出浆，且排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。

图2 张拉平台示意

3.5 盖梁安装支架拆除

盖梁安装支架拆除为安装的逆过程，待该墩位盖梁施工完毕，由汽车式起重机配合拆除，先拆除盖梁两端张拉平台，人工割除盖梁安装支架中2组型钢间的连接角钢，解除分配梁与牛腿之间的连接，汽车式起重机分2次将分配梁吊至地面，再由作业人员利用登高车解除牛腿与钢板之间的螺栓，拆除牛腿，直至盖梁安装支架全部拆除。支架拆除后应及时用高强无收缩砂浆对预留孔进行封堵，封堵完成后及时对其表面进行装饰，确保外观质量。

4 结语

本文介绍了湘府路大悬臂预制盖梁的节段安装方案。采用钢棒支架法进行大悬臂预制盖梁安装，减少了现场的支架安装工程量，降低了施工操作人员的安全风险及施工成本，同时有效保证了装配式桥梁的施工质量，在减少对市政道路交通影响的前提下，施工操作便捷，成本低，工期短，对今后同类预制桥梁的施工具有一定借鉴意义。