高速公路预制箱梁场生产施工工艺研究

陈永春

中铁十四局集团第一工程发展有限公司，山东 日照 276826

预制箱梁具备工期短、造价低、施工简单、结构性能安全稳定等优点，是最常见的上部结构设计形式。预制箱梁场在广东市场作为每次检查的必检项目，是公司、项目部的“脸面工程”，并且其施工管控将直接影响整个项目的进度，重要性不言而喻。文章将依托于莞番项目的预制箱梁场，概述梁场施工的注意事项等内容，包括前期规划、临建设施、主体施工、安全及文明施工等方面。

1 工程概况

东莞至番禺高速公路桥头至沙田段工程起于东莞桥头镇东江村，顺接规划河惠莞高速公路惠州段，终点顺接建设中的虎门二桥工程。全线采用双向6车道，设计速度为100km/h，路基宽度为33.50m，桥涵设计荷载为公路Ⅰ级。东莞至番禺莞番高速桥头至沙田段工程施工第十二合同段运架梁工程，起讫桩号为K33+000～K55+315，路线全长约22.315km，全线共计33个单位工程，合计4018片预制梁，其中箱梁3810片。

2 前期规划

2.1 梁场选址及台座布置

梁场选址优先考虑预制梁的运输问题，应设立在整个标段的中段，避开城镇及乡村繁华地段，运梁车可以直接驶入施工便道为最佳，防止在运输过程中发生交通事故。另外，还要考虑场地面积大小，通过设计工程量、工期确定预制梁台座数量及存梁区域面积。

预制梁在台座上的施工循环如下：第1天进行模板安装、钢筋入模、混凝土浇筑，根据一般图纸设计要求，混凝土强度达到一定要求且龄期达到7d方可张拉，即第8天张拉，第9天压浆、封端，第10天梁板起吊，台座进入下一施工循环。

台座数量通过以下方式计算：设计工程量÷工期=每日完成工程量，每日完成工程量×10（一个台座的使用周期）=台座数量。例如，设计箱梁1000片，工期200d，则需要1000÷200×10=50个台座。

常见的台座布置方式有两种：一是纵向布置（见图1），二是横向布置（见图2）。台座纵向布置的优点是场地整洁，龙门吊需求数量少；台座横向布置的优点是占地面积小。同一排台座的间距以能放下一片梁为宜，同一列台座的间距以能进入吊车为宜。

图1 台座纵向布置图

图2 台座横向布置图

2.2 龙门吊选择及布置

龙门吊型号选择依据箱梁重量确定，起吊高度要保证模板可以在梁体上方自由横移。安装数量以莞番项目的一条生产线为例，台座横向布置，初期只有2台小龙门吊，各班组经常抢夺龙门吊使用权，生产效率不高，后又增加1台小龙门吊，产量达到每日3片。大龙门吊（80t）布置有双轨道及单轨道两种，在场地允许的情况下建议使用双轨道布置，在梁板起吊的情况下不影响其余小龙门吊的正常使用。

2.3 模板配置

每日计划完成箱梁片数+2=模板数量，例如每日需完成3片，则需配置5套模板（1套高边梁模板、1套低边梁模板、3套中梁模板）。若梁型、长度种类复杂，配备相应角度的斜交横隔梁模板、一次封端模板，配备足够数量的调节块，调节块的宽度以10cm、15cm、25cm、35cm、1m为1套最佳。另外，还要考虑台座数量及布置情况，每一排台座的模板相对固定，防止出现第1排台座的模板拆除后吊运到第5排台座上安装的情况。

2.4 其他规划

钢筋加工区、钢筋绑扎区、原材料存放区、养护水池的规划无特殊注意事项，以安全、方便施工为主。

3 临建设施

3.1 喷淋及排水

目前梁场大多配备智能养护系统，通过手机终端或控制箱操作，每日可以定时对箱梁喷淋养护，减少人为因素造成的养护不力。对于预埋水管，除了喷淋养护，还可提供压浆用水，冬季寒冷地区需对水管采取防冻措施，备用抽水泵、喷淋花洒、电磁阀等易损构件。喷淋过程中要专人巡视，调整角度偏位的喷头及花洒，及时更换易损件。场地硬化时地面设置坡度，每日喷淋养护及压浆产生的废水、废液可以直接流入水沟，通过排水系统汇集到沉淀池，在水量不足的情况下可以循环利用。

3.2 台座施工

莞番项目所用箱梁台座形式较混凝土台座的优点是利用上个项目剩余的材料，减少混凝土方量，节约前期投入成本；两端采用钢箱，容易调节非标准梁长的楔形块位置；修整台座所用周期短。缺点是钢板容易变形，需要经常修整。

3.3 存梁基础、龙门吊轨道基础

存梁基础、龙门吊轨道基础要先测地基承载力，必要时采用钢花桩注浆，防止因基础沉降造成安全事故。龙门吊轨道安装注意线型顺直，接头牢靠。

4 主体施工

4.1 工序衔接及人员配置

梁场人员配置主要分为模板、钢筋、混凝土、内模、张拉5个班组。以每日完成3片箱梁为例，最低配备底腹板钢筋绑扎胎架2套，顶板钢筋绑扎胎架1套，模板4套。模板班组6～7人，钢筋绑扎班组13～15人，钢筋制作班组5人，混凝土班组6人，内模班组6人，张拉班组6人，此外还需配备清理工、修补工等杂工。

施工顺序为外模安装→底腹板钢筋笼入模→一次封端模板安装→锚下加强钢筋绑扎→安装内模→顶板钢筋入模→混凝土浇筑→内模拆除→外模拆除。1片箱梁从模板安装到顶板钢筋绑扎完成时间为4～5h，大多数情况下由钢筋和模板班组交替进行，若衔接不顺，就会造成下道工序延误，在梁场施工前期，需要管理人员现场把控整体进度，提醒班组做好工序衔接。

模板班组每日凌晨2：00上班，下午5：00下班，在无外界影响情况下，平均拆除1套模板的时间约为1h，安装1套外模（不包括一次封端模板、顶拉杆）的时间约为1.5h，每日上午安装2套模板，下午安装1套作为次日首片箱梁模板。

钢筋班组每日早6：00上班，下午6：30下班，在胎架绑扎1片底腹板钢筋笼的时间为2.5～3h，在胎架绑扎1套顶板钢筋的时间为2h，底腹板钢筋入模后绑扎锚下加强钢筋的时间为0.5h，顶板钢筋入模后调整、焊接主筋、预埋防撞护栏钢筋的时间为1.5～2h。

混凝土班组每日下午4：00上班，浇筑1片30m箱梁的时间为2.5～3h。内模班组在第一片梁浇筑完成4h后上班，拆除1片内模的时间为2h。

张拉班组每日要完成3片箱梁的张拉和压浆工作，以便及时封端吊运出预制区，使台座进入一下工作循环。

4.2 预制坡度及大小里程

箱梁在预制时，通过两侧模板高度差形成横坡，另外的横坡及纵坡还需要通过楔形块四角高度调整。模板高低边及楔形块四角高度是箱梁施工控制的一个重点，坡度错误会对后期桥面调平层的施工造成极为不利的影响。箱梁预制前根据每座桥梁的架设方向、施工便道情况确定大小里程方向，以免出现运梁炮车在架设现场调头的情况。

4.3 张拉开裂

预应力张拉后梁端开裂是质量通病。以莞番项目为例，箱梁一次封端模板安装后在其底部垫一条8mm厚的橡胶垫，另外，加长底板主筋和腹板水平筋可有效避免张拉开裂。其他的解放方案是在底座的梁端位置设置滑动装置，防止张拉过程中梁体与底座的刚性碰撞挤压。

4.4 存梁

存梁过程要贯彻方便出梁的思路。一般存梁是2层，理想状态为上下两片梁为同一跨，在一个区域内的存梁为同一桥梁相邻几跨，或者按照日后架梁顺序存梁，先架设的梁在上层，后架设的梁在下层，避免出梁时翻找，既浪费人工，又浪费时间。

5 结束语

预制梁场的施工是一个综合系统性工程，在施工的中后期，各班组配合娴熟后，施工生产将相对平稳有序进行。但是在整个梁场的施工过程中，需要注意的细节非常多，笔者谨以切身经历分析梁场施工注意事项，希望能给梁场施工建设者提供有价值的参考和建议。