后张法预制小箱梁的预制及安装施工技术要点分析

李莉

摘 要：在桥梁工程中，最简单也最常用的桥梁上部结构是预制小箱梁和预制T梁。某高速公路建设时，遇到工程量大、工期紧、雨水较多等多种因素干扰，项目部采取了多种技术措施，确保顺利通车。

关键词：预制小箱梁;台座;梁板安装;预应力

中图分类号：U445.57文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）12-0097-03

Analysis on the Key Points of the Prefabrication and Installation Construction Technology of the Post-tensioned Prefabricated Small Box Girder

LI Li

（Huabang Construction Investment Group Co.， Ltd.，Lanzhou Gansu 730000）

Abstract： In bridge engineering， the simplest and most commonly used bridge superstructures are prefabricated small box girder and prefabricated T-beam. During the construction of a certain expressway， the project department took a variety of technical measures to ensure the smooth opening of the highway when it encountered a variety of factors such as large engineering volume， tight construction period， and more rain.

Keywords： prefabricated small box girder;pedestal;beam and slab installation;prestress

某高速公路工程土建第X合同段设计为双向4车道，包含主线桥梁4座、匝道桥1座，上部结构均为25 m预制小箱梁，预制小梁板共有396片，其中，边梁、中梁各有198片。该合同段具有征地拆迁困难、场地狭小、山地较多、工程量不大的特点，根据双标管理要求及现场实际情况，结合工程总体工期，为了保证预制小箱梁架设安装与运输方便快捷，最终选择在主线路基上设置预制梁场。该处路段较为平整，便于运输预制小箱梁，同时有满足生产用的水、电。预制梁场长为299 m，宽为22 m，施工通道宽为5 m，沿路线方向布置。占地面积为8 076 m2。经计算，该场地满足预制小箱梁生产及安装要求。

为适应场地整体规划布置需求，制梁区配置2台80 t龙门吊用于梁体吊运。1台10 t龙门吊用于钢筋骨架、侧模吊装。钢筋加工场内配置1台10 t龙门吊用于钢筋吊运。同时，制梁区配钢筋加工机械、电焊机、张拉机械、混凝土振捣设备、雨棚、运梁车、喷淋养护设备等配套设备。

侧模面板采用5 mm普通钢板及1 mm不锈钢复合钢板，复合钢板纵向配[12#槽钢，横向配[8#槽钢。整套侧模板配备4辆台车和2套液压站，台车可协助模板完成沿梁长方向纵移、沿梁高竖向顶升及沿横断面横向平移。内模模板均采用5 mm普通钢板，直线段为液压结构，变截面段为散支散拆。直线段分为四个节段，每个横断面分为8块，采用液压油缸独立完成截面的伸展和收缩。变截面段模板分为8块，采用机械螺杆支撑，利用人工进行散支散拆。

1 预制及存梁台座

1.1 台座数量

为确保梁板预制满足工期要求，同时打破场地面积的限制，最终合理确定台座数量及布置形式：纵向设置5排预制台座，横向每排设置4个预制台座，共计20个预制台座。每一排预制台座长为26 m，间隔为5 m。预制梁场设置2个胎模台座。同时，其设置4排存梁台座，按2层存放，共计可存放40片梁。其间根据实际进度情况，酌情增加存梁台座。台座布置如图1所示。图中，数据单位均为厘米（cm）。

1.2 台座制作要求

预制梁场采用C20混凝土硬化，厚度为20 cm。台座采用C30混凝土浇筑，底模直接安装在台座上，与台座上的角钢焊接形成整体。除吊点处30 cm活动段底模（以便箱梁转运穿索兜底时有足够的操作空间）可升降调节，其余底模第一次安装完成后不再拆卸[1]。

底模标准块长度为3 m，同时设计若干块3.92 m、2.10 m长的模板进行调节。模板由[6.3纵向背枋、6 mm钢板横向背枋、“6+2”面板和拼接螺栓构成，单块模板在模板厂整体制作完成后运送到预制梁场进行安装。为便于侧模脱模，箱梁底板两侧圆弧段模板划入底模范围。底模采用“侧包底”形式，底模呈凹型结构。

在进行底模安装时，要参照设计文件提供的预拱度值设置反拱度。预拱度按二次抛物线设置。台座建设时设置好预拱度，台座支墩上的角钢和底模焊接牢固，确保底模稳定而不偏位。施工单位要结合实际施工情况，对理论箱梁预拱度进行调整。

2 预制小箱梁施工

2.1 钢筋工程

钢筋进场后，应先進行有关检验、试验，经试验合格后方可用于箱梁施工。钢筋应按钢种、牌号、规格和日期等条件分门别类地存放，并采取“下垫上盖”的措施，防止钢筋受到污染及产生锈蚀。如已受到不严重锈蚀，应先进行除锈处理。钢筋加工应符合有关规范要求。

钢筋骨架绑扎成型后，利用10 t龙门吊和专用钢筋吊架将底板、腹板以及顶板钢筋依次吊运至预制台座，然后将各部位连接钢筋、定位筋等，按照特定的位置安装完成。钢筋吊架是由钢管组成的一个桁架结构，三角撑形式的布置利于钢筋吊架的整体受力及力的传递，保证钢筋骨架在吊装过程中不变形。

钢筋工程应注意下列事项：钢筋骨架吊装施工时，应采取措施，确保骨架不变形、不散架，安装完模板后，其保护层厚度要满足设计及规范要求;钢筋应绑扎或焊接牢固，绑扎丝不得突出至保护层范围内，以免检测保护层时数据不准确，而普通钢筋与预应力管道位置有冲突时，应优先保证预应力管道的位置，对普通钢筋的位置进行微调;应注重锚垫板下加强钢筋的安装质量，否则很容易在张拉时造成混凝土崩塌，从而影响预制小箱梁质量;应重视混凝土保护层厚度的控制，应严格按照设计及规范的要求设置混凝土保护层垫块，必要时，可适当增加垫块数量。

2.2 预应力工程

预应力工程所需的材料及设备主要有钢绞线、波纹管、锚夹具和张拉设备等。正式施工前，应先对材料及设备进行检验、标定，以确保从源头上保证预应力工程施工质量。应通过智能张拉设备标定时给出的线性回归方程以及材料的有关参数等条件，计算出钢绞线的理论伸长值，在张拉时用以把理论伸长值和实际伸长值做对比，当二者偏差[δ]≥±6%时，应及时查明原因，排除故障后才可以继续进行张拉作业[2]。理论伸长值计算公式如下：

[ΔL理=PP×LAP×EP]                                 （1）

式中：[ΔL理]为分段钢绞线理论伸长值，mm;[PP]为分段钢绞线张拉力，N;[L]为分段钢绞线长，mm;[AP]为钢绞线截面积，mm2;[EP]为钢绞线弹性模量，MPa。

钢绞线实际伸长值计算公式如下：

[ΔL实=ΔL1+ΔL2]                                 （2）

式中：[ΔL实]为钢绞线实际伸长值，mm;[ΔL1]为从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值，mm;[ΔL2]为初应力以下的推算伸长值，mm。

理论伸长值和实际伸长值的偏差计算公式如下：

[δ=ΔL理-ΔL实ΔL理×100%]                      （3）

2.3 养护、存梁

混凝土浇筑完成后，应及时洒水养护。其间通过在台座四周设置带孔的管路、总开关、水泵等组成一个自动循环的洒水喷淋养护系统，并安排专人进行养护，养护不少于7 d。自动喷淋养护系统如图2所示。

张拉完成后，应及时压浆，养护结束后即可移梁存放。自动养护喷淋系统可大幅减少人工，是预制小箱梁施工中应大力推广的设施之一。与传统人工洒水养护相比，其具有很多优势，如下页表1所示[3]。

3 预制小箱梁运输与安装

3.1 运输

3.1.1 小箱梁起吊、装车。吊装采用兜底法。吊装开始前，应先在小箱梁的翼缘板位置设置包边钢板，防止在吊装时对翼缘板造成损坏。吊装时，首先提升预制小箱梁5 cm高，然后静停5 min，以便检查各部位的钢丝绳是否拉紧、有无损坏，有无异常响动。确认正常后，再缓慢提升梁体，提升至约2.5 m，然后等待梁体稳定，不再晃动后再进行横向移动[4]。在预制场时，应严格按照梁体的编号装车，顺序为（一跨）：中梁（2片）、左边梁、右边梁。

梁板装车时，应注意下列事项：运梁车应行驶至预制场龙门吊正下方，使用龙门吊将梁板吊装至车上;梁板一端放置于车头，另一端放置于车尾，并且注意梁体轴线与运梁车轴线基本重叠;为检验梁体是否垂直置于运梁车上，可采取在梁体两端顶部中央位置挂铅垂线，检查铅垂线与梁体中心线是否重叠的方式;安排专人指挥梁体吊装，吊装完成后应仔细检查各部位连接是否牢靠，有无晃动，经检查无误后方可运梁;严禁各工序作业人员酒后上岗，同时龙门吊操作人员须持证上岗，龙门吊应按特种作业设备要求进行相应管理。

3.1.2 小箱梁运输。由于预制场设置在主线路基上，因此小箱梁可直接从预制场运输至桥梁施工现场，受场地限制，只能按里程桩号大小依次安装。需要特别注意的是桥上梁板运输安全。根据设计图纸，主线桥单幅桥面宽度为13 m，经测算，桥梁的最小半径能满足25 m预制小箱梁的运输要求。应经常检查梁板运输车运行状况，尤其是转向系统、刹车系统等部位。要加强预制小箱梁与梁板运输车之间的支垫、捆绑，要求运输过程中不发生较大晃动，整体较为平稳。运输时应控制好行车速度，保持平稳、缓慢通行。

在已安装完成的裸梁上运输时，由于湿接缝还未施作，且运梁车司机经验不同，很有可能造成运梁车偏移较大的情况，从而增大倾覆力矩，所以梁板安装完成后，应及时对梁板外露的预埋筋进行焊接连接，同时在梁板四角位置設置方木支撑，减小晃动。梁板安装完成后，应及时安装湿接缝钢筋，浇筑混凝土[5]。

3.2 安装

为加快安装进度，项目部采用汽车吊安装梁板。综合考虑便道、桥墩高度等因素，经过比选及验算，项目部选用QY150K汽车吊，能满足25 m边梁安装的需求。安装要求如下：预制小箱梁安装前，技术人员应提前将橡胶支座水平安装于垫石上，橡胶支座安装位置应准确，支座与垫石之间应无缝隙。预制小箱梁运输至安装跨后，设置专人负责指挥运梁车停放，现场作业人员将钢丝绳固定于箱梁两端预留的吊装孔处，吊装前，应在钢丝绳与梁体混凝土的接触面之间加设橡胶或薄钢板护垫，护垫厚度不小于2 cm，以保护梁体混凝土外观和钢丝绳。准备工作完成后，指挥人员指挥吊车缓慢上升提梁，直至提升至安装跨上方。待梁体不再发生较大晃动后，缓慢落梁。落梁后，技术人员应及时检查梁体平面位置和标高，如果偏差不满足设计及规范要求，应重复上述步骤，直至偏差在要求范围内。确认无误后，及时将该梁与相邻梁板焊接，焊接完成后可卸去钢丝绳，进行下一片梁安装施工。

参考文献：

[1]李愉.装配式型钢台座在箱梁预制中的应用[J].西部交通科技，2021（4）：162-165.

[2]郭建峰.预制箱梁工程中的智能张拉及压浆施工技术[J].工程建设与设计，2021（4）：197-199.

[3]程洋.自动喷淋养护技术在箱梁预制中的应用[J].城市住宅，2020（12）：203-204.

[4]张兵，韩益.后张法预制小箱梁质量控制技术[J].建筑工程技术与设计，2018（10）：504-506.

[5]姜兴刚.谈后张法预制预应力小箱梁施工[J].山西建筑，2014（2）：200-201.