預制梁場標準化建設工法

.預制梁場建設標準化和施工工藝標準化工法作者：歐陽亮（一）前言預制梁以較為成熟的施工工藝，在目前國內橋梁上部結構組成仍占有主導地位，也是我公司在建橋梁工程中最為常見的梁體形式。預制梁場的建設是否規(guī)范、梁體的內在質量和外觀是否優(yōu)良，往往是體現(xiàn)一個建筑企業(yè)施工技術力量、管理能力的一個重要窗口，也是最容易打造工程亮點的推廣平臺，對企業(yè)形象的樹立、信譽的保持、社會及經(jīng)濟效益的提升有著決定性的推動作用。（二）工法特點1、以預制梁場區(qū)域規(guī)劃為基礎，從硬件設施標準化方面打造工程建設亮點。2、推行梁體預制十項標準化施工工藝，提升梁體內在質量和外觀，打造工程產品亮點。3、以興贛項目預制梁場施工實踐為基礎進行提煉總結，形成預制梁場標準化施工工法，為其他項目同類施工工藝提供經(jīng)驗交流及模板參照。（三）工法簡介一、場地規(guī)劃1、場地規(guī)劃1）、結合橋梁分布位置，盡可能縮短梁體運距，方便梁體架設。2）、梁場布置的面積及地基應滿足要求。3）、做到混凝土供應、用水、電力供應盡可能集中。4）、最好是在主線范圍或主線附近，施工便道通暢、附近其他工程量相對較少、整體形象較好的部位，同時考慮作為必要的工程觀摩點。2、區(qū)域規(guī)劃1）、鋼筋加工區(qū)域設置鋼筋加工區(qū)、原材堆放區(qū)、半成品領料區(qū)、廢料區(qū)，相關材料分區(qū)堆放，標示清晰。設置移動式鋼筋加工棚，臨電線路布置規(guī)范上墻。2）、梁體預制區(qū)域臺座的數(shù)量根據(jù)施工進度、模板配備數(shù)量、設計允許的張拉周期進行推算，做到匹配。臺座間距基于模板拆除要求及空間最大限度利用原則，一般橫向間距以2.3-2.5m為宜、縱向間距以5m為宜。排水設施及供水設施應一并考慮，臺座縱橫向間隔出均應設置硬化排水明溝。供電主線采用軌道外側平行架空或地下埋設，支線采用套管保護地下布線分區(qū)域設置外露插頭和漏電保護裝置。3）、存梁區(qū)域對梁體預制進度和架設進度的工序時間差進行精確計算，同時考慮梁體架設順序，合理布置存梁臺座數(shù)量。4）、運梁通道設置運梁通道設置從施工安全角度及空間沖突角度考慮，應與梁體預制區(qū)域分離，宜設置在靠門吊軌道內側，寬度以3.5-4m為宜。梁場內運梁通道考慮重車行駛頻率，硬化厚度以15-20cm為宜。如場地允許，運梁便道最好不要和施工便道共用。5）、宣傳展示區(qū)域五牌一圖、企業(yè)形象展板等主展示區(qū)宜設置在與梁場平行的施工便道外側；區(qū)域標示牌宜設置在各分區(qū)域中部或區(qū)域交界處外側，標示位置應固定。標語、橫幅等宣傳區(qū)域可選擇在移動鋼筋棚兩端及門吊上方橫梁。其他展示區(qū)可根據(jù)現(xiàn)場地形條件靈活增加。6）、辦公區(qū)域必備的辦公區(qū)域有庫房、值班房和工地臨時會議室，宜與鋼筋加工廠一同布置。如場地條件允許，工區(qū)駐地可考慮在梁場附近布置。7）、其他附屬設施設置區(qū)域發(fā)電機房、蓄水池、增壓泵房、油庫等附屬設施宜靠梁場兩端設置，其中發(fā)電機房和油庫應分開布置且必須遠離辦公區(qū)域及工區(qū)駐地。二、工藝亮點1、止?jié){措施技術化1）臺座拼縫止?jié){：臺座與模板接縫處在臺座兩側采用角鋼包邊后外貼止水橡膠條。臺座鋼板的拼縫采用玻璃膠進行封堵刮平。圖1：臺座止水條包邊 圖2：臺座拼縫及平整度處理2）模板拼縫止?jié){：梁體模板間拼縫采用雙面膠條進行擠壓密實，外漏部分用鏟刀刮平處理。面板兩側梳子板孔洞宜采用內側設置帆布條或薄鋼板進行封堵。圖3：梳子板內側設置止?jié){帶 3）預留孔洞止?jié){：橫隔板鋼筋、梁端外漏鋼筋、波紋管外漏預留孔洞及預應力錨頭部分均可采用泡沫膠予以封堵.梁體面板、底板預留的排氣孔、排水孔，可采用PVC管內置干砂進行預埋封堵，對于箱室設置內模的預留孔洞，為防止內模因自重壓壞預留孔道，可在PVC沙筒內設置豎向鋼筋作為受力支點。圖4：孔洞泡沫膠封堵 圖5：橫隔板處止?jié){效果2、臨電線路隱蔽化場地硬化期間，在門吊軌道內側縱向預埋PVC管并穿入電纜主線，在每排臺座中心軸線處設置1個三級配電柜，并安裝相應漏電保護器等支線控制開關。橫向位置采用硬化場地內預埋PVC管并穿入電纜支線，并在每個臺座中部兩側設置取電插座，插座外露面應嵌入臺座內部5cm，外側設置防水活動盒蓋，用以作為鋼筋焊接、T梁澆筑、T梁張拉及其他輔助使用供電端口。使用期間可采用通用插頭直接插入取電，使用完畢后應及時關閉防水封蓋，避免使用用水流入造成短路或插座損傷，有效杜絕臨電安全施工，也確?，F(xiàn)場臨電線路使用規(guī)范。 圖6：線路及取電端口隱蔽化設置3、鋼筋加工數(shù)控化引進鋼筋數(shù)控加工中心，該設備采用CNC伺服控制系統(tǒng)，可自動完成鋼筋矯直、定尺、彎箍、切斷等工序，確保嚴格按設計圖紙進行鋼筋下料和后場加工，做到半成品加工標準化。目前國內主流的數(shù)控加工設備成套價格一般在10-20萬元，二人操作單天完成的加工量可達到以往常規(guī)加工十人完成的工作量，大大較少了工費成本，且下料尺寸、彎曲角度的精準度遠高于人工半自動加工。圖7：鋼筋數(shù)控加工彎箍機應用 圖8：鋼筋數(shù)控加工彎曲中心應用4、鋼筋安裝無尺化1）、馬蹄鋼筋標線定位梁體底板鋼筋安裝前，在臺座兩側以梁中往兩端依次按豎向鋼筋間距進行油漆畫線標示，并就每m整數(shù)長度進行加重標示，既可作為梁長控制的標尺，梁板豎向鋼筋亦可一一對應進行綁扎。 圖9：臺座標尺定位 圖10：成型后的馬蹄鋼筋2）、腹板鋼筋定位架定位在梁板每3-5m整里程處設置簡易腹板鋼筋定位架，其中豎向定位架采用角鋼制作，底部同梁板尺寸設置馬蹄形并采用對拉螺桿將其與臺座固定。豎向部分按腹板水平筋布設間距設置5-10cm長，內徑為12mm的空心鋼管，腹板水平鋼筋安裝前在鋼管內穿入10-12mm圓鋼作為固定平臺，確保腹板水平的安裝間距和順直度。豎向定位架的上部設置橫向活動梳子板，梳子板可由鋼筋焊接而成，其設置間距根據(jù)梁板豎向鋼筋布置間距進行設計，單片長度根據(jù)豎向定位架的布置間距進行設置并預留30-50cm搭接長度以方便固定。在水平鋼筋綁扎前根據(jù)梳子板的各齒口位置調整腹板豎向鋼筋位置，確保間距均勻一致。圖11：箱梁腹板鋼筋定位 圖12：T梁腹板鋼筋定位3）、波紋管道坐標定位架定位波紋管定位架與腹板定位架的制作方式一致，設置間距為每m設置一道，按梁中往兩端對稱布置并進行依次編號標示。每m處的定位架支點高度由技術人員根據(jù)波紋管坐標表進行一一標示固定焊接，每次波紋管安裝前依次安裝定位架后逐點對照完成波紋管定位鋼筋的焊接，避免單次坐標系放樣產生定位錯誤。 圖13：波紋管管道坐標定位4）、面板鋼筋梳子板定位梁體側模及頂板兩側梳子板模型安裝完畢后再進行面板鋼筋安裝，梳子板的齒口間距均按面部鋼筋布置間距進行設置，面板鋼筋安裝只需一一對應槽口進行固定綁扎即可。圖14：面板鋼筋定位5、材料領取超市化梁板半成品鋼筋通過數(shù)控加工設備制作完畢后，根據(jù)大樣圖中標示的編號進行分類存放并設置固定產品標示牌。特別要注意的部分是梁端變截面、面板懸臂調節(jié)段鋼筋按單片梁體變化順序進行捆綁區(qū)分。每次梁片鋼筋安裝前，由鋼筋班長針對擬施工梁板參數(shù)進行配料并開具發(fā)料單，發(fā)料單中應注明鋼筋的編號、數(shù)量，發(fā)料人員只需對照鋼筋編號逐項進行發(fā)料。圖15：材料分類標示 6、質量外觀精細化為確保梁體外露棱角及轉角位置混凝土在拆模過程不受損傷，模板加工時翼緣板與腹板交界處、腹板與橫隔板交界處一節(jié)負彎矩張拉預留槽口處均采用小半徑圓形倒角設置，以利于拆模。圖16：半成品分型號標示歸類 圖17：模板圓弧倒角設置圖18：成型后的T梁負彎矩張拉面板鋼筋按設計要求每10cm布置一道，并在梁間濕接縫位置有外露預埋。為解決模板豎向背肋槽鋼與濕接縫外露鋼筋位置沖突問題，在模板設計是考慮豎向背肋橫向布置，并使用8的槽鋼。槽鋼間距采用10cm的倍數(shù)進行設置，確保頂部拉桿處槽鋼位于兩道面板鋼筋之間。 圖19：側模貝肋槽鋼尺寸、方向 圖20：槽鋼貝肋與梳子板缺口錯開布置為確保濕接縫外露鋼筋預留長度一致、線性順暢，在梁體側模頂部位置單側設置一道通長縱向鋼筋。面板鋼筋安裝時只需將一頭與通常定位鋼筋靠攏即可保證橫向外露長度均勻一致。圖21：面板外露鋼筋長度定位 圖22：面板外露鋼筋豎向定位固定梁體混凝土澆筑方式采用斜面推進、兩次成型，第一次以單塊模板為單元逐層澆筑至腹板頂部，由低端向高端依次推進完成整梁腹板及底板澆筑，防止在腹板范圍內產生結構冷縫。第二次澆筑梁體頂板，完成收面和提漿后及時將頂板多余砼清除并進行拉毛處理，避免浮漿過多，溫度裂縫反射明顯。箱梁澆筑方式考慮內模上浮問題不宜采用附著式振搗器，宜單獨采用插入式振搗棒進行振搗。同時在底板混凝土澆筑時，應采用橫梁支墩形式將芯模與臺座進行對拉防止上浮。T梁澆筑則采用插入式振搗棒配合附著式振動器進行搗固，振搗的時間根據(jù)現(xiàn)場混凝土塌落度實際情況靈活調節(jié)，以氣泡充分排出為度，可通過前期梁片拆模后的外觀進行適當調整和優(yōu)化。7、界面鑿毛自動化梁體模板的拆除應根據(jù)現(xiàn)場溫度進行調節(jié)，以贛州地區(qū)5-9月份氣溫情況來看，梁體側模拆除時間大概在6-12個小時左右，時間的確定以不粘模、不損傷棱角為度。模板拆除后，應及時對梁體外露結合部位進行鑿毛處理，經(jīng)驗鑿毛時間以6倍溫度小時為參考，擬采用手持式氣動鑿毛工具進行專業(yè)鑿毛（主要為梁端濕接縫、橫隔板、翼緣板外露砼部分），確保新老混凝土結合面咬合密貼，提升混凝土二次成型質量。圖23：氣動鑿毛錘專業(yè)鑿毛 圖24：鑿毛后混凝土交界面效果8、養(yǎng)生噴淋常態(tài)化梁場混凝土成品養(yǎng)生采用自動噴流系統(tǒng)，由存水灌、增壓泵、時間斷電裝置、供水管及噴淋頭組成。為滿足供水順暢，擬設置2臺增壓泵進行水壓增強處理。存水系統(tǒng)采用專用鐵皮水罐，容積不小于15m3。供水主管及支管均采用PVC管，主管均在排水溝內進行預埋，支管采用活口外接，根據(jù)施工區(qū)域調配使用。場地規(guī)劃前在梁場臨時排水溝施工期間預埋8cm的供水主管，并在臺座范圍段每2m預留養(yǎng)生支管外接接頭。T梁預制期間采用專用封頭對支管接頭進行封堵處理，模板拆除完畢后，于T梁臺座兩側預留供水管處外接1.2m高支管并設置養(yǎng)生噴頭對梁體進行噴淋養(yǎng)生。為了保證梁片養(yǎng)生時間，預制場設置10套自動噴淋設備，并裝備兩臺加壓泵，保證提供足夠的水壓，確保梁片的每個部位都能養(yǎng)生到位，噴淋設備設置過濾網(wǎng)，以防止噴嘴堵塞。圖25：單向噴淋效果 圖26：多向噴淋效果9、張拉壓漿智能化引入預應力智能張拉系統(tǒng)。該系統(tǒng)可利用計算機程控技術和遠程控制技術，能夠實現(xiàn)橋梁預應力施工全過程自動化，系統(tǒng)依靠高靈敏傳感器和控制系統(tǒng)，使得預應力張拉施工精確到位、數(shù)據(jù)自動記錄，還可進行遠程監(jiān)控，實時掌握施工質量。相對于傳統(tǒng)張拉技術，智能張拉技術實現(xiàn)了工程施工實時跟蹤，自動張拉自動記錄張拉數(shù)據(jù)同步精確率高達99%。圖27：智能張拉設備實施張拉 圖28：張拉數(shù)據(jù)數(shù)控顯示自動記錄引入大循環(huán)智能控制壓漿系統(tǒng)，該系統(tǒng)由系統(tǒng)主機、測控系統(tǒng)、循環(huán)壓漿系統(tǒng)組成。漿液在由預應力管道、制漿機、壓漿泵組成的回路內持續(xù)循環(huán)排凈管道內空氣，及時發(fā)現(xiàn)管道堵塞等情況，并通過加大壓力進行沖孔，排出雜質，保證預應力管道在施工技術規(guī)范要求的漿液質量、壓力大小、穩(wěn)壓時間等重要指標約束下完成壓漿過程，確保壓漿飽滿和密實。該系統(tǒng)具有系統(tǒng)集成度高、簡單適用、壓漿過程規(guī)范、人為因素影響小、工效高等特點。該系統(tǒng)采用PLC技術一鍵完成，能完全排除管道內空氣、精確控制漿液質量、即時調控灌漿壓力大小和穩(wěn)壓時間，從而確保預應力管道壓漿密實。圖29：現(xiàn)場大循環(huán)梁體壓漿作業(yè) 圖30：壓漿設備數(shù)控操作臺10、鋼保措施精準化采用數(shù)控設備進行鋼筋加工制作，確保下料尺寸一致。同時針對T梁兩端變截面的處理，箍筋尺寸設計為漸變尺寸，下料時應細化到單根后逐一編號進行安裝。腹板鋼筋安裝采用定位臺架法進行施工，確保箍筋及水平筋安裝后線型順直，間距均勻。腹板內的拉鉤筋應按設計圖紙中的間距和數(shù)量進行梅花型布置，確保鋼筋骨架整體受力，不因模板安裝局部擠壓造成骨架變形。腹板處鋼筋保護層控制采用同梁體標號的C50砼圓形墊塊進行設置，設置的縱、豎向間距50cm梅花型布置。固定方式采用水平筋穿入墊塊中間圓孔進行綁扎固定。本標段設計鋼筋凈保護層厚度為3cm，圓形墊