预制节段箱梁拼装施工质量管理探析宋伟

预制节段箱梁拼装施工质量管理探析宋伟

宋伟

中交二航局第二工程有限公司重庆400000

摘要：在城市化进程不断深入的时代背景下，只有不断加强对预制节段箱梁拼装工艺的了解及探索，对工程施工的每一个环节都要严格质量管理，注重安全生产教育，才能在保证施工规范以及科学性的前提下，推动我国城市高架桥建设事业的快速发展。

关键词：预制节段；箱梁拼装；施工质量管理

引言

近年来，随着我国轨道交通的快速发展，预制节段箱梁拼装工艺也因其施工质量高、施工周期短以及对交通影响小等优势，被广泛运用于城际轨道和公路桥梁建设中，并取得了很好的成就。然而在预制节段箱梁拼装过程中，总会由于各种原因而影响到施工质量，严重时还可能引发重大质量安全生产事故，给社会造成巨大损失。因此，在预制节段箱梁拼装过程中，一定要对可能影响施工质量的各种因素加以重视，从而推动我国交通运输的可持续发展。

1预制节段箱梁拼装工艺的内涵

1.1施工原理：

架桥机进行梁部拼接施工时，节段拼装采用桥下或前进方向前一孔下方直接喂梁，吊装到位，从后往前依次吊装各个节段，支撑于架桥机的承重梁上，调整端块精确定位，安装连续端临时支座及简支端永久支座，进行接缝涂胶施工，每道接缝涂胶完毕后将该梁段精确定位并张拉临时预应力，以免接缝受扰动后开裂，整孔安装就位后，张拉腹板预应力钢束，张拉完毕后进行管道压浆，解除临时预应力措施，使整孔梁简支在墩顶上，架桥机前移架设第二孔箱梁，一联架设完毕后在墩顶安装永久支座，浇注墩顶现浇段砼，混凝土达到设计强度后一次张拉顶板和底板钢束，拆除临时支座，完成体系转换。

1.2预制节段箱梁拼装工艺的优势及不足

1.2.1预制节段箱梁拼装工艺的优点

将预制节段箱梁拼装工艺合理运用到城市高架桥梁施工中，具备以下几点优势：（1）对周边环境以及交通影响较小；（2）预制节段的规格小且重量轻，不仅方便运输，同时它的施工速度也较快；（3）可以极大降低安装以及成桥后混凝土出现收缩徐变现象的几率；（4）适合体外预应力可以减小构件断面尺寸，并提升材料的使用效率；（5）几何形状控制得当，可以确保混凝土结构最终的美观度。

1.2.2预制节段箱梁拼装工艺的不足

尽管预制节段箱梁拼装工艺具有以上优点，但是在实践中还是发生过一些缺陷和不足：（1）除湿接缝外，各节段箱梁之间用结构胶胶粘连接，结构胶的性能以及匹配面之间的结构胶的饱满度对节段梁的耐久性影响较大，一旦胶粘连接不密实，就会让空气中的水分或者酸性物质渗入，如遇预应力管道压浆不饱满就会使预应力钢绞线锈蚀，从而影响到桥梁使用的耐久性和安全性；（2）整个施工过程较为繁复，节段梁架设需要经过预制、吊装、胶拼、简支张拉、落梁、湿接缝浇筑、连续张拉、封锚以及吊装孔封堵等工序；（3）高空作业多，安全风险大，除节段梁的预制外，节段梁架设的其他工序都需要高空作业，相应的安全隐患较多，风险较大；（4）由于施工现场绝大多数位于城区，这就增加了施工的组织协调难度。

2对预制节段梁箱拼装施工质量的管理

对预制节段箱梁拼装质量的管理主要分为两个阶段：（1）事前管理；（2）过程管理。事前管理主要是对施工原材料的管理，过程管理主要是对施工工序的管理。

2.1对施工原材料的质量管理

预制节段梁的主要原材料有钢筋、混凝土、锚具、预应力钢绞线、压浆料、结构胶等，原材料的品牌选择最为关键，材料进场后需抽样送检，经过认证的第三方检测机构检测合格后才能正式使用。在使用过程中钢筋、预应力钢绞线以及压浆料要做好防雨防潮工作，避免生锈和结块。

2.2施工过程各工序施工质量管理

节段梁拼装是整个高架桥施工中最重要的环节之一，它的施工质量将直接决定整个工程的成败。相关施工企业可以通过以下几点来保证节段梁拼装的质量。

2.2.1架桥机的选择

架桥机的设计制造要严格按照节段梁的重量、桥梁的跨度、桥梁的平面曲线以及相关的设计要求考虑，从而确保它的转弯半径、起吊重量、架设跨度等性能都能满足施工要求。

2.2.2节段梁的吊装

每孔梁第1块节段梁吊装时，使用全站仪控制其平面位置，其余节段要使用水准仪控制相邻节段块的高差，且吊装要按编号顺序依次进行，严禁相邻节段块编号不连续，从而使匹配面不匹配以及梁体的线性不符合要求。

2.2.3节段梁胶拼

节段梁胶拼前要确保匹配面干燥、无油污、杂物清理干净。结构胶的搅拌需均匀，涂抹要迅速、均匀，涂抹厚度不宜过厚。涂抹完成后要及时进行临时张拉，临时张拉力要达到设计要求，确保匹配面的压应力不小于0.3MPa。张拉完成要及时清理预应力管道，避免结构胶进入，堵塞管道，造成后续的预应力钢绞线穿束困难。

2.2.4预应力钢绞线穿束

钢绞线下料场应下垫方木或彩条布，不得在混凝土梁面上生拉硬拽，防止钢绞线磨伤和扭曲。下料长度误差控制在-50mm~+50mm范围以内。钢绞线下料宜用砂轮切割机切割，不得采用电弧切割，因钢绞线为高强钢材，如局部加热或急剧冷却，将引起该部位的退火和脆性变化等力学性能改变，在小于允许张拉力的荷载下即可造成脆断破坏，危险性很大。穿束前，应检查锚垫板和孔道，锚垫板应位置准确，孔道内应畅通，无水和其他杂物。检查钢束的规格、总长是否符合要求。

2.2.5预应力张拉

预应力张拉要保证相关技术人员具备过硬的专业技能以及职业素养，并进行必要的岗前培训，技术交底；前期准备工作完成后，就可以正式进行预应力施工步骤。张拉设备采用“一拖四”智能张拉机，在进行张拉前要经认证的第三方检测机构进行油表和千斤顶的标定。预应力采用应力应变双控制的复核，预应力控制为主、伸长量控制为辅的双指标控制方法。伸长值校核是检验张拉控制力的手段，若钢绞线控制应力已达到设计值，且实际量测伸长值在计算伸长值的-6%~+6%范围内，则合格；若超过此范围需要暂停张拉，查明原因，并在采取措施后方可继续张拉。在张拉过程中容易出现许多不良现象，比如梁片侧弯、滑丝以及断丝等，一旦出现就要立即停止张拉，并进行及时修正及调整，之后才能继续张拉。

2.2.6预应力管道压浆

终张拉完毕，应在48h内及时进行管道压浆，以免预应力钢束锈蚀和松弛。压浆前，应对所使用的水泥、管道压浆剂等原材料抽样送检，检测合格且经检查梁端的封锚无漏浆情况，压浆设备运转状况良好、配件数量充足且有效、输浆管畅通、状况正常，方可进行压浆。压浆工艺首选真空大循环工艺，确保压浆的密实度。压浆的最大压力不超过0.6MPa，压浆充盈度应达到孔道另一端饱满并于排气孔排出与规定流动度的相同浆体为止；关闭出浆口后，应保持不小于0.5MPa且不少于3min的稳压期。压浆过程应经常检查压浆管道是否堵塞和漏浆，如不能连续一次灌满或间隔时间超过30min，应立即用水冲洗干净，待处理后再压浆。如梁体压浆后遇到气温突然下降，应立即对梁体采取覆盖保温的措施，保证压浆后3d内梁体温度不低于5℃。

结束语

在我国社会经济现代化建设迅猛发展的时代背景下，城际轨道和公路桥梁工程也进入了一个黄金发展阶段，使得众多新技术被应用于城际轨道和公路桥梁建设中，预制节段箱梁拼装工艺就是其中较为典型的代表，它在城际轨道和公路桥梁建设中发挥着不可替代的作用。因此，要加大对预制节段箱梁拼装工艺的研究和投入力度，加强施工质量管理，从而确保整个工程的安全性以及稳定性符合预期。

参考文献：

[1]富华.逐跨拼装预制节段预应力混凝土桥梁施工技术[J].交通世界，2017（12）：140-141.

[2]陈凯.全体外预应力节段预制拼装箱梁桥地震响应规律研究[D].合肥工业大学，2017.

[3]朱葵.铁路节段梁预制技术总结[J].科技视界，2017（09）：222-223.

[4]王文敬，梁斌，陈建国.城市轻轨高架桥胶接缝预制节段箱梁的力学性能研究[J].河南大学学报（自然科学版），2017，47（01）：108-114.