潘關(guān)生

（廣州公路工程集團有限公司，廣東 廣州 510075）

0 引言

后張法小箱梁結(jié)構(gòu)因具有結(jié)構(gòu)高度低、構(gòu)件配筋簡單，能滿足高速公路大跨度要求、施工周期短、成本低等優(yōu)勢[1]，而在高速公路建設(shè)項目中得以廣泛應(yīng)用。小箱梁后張法施工技術(shù)難點在于張拉工藝控制，同時應(yīng)力取值也會在極大程度上影響到最終高速公路箱梁的施工效果[2]。在張拉過程中，混凝土結(jié)構(gòu)也會同時受到壓縮，張拉設(shè)備在進行張拉控制時應(yīng)當將混凝土自身產(chǎn)生的彈性壓縮去除，并通過設(shè)置合理參數(shù)實現(xiàn)鋼筋應(yīng)力控制，故施工難度與其他工藝相比更高。在具體施工中，這一工藝還可能對已完成施工的結(jié)構(gòu)造成一定損傷或影響。為了提高后張法在高速公路小箱梁施工中的應(yīng)用適應(yīng)性，并提升施工整體質(zhì)量，有必要開展高速公路小箱梁預(yù)制施工技術(shù)方面的研究。

1 工程概況

某高速公路建設(shè)項目涉及的小箱梁結(jié)構(gòu)共包含356片，規(guī)格均為25m，中梁結(jié)構(gòu)和邊梁結(jié)構(gòu)各200片。小箱梁的外側(cè)梁結(jié)構(gòu)和內(nèi)側(cè)梁結(jié)構(gòu)頂板預(yù)制寬度為2.25m，梁結(jié)構(gòu)高度為1.32m，中梁頂板結(jié)構(gòu)寬度為2.6m，梁結(jié)構(gòu)高度為1.3m。在制備小箱梁結(jié)構(gòu)時，采用強度等級為C50級的混凝土材料，共消耗1 152.3m3，鋼筋材料共消耗2 436.25t，鋼絞線材料共消耗523.52t。所選用的鋼筋材料抗拉強度為1 850MPa，鋼筋彈性模量為1.85×105MPa，波紋管的外直徑為52mm。鋼絞線材料選用規(guī)格為6?15.3mm，包含編號N1～N8，共8條鋼絞線，在張拉施工過程中，鋼絞線的張拉順序為從N1開始，到N8結(jié)束。該高速公路建設(shè)項目預(yù)制任務(wù)量較大，結(jié)合施工現(xiàn)場的實際情況，采用微創(chuàng)方式對小箱梁預(yù)制施工各工序進行優(yōu)化，以確保預(yù)制小箱梁結(jié)構(gòu)在后張法施工中的質(zhì)量和整個高速公路建設(shè)項目的安全，促進施工生產(chǎn)效率的提升。

2 小箱梁后張法預(yù)制施工

2.1 高速公路小箱梁后張法預(yù)制施工流程

引入后張法，采用兩端同時張拉的方式進行小箱梁預(yù)制施工[3]。施工中以75%的比例進行應(yīng)力控制，具體數(shù)值按式（1）計算：

式（1）中：σ為應(yīng)力控制數(shù)值；χ為應(yīng)力控制比例，在本文施工項目中，取χ=75%；P為鋼絞線材料的抗拉強度。

在施工中，還需要對單根鋼絞線的張拉力進行控制，可通過式（2）得出具體控制標準值：

式（2）中：T為單根鋼絞線材料張拉力；A為公稱截面面積。

在明確后張法施工中應(yīng)注意的各個控制參數(shù)后，確定施工流程為：鋼筋骨架結(jié)構(gòu)綁扎施工與微創(chuàng)處理?預(yù)應(yīng)力波紋管安裝位置定位?模板結(jié)構(gòu)安裝?混凝土材料澆筑?混凝土材料養(yǎng)護?預(yù)應(yīng)力穿索?張拉壓漿處理?完成小箱梁改良預(yù)制施工。

2.2 鋼筋綁扎施工

在高速公路小箱梁后張法預(yù)制施工中，為了確保施工質(zhì)量，重點針對小箱梁頂板和底腹板的鋼筋進行綁扎施工，并通過微創(chuàng)技術(shù)對綁扎臺車、定位等工藝進行改進[4]。施工中在頂板位置綁扎胎具的基礎(chǔ)上，增設(shè)鋼筋綁扎臺車，如圖1所示。

圖1 鋼筋綁扎臺車作業(yè)面施工

鋼筋綁扎臺車上包含為施工人員提供行走的裝置、電機設(shè)備、操作平臺等。在原有的頂板綁扎位置上，增設(shè)上述臺車裝置，并通過電機設(shè)備對走行裝置進行控制。結(jié)合具體施工要求，在綁扎作業(yè)區(qū)域需對臺車位置進行不斷調(diào)整[5]。在施工前，還應(yīng)將門型鋼筋材料放置在臺車平臺上，施工人員以蹲坐方式進行綁扎施工。隨著鋼筋綁扎施工進度的推進，對臺車的前進距離進行調(diào)整。對于門型鋼筋結(jié)構(gòu)，綁扎時要確保其高度與平臺最高點的高度相同。通過對鋼筋綁扎臺車設(shè)置，可提升鋼筋綁扎效率，避免施工人員意外踩踏鋼筋，進而影響綁扎質(zhì)量。

鋼筋綁扎臺車上的作業(yè)面施工完成后，還需對小箱梁底腹板位置上的水平筋進行定位施工，如圖2所示。

圖2 小箱梁底腹板水平筋定位擋板

擋板結(jié)構(gòu)包含：頂部滑道、底部滑道、擋板和擋板定位桿。在進行小箱梁底腹板水平筋施工時，將原有胎具作為支撐結(jié)構(gòu)，對頂端的鋼板結(jié)構(gòu)與小方鋼進行焊接，利用定位裝置上的滑道結(jié)構(gòu)實現(xiàn)擋板位置的自由調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)對水平鋼筋結(jié)構(gòu)的可調(diào)節(jié)設(shè)置，從而確保底腹板鋼筋水平施工質(zhì)量。

2.3 波紋管定位與模板安裝

在完成鋼筋綁扎施工后，對波紋管進行定位，將其設(shè)定在胎具插銷中，并在每隔1m的位置上增設(shè)一個定位架，如圖3所示。

圖3 波紋管定位架

在胎具結(jié)構(gòu)上安裝一個定位插銷，并通過這一裝置對波紋管進行定位，解決人工定位精度不足的問題。在確定波紋管位置并完成安裝后，采用壓杠式的安裝工藝在小箱梁內(nèi)部完成模板安裝。在預(yù)制小箱梁臺座底部每間隔2m設(shè)置1個拉孔結(jié)構(gòu)，并在小箱梁底腹板鋼筋綁扎完成后，將內(nèi)部模板結(jié)構(gòu)以吊入的方式安裝，并利用?20規(guī)格的對拉螺桿對模板底部進行固定。在小箱梁內(nèi)部以內(nèi)拉式對模板進行固定。在完成上述操作后，為了避免小箱梁模板上出現(xiàn)拉毛效果差的問題，需要對表面進行檢測，待檢測合格后才方可開展后續(xù)工作，否則要重新進行模板安裝。

可采用定型鋼模板制備小箱梁內(nèi)部模板。在完成腹板位置鋼筋結(jié)構(gòu)綁扎施工后，進行定型鋼模板安裝，并將端梁橫隔板從預(yù)留的空洞中伸出。將頂端位置與外側(cè)泡沫板進行連接，形成封閉結(jié)構(gòu)，以避免在后續(xù)混凝土注漿時出現(xiàn)漏漿問題。完成上述施工后，在臺座的底板結(jié)構(gòu)和腹板結(jié)構(gòu)上進行止?jié){施工。在臺座邊緣位置上設(shè)置一個規(guī)格為50mm×40mm的槽鋼結(jié)構(gòu)，并將其固定。在槽鋼結(jié)構(gòu)外側(cè)，還需要黏結(jié)一個規(guī)格為5mm×5mm的方形橡膠條，起到止?jié){作用。

2.4 混凝土澆筑及養(yǎng)護

在完成上述所有工序施工后，將制備好的混凝土材料澆筑到相應(yīng)的模板上。制備的混凝土澆筑材料由攪拌站配合設(shè)置，在確保攪拌效果能滿足《商用混凝土施工與使用標準》中的相關(guān)規(guī)定后，才能夠?qū)仓牧线\輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。為方便施工人員操作，可增設(shè)澆筑施工平臺。該平臺結(jié)構(gòu)包含扶梯、滑輪及混凝土澆筑作業(yè)面。在澆筑過程中需對澆筑面進行清理，并將模板表面灑水潤濕。在確保模板表面潔凈且沒有明水的情況下，澆筑第一層混凝土，并將其澆筑厚度控制在15～25mm范圍內(nèi)。待第一層混凝土完全固結(jié)后，澆筑第二層、第三層，以此類推，每層澆筑厚度都應(yīng)當相同，且偏差不得超過-2～2mm范圍。

在完成混凝土澆筑后，要對其進行養(yǎng)護，即在預(yù)制施工現(xiàn)場埋設(shè)供水管道，并將其與噴淋裝置相連接，在間隔1m位置上設(shè)置1個地埋式噴頭對混凝土進行噴水養(yǎng)護。

3 施工效果分析

在完成上述施工后，為了驗證這一施工技術(shù)的應(yīng)用可行性及優(yōu)勢，對施工效果進行分析。對比各個結(jié)構(gòu)施工后的結(jié)構(gòu)尺寸與建設(shè)方案設(shè)計結(jié)構(gòu)尺寸，判斷二者的差異是否在允許范圍內(nèi)。本文高速公路建設(shè)項目各結(jié)構(gòu)允許偏差及檢測方式如表1所示。

表1 建設(shè)項目各結(jié)構(gòu)允許偏差及檢測方式記錄表

結(jié)合表1，在完成施工后對上述5個參數(shù)進行測量，并對結(jié)果求平均值，計算各結(jié)構(gòu)平均偏差。在計算過程中由于偏差可以為正也可以為負，因此取各偏差絕對值作為最終平均偏差。將最終平均偏差與允許偏差進行比較，如表2所示。

表2 各結(jié)構(gòu)偏差測量結(jié)果記錄

從表2數(shù)據(jù)可知，按照上述技術(shù)完成高速公路小箱梁建設(shè)項目施工后，各個結(jié)構(gòu)的平均偏差和最大偏差均在允許范圍內(nèi)，符合設(shè)計方案提出的要求。這表明新的施工技術(shù)在應(yīng)用到對小箱梁后張法預(yù)制施工中能夠有效提高施工質(zhì)量，確保各結(jié)構(gòu)施工精度符合規(guī)范要求。

4 結(jié)語

在施工中選擇合理且有效的施工工藝能夠為高速公路小箱梁質(zhì)量提供重要保障。本文以某高速公路建設(shè)項目為例，通過引入施工基礎(chǔ)，實現(xiàn)了對小箱梁后張預(yù)制施工工藝的改進，既提高了小箱梁施工質(zhì)量和施工安全性，又提升了施工效率，可為類似工程提供借鑒。