悬臂浇筑连续梁0号块施工新工艺工装应用探讨

摘要：本文通过预应力管道及钢筋定位新工装、多孔振捣新工艺在某铁路工程（44+80+44m）悬臂浇筑连续梁0号块施工中的应用，介绍了由BIM技术对悬臂浇筑连续梁0号块优化后而创新的新工艺工装，探讨了新工艺工装的应用对连续梁0号块混凝土质量的提升。

关键词：悬臂连续梁;多孔振捣;劲性骨架;全截面刚性井字架;钢端模

中图分类号：TU28  文献标识码：A    文章编号：2096-6903（2021）04-0000-00

0引言

在桥梁工程建设领域，悬臂浇筑连续梁是目前跨越道路、河流沟谷一种常用的措施，但是，在目前的连续梁0号块施工过程中，存在较多的质量通病。为进一步提升悬臂浇筑连续梁0号块施工工艺和施工质量水平，解决0号块梁体混凝土捣固不密实、空洞、蜂窝麻面、露筋等质量问题，某铁路工程（44+80+44m）悬臂浇筑连续梁通过设计院采用BIM技术对悬臂浇筑连续梁施工进行优化后，施工单位进行了深化应用，推广新工装、新工艺，以工装保工艺，以工艺保质量，意在有效解决悬臂浇筑连续梁0号块质量通病问题[1]。

1工程概况

某铁路工程（44+80+44）m连续梁是为跨越九龙溪而设，为单线铁路直线梁，线路纵坡-7.4‰，采用悬臂浇筑法施工。连续梁体为单箱单室、变高度、变截面箱梁，梁体全长169.4m，等高梁段梁高 3.3m，0号块梁高6.0m。梁体共设41个梁段，包括两个0号段、36个悬臂段、1个中跨合龙段及2个边跨支架现浇段。

2新工艺工装的缘由

为更好的提高悬臂连续梁的施工质量，根据中国铁路总公司工程管理中心《关于推广应用悬臂浇筑连续梁相关施工工艺的指导意见》（工管桥隧函[2017]142号），以及设计单位采用BIM技术对九龙溪大桥悬臂连续梁梁体钢筋间距、截面尺寸及预应力体系的调整，九龙溪大桥悬臂连续梁0号块在施工过程中应用了多孔振捣、预应力及钢筋定位新工艺工装，有效的解决了连续梁0号块混凝土下料难、钢筋及预应力定位不准确等一系列问题。

3新工艺工装在0号块的设计及应用

3.1多孔振捣新工艺工装的设计及应用

3.1.1振捣天窗及附着式振捣器的设置

（1）在0号块钢筋密集处的剪力块每侧模上部斜面处每侧分别开设2个40cm×30cm的振捣天窗，当腹板为直模时不需要开孔。在0号段箱内横隔板两侧底部倒角斜面上开设4个15cm×15cm的振捣口，在混凝土振捣过程中，插入式振捣棒由振捣天窗进行振捣，以便从横隔板两侧插入振捣棒振捣支座处混凝土。其作用能保障梁体支座等钢筋密集部位的混凝土振捣，有效解决了梁体支座及钢筋密集处出现空洞、蜂窝、麻面的质量问题。

（2）在0号段剪力块每侧模上增加一台附着式振捣器，附着式振捣器安装位置距梁体底板30cm，居于剪力块中心，在混凝土振捣过程中起导辅助振捣，保证梁体混凝土的外观质量。

3.1.2振捣通道及下料口的设置

因連续梁支座处及腹板位置钢筋密集，且混凝土从梁体顶面下料存在混凝土自由落差大于2m的规范要求，所有在该处混凝土采用定点布料方式进行布料。通过设计院对梁体钢筋间距增大的优化措施，施工时采用在支座上方及梁体腹板中部利用波纹管之间的空隙设置直径φ120mm的钢管作为混凝土下料通道和振捣通道，且在钢管端头焊接泵管头而成。下料钢管纵向间距80cm～100cm，下料时将泵车的泵管与下料钢管相连接直接进行下料，未下料的钢管作为振捣口进行混凝土振捣。

3.2预应力管道全截面刚性井字架定位设计及应用

通过分析连续梁预应力管道的分布情况和分布间距、层距，预应力管道定位采用全截面刚性井字架定位工装，定位工装采用直径φ12光圆钢筋加工，工装定位纵向间距0.5m。悬臂浇筑预应力混凝土连续梁因每个梁段均需要进行张拉，梁体预应力管道在每个节段都在不断进行变化，必须对梁体全桥预应力纵桥向布置图进行绘制，并按梁段进行分解，绘制出每一个梁段不同截面定位工装所需要的的预应力管道横断面布置图，针对出现平弯的预应力管道可适当调整井字架定位工装间距，将全桥定位工装在钢结构加工厂统一进行加工，并按梁段进行编号存放。

通过精确放样确定顶板端模、腹板侧模的平面位置及顶板高程，并将端模、侧模、顶板作为管道定位的基准面，将全截面井字架定位工装进行准确定位并与钢筋骨架焊接固定，并将预应力管道从井字架相应位置穿入，实现管道精准安装，在两道定位工装的中部增加管道定位钢筋，确保管道定位钢筋不超过50cm，保证预应力管道安装正确。为确保定位工装钢筋骨架的整体稳定性，可在骨架钢筋网格间距较大的位置进行适当加强，并在每一段梁段的技术交底中明确预应力管道穿过的定位工装钢筋网格，以免将管道穿错。

3.3锚口模板设计及应用

对连续梁0号块端部预应力横断面及纵断面图进行绘制，分析每个梁段预应力锚盒所对应的角度与平面尺寸，结合所使用千斤顶的直径及图纸上所明确张拉槽口参数绘制出梁段不同类型的锚盒尺寸，由钢结构厂采用3～6mm厚钢板统一精加工。锚盒与端模连接处需设置凸边并钻孔，采用螺栓连接，螺栓孔规格与锚垫板上自带的孔位大小相同或适当加大，确保锚盒与端模连接牢固。在锚盒后部与锚垫板螺栓孔相对应的位置钻孔，确保锚垫板与锚盒通过螺栓紧密固定。

3.4角钢卡具及钢制端模卡槽设计及应用

3.4.1 角钢卡具设计及应用

分析支座钢筋网的间距，保证混凝土中的粗骨料顺利通过支座钢筋网，避免在支座上部出现空洞、离析等问题，支座上部4层钢筋网安装采用精加工角钢卡具定位工装安装，保证每层钢筋的网格在统一平面位置，不出现平面交叉。角钢卡具定位工装采用L50*5mm等边角钢，角钢卡具凹槽深度3cm，宽度15mm，卡槽间距100mm。角钢卡具分为竖向定位卡具及横向定位卡具，横向定位卡具按照钢筋网上下层的间距均匀布置在钢筋网四周，上下层间距10cm， 竖向定位卡具布置在钢筋网第一孔钢筋网格内，卡具开口朝向钢筋网，在90°范围内定位横向及竖向钢筋网。

竖向定位卡具高出钢筋网顶面10cm，底部与横向定位角钢定位卡具下口齐平，竖向定位角钢与横向定位角钢焊接，形成组合定位角钢卡具。

3.4.2钢制端模卡槽设计及应用

连续梁0号段的端模采用3～6mm厚钢板在钢结构加工厂统一加工，钢端模包括顶板钢端模、腹板钢端模、底板钢端模，在钢端模上开槽形成钢筋定位卡具，凹槽深度75mm，凹槽宽度比钢筋直径大3mm，每个凹槽间距根据每个梁段的钢筋间距进行加工。在钢端模上开孔用于预应力管道的定位，孔位大小比设计波纹管外径大5mm。因钢端模必须要有足够的强度并与全截面预应力管道井字架、可拆卸组合式劲性骨架、梁端预应力槽口锚盒配套使用，因此钢端模必须要精确加工，并精确定位，端模定位加固采用[10槽钢并结合梁段纵向分布钢筋进行加固。限制每套钢端模使用次数尽量不超过3个梁段，避免因钢端模变形过大造成施工误差超标。

钢制端模及卡槽的应用有利于保证连续梁端部截面尺寸及预应力孔道、钢筋的位置及数量的准确性，锚口模板及钢端模的组合使用，有利于现场安装，易于加固。

4新工艺工装应用的效果

在九龙溪大桥悬臂连续梁0号块施工完成后，通过梁体外观检查、敲击检查显示：梁体外观较好，未发现明显蜂窝、麻面、裂纹及空洞，表层混凝土无明显脱落。通过对0号块进行CT探伤检测，显示：0号块整体混凝土质量相对较好，未发现明显失误混凝土缺陷和较大的不密实区域。

5结语

通过对悬臂连续梁0号块采用多孔振捣工艺、预应力管道全截面刚性井字架定位工装、锚口模板、可拆卸组合式劲性骨架、角钢卡具及钢制端模卡槽等新工艺工装的应用，确实有效的解决了连续梁施工过程中混凝土下料困难、预应力定位不准确、钢筋绑扎不规范等问题，且通过相应的检测手段显示了通过新工艺工装的应用有效提升了梁体混凝土外观及内在质量，值得在以后的铁路悬臂连续梁施工过程中进行推广。

参考文献

[1]  杨裕尧.连续梁0号段混凝土多孔振捣技术创新应用研究[J].交通世界，2018（20）：82-84.

收稿日期：2021-03-25

作者簡介：王灶华（979—），男，湖南郴州人，本科，高级工程师，研究方向：桥梁工程施工技术及管理。

Discussion on the Application of new Technology Tooling for

Cantilever Pouring of Continuous Beam No. 0 Block

WANG Zaohua

（China Railway Fifth Bureau Group Second Engineering Co.， Ltd.， Hengyang Hunan 412000）

Abstract： This paper introduces the application of BIM technology to the continuous cantilever pouring of continuous beam No. 0 in a railway project （44+80+44m） through the application of new tooling for prestressed pipes and steel reinforcement positioning， and new porous vibrating technology. The optimized and innovative new process tooling of beam No. 0 discusses the application of new process tooling to improve the concrete quality of continuous beam No. 0 block.

Keywords：Cantilever continuous beam; multi-hole vibrating; rigid framework; full-section rigid well frame; steel end form