箱梁预制施工方案设计
——以柳格国高（G3011）敦煌至当金山公路工程项目为例

朱培盛

（华邦建投集团股份有限公司，甘肃 兰州 730000）

高速公路工程项目是我国市政工程中的重点项目，为了规范此类项目的施工，下述将以当金山公路工程项目作为工程实例，参照甘肃交通勘察设计研究院有限责任公司发布的《柳格国高G3011 敦煌至当金山口公路两阶段施工图》第三册（第一分册、第二分册）等文件，开展箱梁预制施工方案的设计研究，通过勘查施工项目现场周边环境等方式，初步掌握施工作业区域的地质条件，以期为相关工作的落实提供更多的数据作为决策支撑[1]。

1 施工机械设备配置安排

为了保证此项目施工作业的顺利实施，在开展深化研究前，应在设计箱梁预制施工方案前，做好对施工机械设备的配置安排[2]。具体内容见表1。

表1 施工机械设备配置安排

2 箱梁预制施工方案设计

2.1 钢筋加工及半成品存放

结合本文公路工程项目的图纸及工程建设需要，首先完成对钢筋的加工以及对各类半成品的存放。在加工时，确定钢筋材料的下料长度，并针对下料的增加设置可调节式限位板，减小原材料下料误差，误差控制精度可达±3mm。采用普通弯曲机辅助加工，以此确保加工的精度以及施工的效率，加工完成后，将半成品码放在存放区[3]。在顶板主筋加工过程中，注意穿过负弯矩槽口位置要进行打弯处理，不得将主筋割断。同时，在顶板主筋打弯位置与负弯矩槽口之间的位置采用相同主筋进行连接补强，保证槽口位置的配筋率。为避免负弯矩张拉施工对负弯矩槽口位置水平筋钢筋进行割断，保证钢筋连接强度、顶板水平筋下料过程中可将搭接长度适当放长，且绑扎顶板钢筋过程中，将水平筋搭接位置朝上放置，方便负弯矩张拉施工，且便于钢筋焊接。腹板架立钢筋要严格按照弯角处理，保证钢筋连接效果[4]。顶板门型筋按照图纸设计做成方形，下部预留一缝隙，方便门型筋安装过程中穿过顶板纵向钢筋。针对向箱梁的成品钢筋材料，采用数控弯曲机加工，按照编制的程序统一下料集中加工，有效提高了钢筋的加工精度和劳动效率。

2.2 底腹板钢筋制作及安装

为保证钢筋绑扎质量，确保间距均匀，腹板钢筋定位采用可抽拉式的活动结构，精确定位纵向水平筋间距，采用在内侧角钢支架上焊接钢套管卡头，外侧活动架立角钢焊接φ10光圆钢筋，穿入钢套管卡头，底腹板钢筋胎架的使用确保了箱梁主骨架钢筋现场绑扎、安装间距的误差可控[5]。图1 为钢筋定位架示意图。

图1 钢筋定位架示意图

提前将半成品钢筋摆放在胎架周围的半成品摆放架上，避免了钢筋与地表水接触生锈。在具体施工的过程中，应当先完成划线操作后焊接。

2.3 顶板钢筋安装及绑扎

在完成底腹板钢筋制作及安装后，进行绑扎顶板钢筋施工，制作顶板水平筋翼缘板齿板，卡扣式结构，方便拆装同时等间距分配顶板横向钢筋。为了确保在进行混凝土浇筑的过程中，顶板翼缘板结构外露钢筋的顺直和平整，选择在其结构外侧纵向焊接φ25 钢筋对外露钢筋进行固定，以此确保梁板外漏钢筋的平顺性。在模板对拉杆的立柱边增加一条角钢，通过角钢来控制翼缘板外漏钢筋的线型。钢筋入模后将所有翼缘板钢筋靠向角钢边，不仅能保证翼缘板钢筋的线型还减少钢筋入模后调整翼缘板钢筋的时间。在钢筋较密的端横隔板位置增加钢丝网，将钢丝网安装好，再将钢筋穿入，解决钢筋密集而不容易止浆的问题。为保证梁板顶面线型顺直，在混凝土浇筑完成后及时安装2cm 角钢，有利于混凝土顶面收光，在保证梁板外观线型外还能起到解决翼缘板齿板漏浆的问题。

2.4 混凝土浇筑

针对浇筑过程中需要使用的设备进行检查，确保其具备良好的运行工作状态。箱梁设计混凝土强度等级为C50，施工时根据实测砂石含水量进行适当调整。在对顶板进行混凝土浇筑时，应当遵循“快插慢拔”的原则，禁止在浇筑的过程中利用振动棒完成摊铺。对于每一个振捣位置，都需要确保其混凝土密实度达到规定要求后，才能够停止。密实度的标准是混凝土不会再次出现下沉现象，并且不会产生气泡，表面呈现出平坦、泛浆状态。

2.5 钢绞线张拉

在进行钢绞线张拉时，可引入现代化技术，完成对智能张拉系统平台的搭建，其基本结构如图2 所示。

图2 智能张拉系统平台基本结构示意图

利用电脑通过无线连接实现对四台千斤顶的控制，采用两端对称同时张拉的方式完成。在施工过程中，确保千斤顶的时间不超过6 个月或300 次。张拉程序为：0 →10%（σcon）→20%（σcon）→100%(σcon)，将张拉速率控制在每分钟10%～15%范围内，在张拉应力达到100%时，继续保持5min 完成锚固处理。张拉的过程中应当配备相应的防护板具，板具高出梁顶50cm。在完成张拉施工后，需要对其质量进行严格检验。针对管道间距，其同排上规定值为10 ；上下层规定值为12。除此之外，在施工过程中，在进行移梁操作时，进入存梁区前，梁板均在检验台座上进行质量及外观检查，同时对边角多余混凝土、双面胶等杂物进行清理。待梁体检查完后，再用门吊将箱运送至存梁区，下面一层垫放胶皮垫上面一层垫放枕木，梁体两侧采用木支撑支撑，保证其稳定性。梁体存放最多可存放两层。存梁期不超过90d。

3 对比分析

设计对比试验，选择当金山公路工程项目作为此次研究的实例项目，施工项目所属大巴特沟特大桥，其中ZK284+097.44、YK284+090区段中，左、右均为跨径为40.0m 与20.0m 的预制箱梁构成，对应右幅与左幅的混凝土箱梁尺寸均为52m×40m+26m×20m，此次施工作业区段的全长为2587.5m。在箱梁作业区域内，其中20m 箱梁 200 片，40m 箱梁 416 片，共计 616 片。

哲兰德沟中桥（ZK277+211.74、YK277+212）左、右线均采用4m×20m预应力先简支后连续箱梁，左右线总宽度等于整体式断面尺寸，桥梁宽度为2×（0.5m+11.5m+0.5m），整体长度为86.0m，属于预应力混凝土箱梁，单线每孔4 片梁，共有32.0 片。

完成对工程项目概况的描述后，考虑到此工程项目的施工是一项涉及复杂作业环境、多项作业行为交叉实施的工程，为了简化试验过程，降低试验投入成本，下述将以施工作业中的钢绞线张拉环节为例，开展试验。

试验中，分别使用本文设计的施工方案与传统的施工方案，进行钢绞线张拉的标准化施工，将钢绞线张拉应力值作为测试指标，其中钢绞线张拉应力值的计算公式如下：

从图3 可以看出，本文设计的方法可以实现在施工中将钢绞线张拉应力值控制在设计要求范围内，保证工程在竣工后可满足质量方面需求。

图3 钢绞线张拉应力值对比

4 结语

本文开展了箱梁预制施工方案的设计，在本项目工程建设施工过程中，要求施工作业人员严格按照相关法规等规定以及本项目《安全生产合同》文件指示开展工作。为了进一步优化并完善此次工程，应加强现场组织管理，在项目经理部设置独立的安全制度，健全规章制度，配置专人负责，将责任落实到人，确保无安全责任事故发生。结合工程实际，项目相关负责人应自觉接受业主及上级相关管理、监督部门的监督，由安保室会同人劳室组织员工进行上岗前安全教育，安全教育内容重点是介绍本项目部工程生产环境特点，包括机械设备安全操作、作业伤害防范、劳动个人防护装备、安全思想教育、典型经验教训教育、安全应知应会教育等。安全教育应做好记录，参与培训的人员应在《教育登记表》上签名并盖章，并经安全知识考核合格后，方能上岗。施工班级每月组织班员进行安全生产教育一次，加强经常性的安全教育工作，中途变换工种的工人须进行新岗位的安全操作教育。