中铁三局运输工程分公司 山西晋中 030600
摘要：目前大跨度连续梁多采用悬臂浇筑方式进行施工，而连续梁分节段浇筑的各节段段因其体积大，竖向高度高，梁部钢筋密集等因素易出现支座上部钢筋布置不均匀、预应力管道安装困难、位置与设计不相符、加密区混凝土不密实的通病，本文通过在研发概况、工艺原理、技术创新及操作要点等几个方面对连续梁及波纹管到定位施工技术进行全面总结，为今后连续梁钢筋及波纹管道施工提供借鉴。
关键词：连续梁、钢筋、波纹管道、定位、施工
一、研发概况
连续梁施工过程中钢筋绑扎和预应力波纹管道施工环节质量控制难度大，分析其原因是钢筋绑扎过程中钢筋数量多不易控制、预应力管道与钢筋出现碰撞、钢筋绑扎完成后施工人员无法进入钢筋内部发生混凝土漏振从而导致产生混凝土不密实的情况等。以上通病极易造成现场工序混乱、拖沓施工、重复返工等现象，连续梁施工周期变长。通过研发了一整套连续梁控制施工技术，通过采用连续梁钢筋定位技术、连续梁预应力管道定位技术、连续梁三墙钢筋定位技术，解决了常规工艺中连续梁钢筋数量多，导致钢筋定位不准确、预应力管道与钢筋碰撞造成管道位置不准确、混凝土振捣不到位等质量控制难题，并提高了连续梁钢筋的绑扎效率。
二、工艺原理
针对连续梁悬臂浇筑的钢筋及预应力管道定位密集，定位过程中不易控制，导致钢筋间距不一、钢筋保护层厚度不足等问题，使用角钢加工制作卡具，对孔位进行精确加工。绑扎钢筋时使用卡具进行定位，定位完成后把钢筋绑扎牢固，然后撤掉卡具重复利用。保证钢筋网片间距。
该工装应用于赣深客专4标段（江西段）跨龙河高速及京九铁路特大桥连续梁施工，采用角钢卡具和钢制端模卡槽，实现了支座钢筋、底板、顶板、腹板钢筋间距的精确定位。通过开发角钢卡具、钢制端模卡槽、组合式劲性骨架三种工装设备，工厂化精确加工，实现钢筋安装精确定位，操作简便，提高施工工效，经济效益与社会效益明显。
三、技术创新及操作要点
1）角钢卡具
角钢卡具使用63mm等边角钢，槽口按设计间距布置，通过机床线形切割控制槽口精度，实现钢筋竖向层距、水平间距精确定位。
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图1 角钢卡具
2）端模卡槽
端模采用1cm厚钢板，按设计间距使用机床线形切割槽口，通过控制槽口的切割精度，实现纵向水平接长钢筋的精确定位。槽口在混凝土浇筑前使用角钢栓接端模封堵，通过泡沫胶对卡槽与钢筋间缝隙进行封堵。
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图2 端模卡具
3）组合式劲性骨架
开发了组合式劲性骨架体系，由下角钢、上钢管、承插筋、定位筋组成。主要用于支撑内模顶板荷载及部分施工荷载，同时用作底板上层钢筋网片的精确定位。下角钢焊接固定于底板钢筋，上层钢筋网片与定位筋绑扎固定。
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图3 组合式劲性骨架
4）连续梁锚垫板定位
通过对常规锚垫板定位工装工艺改进，从而保证锚垫板的精准定位。该工装端头模、锚盒与锚垫板采用螺栓固定，使锚垫板、锚口槽、端头模形成整体，保证管道与锚垫板垂直，确保了预应力张拉端锚穴混凝土质量和喇叭口预应力损失符合设计要求。
操作要点如下：
a.工装改进：改锚盒、端模木制为钢制，现场加工为工厂精确加工，保证锚盒、端模刚度及精度，实现锚垫板垂直与孔道中心线。
b.工艺改进：改进锚盒、锚垫板、端模三者连接连接方式为刚性栓接，在地面组装完成后整体吊装与侧模固定，防止锚垫板在混凝土振捣时松动造成偏斜，避免分件组装增加累计误差，从而保证锚垫板的精准定位。
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图4 锚垫板定位工装
5）连续梁预应力管道定位
针对连续梁悬臂浇筑的预应力管道定位密集，定位过程中不易控制等问题，通过BIM技术采集断面空间坐标，以端模、侧模、顶板作为管道定位的基准面，井字架与钢筋骨架焊接固定。将预应力管道定位单个“井字架”制作成整体型，增加预应力管道定位的刚性及准确性，避免了人为因素造成的钢筋及预应力管道定位不准确。以BIM技术为支撑，开发全截面整体井字架以保证管道整体相对位置准确，通过精确定位井字架，实现对预应力管道快速、精确定位，保证了预应力张拉力符合设计要求，克服了预应力钢束张拉伸长值超出允许偏差值的质量通病。操作简便，提高施工工效，经济效益与社会效益明显。
操作要点如下：
a.碰撞调整：运用BIM技术对预应力管道、管道与钢筋、钢筋与井字架碰撞检查，对碰撞部位进行调整。钢筋位置调整原则：根据设计说明要求，“如预应力管道与钢筋位置冲突，先调整普通钢筋、后竖向预应力筋、再横向预应力筋，保持纵向预应力筋管道位置不动”。钢筋与井字架碰撞时，钢筋微调，井字架保持位置不动。
b.坐标采集：在BIM模型中，以端模、顶板、侧模为基准面，按直线段60cm、曲线段30cm截取全截面整体井字架与基准面相对位置。确定全截面整体井字架各管道相对坐标。
c.根据截取各断面井字架相对坐标，工厂化精确加工。井字架采用Φ12钢筋加工，控制每侧钢筋与管道间隙为2mm。
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图5 全截面整体井字架设计图
d.按截取井字架与基准面的相对位置，精确放样井字架位置；安装井字架，点焊固定于梁体钢筋；管道按设计位置自井字架孔隙穿过安装，完成预应力管道精确定位。
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图6 全截面整体井字架
6）连续梁三墙钢筋定位
采用8mm不锈钢板加工了桥面三墙定位工装。施工中，以梁体翼缘板端为基准面，安装三墙钢筋定位工装，可提高桥面系预埋钢筋的间距、高度及保护层控制的精确度。该工装解决桥面A、B竖墙、挡砟墙预埋钢筋不易控制的质量通病。
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图7 三墙钢筋定位工装
7）连续梁0#段多孔定点振捣施工
连续梁0#段多孔定点振捣施工技术针对连续梁大体积0#段混凝土浇筑通过三方面实现定点振捣，第一通过在绑扎钢筋时预留竖向振捣孔道以实现对梁体支座加强钢筋网片部位定点振捣，保证梁体支座加强钢筋区域的混凝土质量，竖向振捣通道采用Φ75mm钢管；第二在模板加工时外侧模板开门实现腹板加宽区定点振捣，振捣棒通过窗口振捣腹板加宽区域混凝土，振捣孔斜向提前埋设PVC半剖管用于下设振捣棒，同时观察支座加强钢筋网片区域混凝土振捣情况；第三在横隔板、过人孔模板开孔实现横隔板下部及过人孔倒角部位定点振捣。定点振捣位置准确，混凝土振捣质量得到保障。通过预埋竖向及斜向振捣通道，在振捣棒导线上标记好相应记号，施工人员在振捣棒下放过程通过观察导线上的标识可以准确定位振捣位置。该技术施工便捷、操作简单。在钢筋绑扎过程中提前埋设振捣通道，混凝土浇筑过程中对关键部位实现定点振捣，消除人为因素产生的混凝土漏振，施工人员便于操作。
操作要点如下：
a.梁体支座加强钢筋网片部位定点振捣：根据振捣棒作用半径，在绑扎钢筋时预留竖向振捣孔道以实现对梁体支座加强钢筋网片部位定点振捣。
孔道采用内径7cm钢管。底部距顶层网片上方20cm处，正对网片孔隙，采用8cm×8cm井字架予以限位。顶部使用钢筋做简易锁扣固定。孔道底部定位井字架钢筋与结构钢筋点焊固定，通过固定井字架限位管道平面位置，孔道与定位井字架每侧留有1cm缝隙，便于管道拆除。顶部根据管道与顶板顶层钢筋高度关系，在管道上焊接两处挂钩，通过挂钩挂在顶板顶层钢筋网片上固定管道垂直及水平位置。支座顶部混凝土浇筑完成后，由工人向上提拔，即可取出竖向振捣通道。通过此措施可有效定位竖向振捣通道又便于拆除。
在振捣棒尾部粘贴刻度条控制下放长度，确保振捣棒在孔道外振捣到底。网片区混凝土浇筑完毕后拔除预留孔道。
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图8 竖向振捣通道振捣棒下放效果
b.腹板加宽区定点振捣：通过在外侧模板开孔实现定点振捣。距外模底部1m和1.5m高度开设两排20cm×40cm窗口，每排3个，窗口水平间距1m，竖向间距0.5m。窗口通过插销开关、密封条封闭。振捣棒通过窗口振捣腹板加宽区域混凝土，同时观察支座加强钢筋网片区域混凝土振捣情况。
c.横隔板下部及过人孔倒角部位定点振捣：通过在横隔板、过人孔模板开孔实现定点振捣。横隔板模板底部1.5m高度开设一排10cm×20cm窗口，单侧4个，窗口水平间距0.6 m。在过人孔底板倒角位置开设2排
图9 横隔板及过人孔开窗
10cm×20cm窗口，每排3个，窗口水平间距0.6m。窗口使用原开孔模板加背肋封闭。
四、总结
通过项目的实施，研发了一整套连续梁控制施工技术，通过采用连续梁钢筋定位技术、连续梁锚垫板定位技术、连续梁预应力管道定位技术、连续梁三墙钢筋定位技术、连续梁0#段多孔定点振捣施工技术，解决了常规工艺中连续梁钢筋数量多，导致钢筋定位不准确、预应力管道与钢筋碰撞造成管道位置不准确、内模调整繁琐、混凝土振捣不到位等质量控制难题。现场施工便捷、操作简单。通过应用新技术消除人为因素产生的施工误差，施工人员便于操作。现场采用小型机械、工装设备代替人力投入，简化了施工操作，提高了施工效率，取得了显著的经济效益。