鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法

由中交一公局橋隧工程有限公司完成的工法鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法01形成原因操作原理質(zhì)量控制工法特點(diǎn)材料設(shè)備安全措施目錄030502040607環(huán)保措施應(yīng)用實(shí)例效益分析榮譽(yù)表彰目錄0908010基本信息《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》是中交一公局橋隧工程有限公司完成的建筑類施工工法。完成人是余昌平、曹衛(wèi)平、易佳飛、劉武林、譚強(qiáng)。該工法適用于地質(zhì)軟弱或容易導(dǎo)致不均勻沉降區(qū)域內(nèi)的預(yù)制箱梁梁場的建設(shè)?！朵擁暖B合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》主要特點(diǎn)是：充分發(fā)揮了材料優(yōu)勢，便捷了處理軟弱地區(qū)沉降導(dǎo)致的預(yù)制箱梁臺座頂面不平整、局部開裂等質(zhì)量缺陷；縱橫型鋼替代了部分混凝土；鋼砼疊合式臺座的基座與頂部為兩種常規(guī)工藝的組合；鋼砼疊合式臺座上部為型鋼結(jié)構(gòu)，下部為混凝土結(jié)構(gòu)。2020年9月2日，《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》被湖南省住房和城鄉(xiāng)建設(shè)廳評定為湖南省2019年度工程建設(shè)省級工法。形成原因形成原因珠海市香海大橋工程TJ4標(biāo)預(yù)制梁場建設(shè)項(xiàng)目位于珠海市斗門區(qū)，該處魚塘縱橫，淤泥層較厚，土質(zhì)松軟，極易沉降，傳統(tǒng)混凝土臺座無法滿足施工生產(chǎn)的需要，為解決松軟地層局部不均勻沉降、解決污染、后期復(fù)耕難度大、材料不能再生利用的難題，中交一公局橋隧工程有限公司通過對各種臺座進(jìn)行研究比較分析，在傳統(tǒng)預(yù)制箱梁混凝土臺座的施工技術(shù)和工藝上進(jìn)行開拓創(chuàng)新，最終形成了《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》，鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座示意圖、實(shí)體圖見圖1、圖2。

圖1預(yù)制箱梁臺座示意圖圖2鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座實(shí)體圖工法特點(diǎn)工法特點(diǎn)《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》的特點(diǎn)有：1.鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座充分發(fā)揮了材料優(yōu)勢，便捷了處理軟弱地區(qū)沉降導(dǎo)致的預(yù)制箱梁臺座頂面不平整、局部開裂等質(zhì)量缺陷；2.縱橫型鋼替代了部分混凝土，節(jié)約了混凝土用量，充分發(fā)揮了型鋼安拆便捷、可重復(fù)周轉(zhuǎn)利用的優(yōu)勢，提高了材料周轉(zhuǎn)率，減少了資源投入，節(jié)約了施工成本；3.鋼砼疊合式臺座的基座與頂部為兩種常規(guī)工藝的組合，該工藝簡單、操作要點(diǎn)容易撐握，施工質(zhì)量易于控制，安全風(fēng)險源相對較少，安全管理相對容易；4.該鋼砼疊合式臺座上部為型鋼結(jié)構(gòu)，下部為混凝土結(jié)構(gòu)，減少了混凝土原材用量、降低了對生態(tài)環(huán)境破壞的程度，減少了污染源的排放，保護(hù)了環(huán)境。且實(shí)現(xiàn)了臺座材料的回收再生利用，節(jié)省了資源。

操作原理適用范圍施工工藝技術(shù)理論操作原理適用范圍《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》適用于地質(zhì)軟弱或容易導(dǎo)致不均勻沉降區(qū)域內(nèi)的預(yù)制箱梁梁場的建設(shè)。

技術(shù)理論《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》的技術(shù)理論是：施工鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座時，首先對地基進(jìn)行局部換填，然后澆筑混凝土基座及擴(kuò)大基礎(chǔ)，當(dāng)混凝土基座強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后，在其頂部安裝由型鋼、槽鋼、鋼板組焊而成的鋼構(gòu)件，為便于調(diào)整預(yù)制箱梁臺座頂面的預(yù)拱度、平整度，鋼構(gòu)件與混凝土基座間采用膨脹螺栓加鋼板進(jìn)行固定。為滿足楔形塊的施工要求，鋼砼疊合式臺座施工時先在箱梁楔形塊處預(yù)留位置，然后安裝由型鋼、鋼板組焊而成的回形或”U”形預(yù)留槽。

施工工藝《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》的工藝流程及操作要點(diǎn)如下：該工法的施工工藝流程見圖3。

圖3施工工藝流程圖一、鋼砼疊合式臺座構(gòu)造設(shè)計(jì)及制作鋼砼疊合式臺座設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)預(yù)制箱梁的參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并經(jīng)過計(jì)算后進(jìn)行型鋼部分材料的選擇及間距的設(shè)定，以確保型鋼部分的彎曲應(yīng)力、剪應(yīng)力、變形指標(biāo)均滿足設(shè)計(jì)要求和規(guī)范。并應(yīng)注意以下問題：

1.預(yù)拱度控制由于鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座下部為混凝土基座、上部為型鋼、槽鋼、鋼板組焊而成的鋼構(gòu)件，如何將上部型鋼部分與下部混凝土基座部分進(jìn)行有效連接，使預(yù)拱值即滿足設(shè)計(jì)要求，又便于安拆，以方便后期預(yù)拱度的調(diào)整。經(jīng)過分析、研究后采用膨脹螺栓+鋼板的連接方式將其上下連接為整體。即滿足了預(yù)拱度設(shè)置，又方便了拆卸，示意圖見圖4~圖6。材料設(shè)備材料設(shè)備《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》的材料設(shè)備要求如下：1.材料要求見表1。

2.設(shè)備要求見表2、表3、表4。

質(zhì)量控制質(zhì)量控制施工企業(yè)采用《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》施工時，應(yīng)采取的質(zhì)量控制要求如下：一、工程質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)1.《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/TF50-2011）；2.《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB－2003）；3.《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB-2001)；4.《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002）。

二、質(zhì)量保證措施1.預(yù)制箱梁模板安裝時，應(yīng)沿著面板底部的縱肋粘接止?jié){膠條，并在粘接止?jié){膠條之前清除縱向槽鋼腹板表面的銹，以防止?jié){條脫落。2.焊接時應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫質(zhì)量，并應(yīng)按質(zhì)量檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行外觀檢查，并填寫檢查記錄，所有焊縫不得有裂紋、未熔合、焊瘤、夾渣、未填滿及漏焊等缺陷，外觀檢查不合格的焊接件，在未返修合格前不得進(jìn)入下一道工序。3.安裝面板時應(yīng)嚴(yán)格控制面板表面的平整度、拼縫處的高差及兩側(cè)的線形，確保預(yù)制箱梁臺座的線形順暢。安全措施安全措施施工企業(yè)采用《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》施工時，除應(yīng)執(zhí)行國家、地方的各項(xiàng)安全施工的規(guī)定外，尚應(yīng)遵守注意下列事項(xiàng)：1.起吊設(shè)備應(yīng)用之前，應(yīng)對吊具、吊鉤、鋼絲繩及機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行檢查，確保設(shè)備運(yùn)營期間性能均處于良好的狀態(tài)。2.操作人員在電焊期間應(yīng)用好勞動保護(hù)用品，避免燒傷、燙傷、電傷等事故的發(fā)生。3.起吊期間應(yīng)設(shè)專人指揮，嚴(yán)禁在起吊重物范圍或起重設(shè)備旋轉(zhuǎn)半徑范圍之內(nèi)站人。4.對臨時用電進(jìn)行定期、不定期、專項(xiàng)檢查，確保臨時用電電纜不破損、工具保護(hù)設(shè)施完好無損。5.做好運(yùn)輸線路的疏導(dǎo)，并設(shè)專人指揮，杜絕因無人指揮，造成人員、設(shè)備碰撞、擠壓等傷害。6.氧氣瓶與乙炔瓶隔離存放，嚴(yán)格保證氧氣瓶不沾染油脂、乙炔發(fā)生器和間距除按安全規(guī)定要求進(jìn)行。7.施工現(xiàn)場使用的手持照明燈使用36伏的安全電壓。8.龍門吊停用期間應(yīng)將夾軌器夾緊，避要時用手拉葫蘆拉緊，避免因臺風(fēng)造成損失。

環(huán)保措施環(huán)保措施施工企業(yè)采用《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》施工時，應(yīng)采取的環(huán)保措施是：1.施工現(xiàn)場垃圾設(shè)專門的垃圾堆放區(qū)，禁止將施工廢棄鋼材、焊條等隨意亂丟。2.定期對施工現(xiàn)場進(jìn)行灑水，確保施工便道濕潤，減少揚(yáng)塵污染。3.對技術(shù)性落后、耗能高、噪聲大的設(shè)備禁入場，運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場后減速慢行，禁止鳴笛。4.加強(qiáng)噪音監(jiān)測，采取專人檢測、專人管理的原則，及時對施工現(xiàn)場超標(biāo)的有關(guān)因素進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到施工噪音符合要求的目的。5.施工過程應(yīng)將生產(chǎn)用水、生活用水分離，并設(shè)置沉淀池進(jìn)行沉淀、凈化，進(jìn)行集中處理，嚴(yán)禁污水亂排亂放。-6.對生活垃圾、生產(chǎn)垃圾進(jìn)行集中處理，嚴(yán)禁亂扔、亂棄。

效益分析效益分析中交一公局橋隧工程有限公司采用《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》施工的效益有：一、經(jīng)濟(jì)效益（一）直接經(jīng)濟(jì)效益1.以傳統(tǒng)30米砼預(yù)制臺座為例：混凝土預(yù)制臺座采用長30.5米，寬0.925米，高0.35米，單個臺座安裝與拆除費(fèi)用為5220.4元，具體費(fèi)用分析如表5：

2.采用鋼砼疊合式預(yù)制臺座，具體費(fèi)用分析如表6：

3.經(jīng)濟(jì)效益對比分析如:表7：

采用鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座與傳統(tǒng)混凝土臺座相比可以節(jié)省施工成本10.55萬元，同時減少資源投入，提高了型鋼組件再生利用率，并降低了預(yù)制箱梁臺座后期復(fù)耕難度。

（二）間接經(jīng)濟(jì)效益由于梁場場址位于超厚淤泥層軟弱地質(zhì)區(qū)，沉降對于混凝土臺座的影響大，若發(fā)生不均勻沉降則預(yù)制箱梁預(yù)拱度無法得到保障，同時臺座發(fā)生開裂將無法繼續(xù)使用，將對混凝土臺座進(jìn)行拆除和重建。應(yīng)用實(shí)例應(yīng)用實(shí)例中交一公局橋隧工程有限公司采用《鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座施工工法》的應(yīng)用實(shí)例如下：實(shí)例1：珠海市香海大橋工程TJ4標(biāo)項(xiàng)目珠海市香海大橋工程TJ4標(biāo)施工標(biāo)段東起磨刀門特大橋主航道橋終點(diǎn)（TJ3施工標(biāo)段設(shè)計(jì)終點(diǎn)），起點(diǎn)樁號K12+512.938，向西跨磨刀門水道副航道，上跨斗門區(qū)的規(guī)劃道路及X584后，向西跨界河后，與江珠高速交叉設(shè)置昭興圍互通，后上跨圍甲正涌，止于主線收費(fèi)站終點(diǎn)，終點(diǎn)樁號K18+540.000，線路長度6.027千米。本標(biāo)段預(yù)制小箱梁975片，其中磨刀門特大橋引橋?yàn)橄群喼Ш筮B續(xù)預(yù)應(yīng)力小箱梁，40米預(yù)制梁240片；燈籠高架橋?yàn)轭A(yù)應(yīng)力簡支小箱梁，30米預(yù)制梁420片，30.5米預(yù)制梁80片；昭興圍互通主線橋1#-22#墩為預(yù)應(yīng)力簡支小箱梁，30米預(yù)制梁150片，28.5米預(yù)制梁85片。該鋼砼疊合式預(yù)制箱梁臺座于2017年10月28日建成，于2018年4月11日投入使用，已順利完成30片預(yù)制箱梁的施工，施工質(zhì)量安全可靠，可以滿足超厚淤泥層軟弱地質(zhì)區(qū)預(yù)制箱梁施工需求。

實(shí)例2：興寧至汕尾高速公路海豐至紅海灣開發(fā)區(qū)段項(xiàng)目該工法已在興寧至汕尾高速公路海豐至紅海灣開發(fā)區(qū)段項(xiàng)目成功推廣，有效解決了當(dāng)?shù)剀浫醯刭|(zhì)區(qū)域臺座不均勻