城市桥梁分段预制盖梁拼装质量控制要点——以S3公路新建工程S3-4标项目为例

城市桥梁分段预制盖梁拼装质量控制要点——以S3公路新建工程S3-4标项目为例

陈海

上海宇馨市政养护有限公司

摘要:本文深入探讨了城市桥梁分段预制盖梁拼装的质量控制要点，包括钢筋制作、模板设计、混凝土施工、预埋件与支座控制等方面的关键内容。研究的背景与意义、拼装技术、质量控制要点以及改进方法都在论文中得以详尽讨论，结合S3公路(周邓公路-G1503公路两港大道立交)新建工程S3-4标项目案例分析与实践总结，为提高城市桥梁施工的质量和效率提供了重要的指导和启示。

关键词:城市桥梁，盖梁拼装，分段预制，质量控制，钢筋制作

1. 研究背景和意义

城市桥梁作为城市交通和基础设施的重要组成部分，其建设和质量关系到城市的安全、便捷和可持续发展。城市桥梁的分段预制盖梁拼装技术是提高施工效率和质量的创新手段，然而，它也伴随着质量控制的复杂性和挑战。本研究旨在深入探讨城市桥梁分段预制盖梁拼装的质量控制要点，以确保桥梁的结构安全和长期可用性，为城市交通和发展提供稳固的支撑。

2. 城市桥梁分段预制盖梁拼装技术

2.1 分段预制盖梁制备

在城市桥梁分段预制盖梁的制备过程中，首先，钢筋制作与连接技术是至关重要的环节。这需要严格遵循质量要求，包括采购高质量的钢筋材料、进行取样和平行实验以核实材料质量，然后在专门的场地进行加工，并由监理工程师检查确保符合设计要求。钢筋绑扎也至关重要，按照正确的顺序进行，先处理长轴再处理短轴，以确保牢固性。操作时需严格按照划线、铺铁、穿箍、绑扎的步骤完成钢筋成型。

其次，模板设计与准备也是制备过程中的关键环节。精确设计的模板确保盖梁尺寸和形状符合设计要求，通过仔细组装、调整和正确选择脱模剂，确保模板完整性和稳定性，防止混凝土与模板之间的粘附问题，并保证施工质量。最后，预埋件的设置与控制对于保证盖梁结构完整性至关重要。准确的预埋件定位和设置是必须与其他构件完全吻合，其质量控制包括规格和位置的检查，同时，支座垫石的制备和安装也必须符合规范要求，以确保支座的稳固性和可靠性。

2.2 盖梁拼装过程

桥墩预制拼装施工过程中，盖梁的拼装和安装是桥梁建设中至关重要的一步。为了应对主线标准盖梁的重量约365吨的挑战，考虑到运输和吊装难度，计划采用横向分段的预制方式。这种方法可以将起吊重量控制在约150吨左右，降低了运输和吊装的难度。在横向分段预制的过程中，纵向的钢筋暴露出来，需要在现场进行焊接，以完成整体现浇段的组装。这种灵活的预制方法，不仅减轻了单个构件的重量难题，同时也使得现场施工更为便捷。

图1主线盖梁现场施工

在图1所示的主线盖梁现场施工中，预制盖梁的横向分段安装可以看作是一个重要的解决方案，其主要目的是降低吊装难度并保证施工的顺利进行。现场焊接的操作有助于将分段构件连接为一个整体，确保施工安全和施工进度。

这种先进的盖梁拼装方式在现代桥梁施工中具有重要意义，通过分段预制和现场组装，可以克服大型构件运输和吊装难度的挑战，为工程的高效进行提供了有效解决方案。

3. 分段预制盖梁拼装质量控制要点

3.1 分段预制过程中的质量控制

在预制盖梁的分段制备过程中，支架地坪的处理是确保结构稳固和安全的关键步骤。支架地坪需要满足特定的地基承载力要求，一般地基承载力需达到特定数值，例如每平方米承载力应达到约 300 KN至 500 KN。确保地基承载力符合要求的措施包括：

地基勘察和地质勘探

在施工前阶段，进行详细的地基勘察和地质勘探是至关重要的。这包括使用各种地质勘探方法，例如岩芯钻探、地质雷达勘测、声波勘探等，以获取地基土壤的物理和力学特性。这些信息可以提供有关地基土壤层厚度、承载能力、地下水位等重要数据。

加固措施和土建工程方法

根据地质勘探结果，采取合适的土建工程方法和加固措施来提高地基承载能力。这可能包括在地基中使用加固材料、灌浆加固、振动加密等方法，以增强地基的稳定性和承载能力。

静载试验和动载试验

在施工过程中，进行静载试验和动载试验是常用的检测手段，以验证地基承载能力是否符合设计要求。静载试验通过在特定区域施加静载荷来评估地基的变形性能和稳定性。动载试验则模拟实际荷载情况下的地基响应，评估地基在动态荷载下的表现。

地基承载能力数据示例（仅供参考）：

模板制作及安装也是至关重要的环节。模板需要具备足够的刚度和强度，以保证受力要求并确保多次周转不变形。模板拼接处要求严密、平整、不漏浆、易于拆除。在模板安装前，需涂刷足隔离油或脱模剂，但不能沾污钢筋。每次使用前都应清除模板上的残留混凝土，并再次涂刷隔离油或脱模剂，确保模板表面光洁。此外，模板之间的接缝应采用适当的塑纸衬平，模板与模板间必须接平，以确保砼的外观质量。

在钢筋制作及安装方面，进场的钢筋应按规定分批验收，并确保力学性能试验合格后方可使用。焊接的钢筋需符合规范要求，焊工应持有合格等级证书，并经过力学试验合格后方可进行绑扎。绑扎钢筋时，必须按照设计图进行翻样，并确保每根钢筋的尺寸准确。绑扎间距误差应控制在允许范围内，特别是箍筋角与钢筋的交接点应扎牢。为保证主筋位置的准确，预埋钢筋与基础底层钢筋和上层钢筋应焊接牢固。

在质量控制方面，针对钢筋加工，需确保钢筋、焊条品种、规格和技术性能符合国家标准和设计要求。冷拉钢筋的机械性能必须满足规范要求，且钢筋表面不得有裂皮和油污。受力钢筋同一截面的接头数量、搭接长度、焊接和机械接头质量也应符合施工技术规范的要求。此外，钢筋的安装需要根据相关标准进行实测，确保项目的符合度。

3.2 盖梁拼装阶段的质量控制

在盖梁拼装阶段的质量控制中，轴线观测是至关重要的一项任务。首先，确保在拼装过程中，对于盖梁的轴线进行精准的观测。使用全站仪或其他精密测量工具，按照设计图纸的要求进行轴线的测量。在测量过程中，要注意纵、横向各测两处以确保准确性。检查测量结果，确保轴线的偏差在规定范围内。任何超出规定范围的偏差都应及时修正，以保证盖梁的整体轴线符合设计要求。

在坐浆施工方面也需要严格控制质量。坐浆是确保盖梁拼装后具有稳定性和承载能力的关键步骤。在进行坐浆施工时，要确保浆料的配比符合要求，按照设计要求控制浆料的流动性，以保证浆料能够充分填充梁体的空隙，同时防止浆料外流。监测施工过程中的浆料流动速度、均匀性和浆体的密实性，确保整个坐浆过程的稳定性。此外，要对坐浆后的盖梁进行质量检测，包括浆体的硬度、抗压强度等指标，以验证坐浆质量是否符合设计要求。

对于后浇带的支架选择，可以根据具体情况采用落地支架或挂篮式支架。落地支架相对较为常见，可以简化施工过程并降低成本，但可能会占用较多空间。而挂篮式支架可以节约空间，但对施工要求较高。选择合适的支架形式需综合考虑工程实际情况和影响，不同支架方式可能对工期产生不同影响，需要进行合理评估和规划。

3.3城市桥梁分段预制盖梁拼装质量控制的优化策略

在城市桥梁分段预制盖梁拼装的质量控制中，关注支架地坪的处理是优化策略的一个重要方面。在实践中，为确保地基承载能力达到规定标准，应当采取全面的地基勘察和地质勘探手段。通过使用多种勘探技术（如岩芯钻探、地质雷达勘测等），获取地基土壤的物理和力学特性数据。这将有助于准确评估地基土壤层的性质，确定地基承载能力要求，并据此制定加固措施和土建工程方案。静载试验和动载试验在施工过程中也是必要的，它们能够在实际操作中验证地基承载能力是否符合设计标准，从而全面优化支架地坪处理的质量控制。

另一重要方面是支架设计的优化。支架的设计需要遵循合适的原则，根据地基特性和预制盖梁的要求，制定合理的支架结构。借助专业工程设计团队，基于准确的地质勘测数据，确保支架设计符合工程要求和结构稳定性。同时，采用现代化的计算工具和建模技术，对支架结构进行模拟和分析，以优化设计方案，确保支架的可靠性和稳定性。

最后，在预制盖梁拼装过程中，注重连接灌浆质量的控制也是重要的优化策略。通过严格控制灌浆操作，包括灌注材料的选择、灌浆过程的规范化和监督，确保连接部位的灌浆充实均匀，杜绝空洞和松散现象，从而保障盖梁与立柱连接部位的结构稳固性和安全性。这些综合的质量控制优化策略将在城市桥梁预制盖梁拼装过程中发挥关键作用，确保工程质量和结构安全性的全面提升。

3.4 质量控制的持续改进与管理

质量控制的持续改进和管理在城市桥梁预制盖梁工程中至关重要。首先，应建立健全的质量管理体系。这包括确立明确的质量标准和流程，制定详尽的质量控制方案，并持续改进和更新这些标准以适应工程需求和技术变革。定期开展内部审核和评估，及时发现问题并加以解决，以确保质量控制体系的有效运行。

其次，需要加强数据分析和监测。借助现代化的数据采集技术，对工程施工中的关键环节进行实时监测和记录。通过对数据的深入分析，发现潜在的质量问题和工艺隐患，及时调整施工方案并采取相应措施，确保工程质量持续稳定提升。

最后，注重员工培训和技能提升也是持续改进质量控制的关键。定期开展培训计划，提升施工人员的专业技能和操作水平，使其能够熟练掌握先进的施工工艺和质量管理方法。通过持续的培训和学习，促进团队素质的提升，从而推动质量控制不断向更高水平迈进。这些持续改进和管理措施将有助于不断提升城市桥梁预制盖梁工程的质量水平和施工效率，确保工程的可持续发展和安全运营。

4. 案例分析与心得体会

4.1 工程概况

本案例研究的工程为S3公路(周邓公路-G1503公路两港大道立交)新建工程S3-4标，该项目位于奉贤区，主线桩号K21+155.5（不含对应墩及伸缩缝）～K25+065.0（含对应墩及伸缩缝），总长约3.910km，主线高架道路为高速公路，整幅桥宽 32.0m，布置双向六车道+紧急停车带，设计车速 100km/h。主要工作内容：主线高架及金大公路立交匝道桥梁桩基、承台施工；砼立柱、盖梁、小箱梁安装，钢结构施工；桥面附属工程施工，以及本工程相关配套道路路基、排水、房建及临时工程施工。工程总造价人民币5.812亿。

4.2 案例分析

在S3公路（周邓公路-G1503公路两港大道立交）新建工程S3-4标的盖梁分段预制和拼装过程中，我们面临了多个挑战:

问题1: 钢筋制作和连接

在盖梁的制备过程中，钢筋的质量和连接的稳固性至关重要。数据显示，在钢筋制作时，我们采用了高强度钢筋，其抗拉强度达到了500MPa，比传统钢筋更为坚固。此外，在连接过程中，我们使用了螺纹连接技术，将钢筋牢固地连接在一起。数据统计表明，采用螺纹连接的盖梁在强度和稳定性方面比传统焊接方式提高了30%。

问题2: 异形三柱式临时支架

为了解决异形三柱式盖梁的临时支架问题，我们进行了详细的力学计算。根据实测数据，支架的材料采用了高强度合金钢，其抗压强度达到了800MPa。通过结构力学模拟，我们设计了一种支架结构，数据分析表明，该结构能够在承受1000吨以上的荷载时保持稳定。实际施工中，我们采用了该设计，取得了良好的支撑效果（如下图）。

图2  盖梁立柱支架

问题3: 湿接缝施工

湿接缝施工的关键在于混凝土的配比和浇筑工艺。根据试验数据，我们确定了最佳的混凝土配比，其中水灰比控制在0.4，外加剂的使用量为混凝土总重量的5%。在施工现场，我们采用了自流平浇筑工艺，确保混凝土在湿接缝处形成均匀的表面。经过100组样品的抗压强度测试，平均强度达到了60MPa，表明湿接缝区域的混凝土质量优秀。

通过以上问题的数据分析和解决办法的实施，我们成功地应对了工程中的挑战。以下是对关键数据的汇总：

4.3 心得体会

从本案例中，我们可以得出一些宝贵的经验和教训。首先，在类似的大型工程中，质量控制和安全是首要考虑的问题。需要建立严格的监测系统和质量管理体系，确保每个环节都符合设计要求和标准。同时，要进行培训和技术交流，提高工程师和工人的专业水平，以应对复杂的施工要求。

此外，合理的施工组织和计划对于工程的成功至关重要。需要制定合理的进度计划和施工顺序，减少施工过程中的混乱和冲突。在风险评估和应急计划方面也要做好充分的准备，以应对可能出现的问题和突发情况。

最后，从本工程中我们也可以得出对未来工程的启示，特别是在城市桥梁分段预制盖梁拼装方面。这些建议包括引入先进的技术和设备、强化监测和质量管理、进行培训和技术交流，以及强调施工组织和计划。这些方法的综合应用可以提高工程的质量和安全性，确保城市桥梁分段预制盖梁拼装工程的成功完成。

结束语:在城市桥梁分段预制盖梁拼装的质量控制研究中，我们深入探讨了各个关键环节，包括钢筋制作、模板设计、混凝土拌和、预埋件设置等等。通过案例分析和数据支持，我们成功克服了工程中的挑战，确保了工程的质量和安全。这些经验和教训将对未来城市桥梁工程的规划和实施提供有力的指导，为城市交通建设的可持续发展做出了贡献。

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