预制节段U型梁拼装施工工法
1.前言
随者公路建设工程水平的不断提高，大跨径U梁越来越广泛应用于各种桥梁工程建设中.这种U梁长度通常大于40.0m，如果采用整体预制方法，对起重设备的起重能力要求较高.此外大跨径U梁的运输对现有道路和运输设备要求较高，运输前通常需对项目所在地现有道路进行升级维护，造成项目工期和成本压力巨大.
为有效解决大跨径U梁在起吊及运输困难的问题，中交一航局第一工程有限公司成立了预制节段U型梁拼装施工工艺课题研究小组，通过对U梁分段式预制，运输，张拉，压浆等施工技术的探索和研究，成功的解决了大跨径U梁在起吊及运输环节存在的问题，既保障了施工质量，又降低了工期和成本压力.
该关键技术为国内外首创的新技术，其“分段预制预应力混凝土梁连接定位销”已申请国家实用新型专利，经过工程实践验证，总结完善后形成预制节段U型梁拼装施工工法，该工法技术先进，工艺操作筒便，适于推广，具有明显的社会效益和经济效益.
2.工法特点
2.1大跨径U梁采用分段预制的方法后，降低了吊装U梁对起重及运输设备的性能要求，克服了交通运输条件不良对U梁运输的限制，降低了U梁运输过程中的安全风险.
2.2如何保证每节段预制梁在后期张拉过程中的准确对接是U梁分段式预制的重难点.为解决这一问题，本工法采用长线法预制并在相邻两节段梁中预理定位销的方式来实现预制粱的准确定位和对接.
2.3为确保施工安全，节段预制梁在起吊运输过程中的稳定性尤为关键.为解决这一问题，本工法采用预埋吊点和使用专用起吊吊架保证起吊过程的稳定性，运输过程中使用铁链、手扳葫芦对节段U梁予以加固.
2.4U梁按照梁上编号摆放完成后，为保证张拉时各节段可以准确拼接，需
要对预制梁进行调平工作.调平时以端节梁尾部较高处（两端节梁相比）作为调平基准标高并拉设调平线.根据调平线两人在同一节段梁拼接处两侧用千斤顶进行调整，从U梁端向另一端逐节根据梁体预设的反拱数值调整梁体与调平线的高差.调平过程中U梁底部与垫墩之间的间隙用薄板填充，薄板间涂抹润滑油，实现了各节段梁张拉过程中随钢绞线的伸长平稳滑动.
3.适用范围
适用于大跨径预应力混凝土U梁预制施工.
4.工艺原理
4.1工艺筒介
本项目单福U梁长度为40.80m~41.14m，由于受当地现有道路条件、运输设备及起重设备的限制，无法进行整福U梁的运输作业.因此将单福U梁分为5段进行节段预制生产，分别运输至安装现场，最后通过预应力将5个梁段进行连接形成一整U梁.
4.2工艺原理
4.2.1长线法预制
长线法预制可以确保U梁节段预制后各节段可以准确拼接，预制时各节段间采用2cm厚钢板作为分隔板，根据分隔板处的波纹管设计坐标对分隔板进行开孔，在进行金属波纹管的预埋定位时将波纹管直接穿过分隔板.为保证预制梁出槽时波纹管可以顺利分离，采用在分隔板处波纹管套接的方法来保证波纹管可以顺利分离且不发生变形.
4.2.2U梁分段预制拼接控制
U梁采用分段预制的方法后，如何保证每节段预制梁在后期张拉过程中的准确拼接是重点工作.为解决这一问题，本工法采用在相邻两节段梁中预埋定位销的方式来实现预制梁的准确定位和拼接.定位销分公母两件，公件接头长35mm，其中变径部分长13mm，直径部分长22mm，两者使用螺丝连接，母件中心打直径10mm面孔，附带薄垫片和6mm螺杆，公件中心打直径6mm丝扣.为使于定位销分离，分段板厚度取和直径部分接头相近的长度20mm，这样在起吊预制梁时，定位销会顺着变径部分接头滑脱.预埋定位销时在已打好定位孔的分段板
上用螺丝拧紧加固.预制梁起吊出槽时，先一点起吊对定位销产生水平方向的破断力来破坏薄垫片，再定位销分离之后将预制梁吊起出槽.定位销细部如图4.2.2-1所示.
图4.2.2-1定位销细部图
4.2.3U梁分段预制张拉过程中的调平控制
U梁节段按照梁上编号依次摆放完成后，为保证张拉时各节段可以准确拼接，需要对预制梁进行调平工作.调平之前，在端节梁一侧放置铅垂线，并用两台20t千斤顶将端节梁调整竖直，并在千斤顶下面放木板，以保护现有路面.调平时以端节梁尾部较高处（两端节梁相比）作为调平基准标高并拉设调平线.根据调平线两人在同一节段梁拼接处两侧用千斤顶进行调整，从U梁端向另一端逐节根据梁体预设的反拱数值调整梁体与调平线的高差.调平过程中U梁底部与垫缴之间的间隙用薄板填充，薄板间涂抹润滑油，以此保证各节段梁张拉过程中随钢绞线的伸长平稳滑动.U梁调平示意如图4.2.3-1所示.
图4.2.3-1U梁调平示意图
4.2.4U梁梁段起吊过程中稳定性控制
为便于起吊作业，U梁在预制时每节段U梁设置4个吊点，根据门机的参数、U梁的重量和吊点的位置设计吊架.使用两台门机同步进行起吊作业.
吊运前，检查钢丝绳是否变形、损坏，确认无误后将卡环穿入吊装孔.先进行试吊，在指挥人员的指挥下，门机低速将梁吊起离开存梁台位200mm后，静停30s左右，检查起吊吊架是否位于负载重直平面上、梁体是否水平、钢丝绳有无异常，确认后以0.5m/min的速度提升至指定高度，进行水平方向移动，待行驶至落梁点位缓慢下放U梁.
图4.2.4-1U梁调平示意图
4.2.5U梁梁段运输过程中稳定性控制
U梁分段运输过程中，由于两端高度较大、形心较高容易发生倾覆的危险，需要在板车上对梁段进行临时加固，本工法使用钢丝绳、手扳葫芦、橡胶垫对梁段进行临时加固.每节梁段共设有5处缆绳，为避免钢丝绳与混凝土直接接触损坏混凝土，使用橡胶垫将钢丝绳与混凝土隔开.钢丝绳通过手扳葫芦紧绳器与板车进行连接.U辆运输临时加固措施如图4.2.5-1所示.
图4.2.5-1U梁节段运输临时加固示意图
4.2.6压浆质量的控制
由于U梁跨径较大，预应力钢绞线作为预制U梁底部的的主要的抗拉受力筋埋藏在梁体内部，预应力孔道压浆质量的好坏直接影响到U梁的使用寿命.传统的压浆方式存在种种弊端无法保证压浆的饱和度，造成预应力管道压浆后仍存在孔隙.为确保无粘结预应力孔道的压浆质量，采用真空辅助压浆工艺进行压浆施工.压浆前在梁段预应力孔道端头黏贴止浆圈，并在拼接接触面满涂环氧树脂胶确保压浆过程中不渗漏浆液.
5.施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
图5.1-1U梁施工工艺流程图
5.2操作要点
5.2.1分段式U梁预制
（1）预制梁台座
根据总体施工进度计划和梁场的生产任务确定预制梁台座数量，根据U梁
