干华铭

1. 上海建工四建集团有限公司 上海 201103；2. 上海建筑改建与持续利用工程技术研究中心 上海 201103

随着城市桥梁中预制拼装工艺的推广普及，钢筋套筒灌浆连接技术在预制立柱、预制盖梁等预制混凝土构件的竖向连接中得到广泛应用。实施过程中，在预制混凝土构件的端部预埋灌浆套筒；竖向连接时，在灌浆套筒中插入钢筋，并灌满浆料，利用灌浆料硬化后的握裹力实现钢筋与套筒之间力的传递。

混凝土预制盖梁起到支承、分布和传递上部结构载荷至下部结构的作用。采用钢筋套筒灌浆连接技术制作混凝土预制盖梁时，只有准确无误地定位预制盖梁钢筋笼中的钢筋及端部预埋灌浆套筒，才能保证预制盖梁的拼接精度。

但是，在传统的盖梁制作中，盖梁钢筋绑扎时的主筋、箍筋全部由人工定位安装，钢筋安装精度较低、保护层厚度得不到保证，传统方法制作预制盖梁会使得钢筋及端部灌浆套筒定位很难控制，从而极大影响预制盖梁的制作质量和拼装精度。在上海嘉闵高架的建设过程中，我们对预制盖梁的钢筋笼制作方法进行了改进。

1 工程概况

上海嘉闵高架路是位于S20（外环线）与G15（沈海高速）之间的一条南北向快速路，规划南起S32（申嘉湖高速），北至S6（沪翔高速），道路全长约35.5 km，是虹桥综合交通枢纽“一纵三横”快速路网中的“一纵”。

嘉闵高架路（G2～S6）及地面道路新建工程采用高架桥梁及地面道路敷设形式，其中的JMB2-4标位于嘉定南翔现状沪宜公路（火车站路—真南路），包括主线高架、上下匝道及地面道路，全长1.67 km。本工程采用“桥梁预制拼装”施工工艺，除桩基、承台外，立柱、盖梁、带防撞护栏小箱梁等均为工厂预制、现场拼装。

本工程预制盖梁采用倒“T”盖梁，标准长度23.4 m，宽度2.7 m，盖梁在工厂内预制，脊骨梁部分现场现浇。盖梁顶面及底面主筋采用HRB400的φ22～φ32 mm钢筋，侧面主筋采用HRB400的φ16～φ20 mm钢筋，箍筋及拉钩采用HRB400的φ10～φ22 mm钢筋，盖梁拼装采用灌浆套筒连接形式，套筒与立柱顶伸出的HRB400的φ40 mm钢筋相接，预制盖梁钢筋笼及套筒的制作精度控制在2 mm范围之内（图1）。

图1 标准盖梁横断面及配筋示意

由于预制拼装工艺对盖梁钢筋笼精度的要求严格，又要达到工厂高效制作的目标，我们研究开发了一种在胎架上绑扎钢筋笼的制作方法。

2 预制盖梁钢筋笼制作工艺

2.1 工艺简述

预制盖梁钢筋笼在工厂内的制作加工，主要考虑的是钢筋笼的制作精度以及效率问题，我们采用在钢结构胎架上绑扎钢筋笼的方法，给钢筋笼骨架提供了一个坚固稳定的支撑体系和操作平台，从而提高施工效率。同时设置了主要受力钢筋及灌浆连接套筒的精确定位装置，使得钢筋笼在绑扎过程中可以快速准确地定位。

2.2 钢筋加工

预制盖梁的钢筋规格为φ10～φ40 mm。钢筋加工车间内储存的钢筋安放于专门设计的堆放架上，有利于不同规格钢筋的分开放置。

对于钢筋加工机械的选择，主要针对于钢筋的剪切及弯曲，需要满足精度及效率的要求，针对预制盖梁构件2 mm的误差精度要求，钢筋的切断测量误差需要控制在1 mm以内，单台机日加工量100 t以上，因此我们采用了自动化高精度数控加工设备。

钢筋加工除了剪切和弯曲，另一项重要的加工就是连接，当达到Ⅰ级钢筋接头时，构件中纵向受力钢筋的接头百分率可不受限制，从而大幅降低钢筋损耗、方便施工。因此我们采用镦粗直螺纹的机械连接工艺，对接头的质量进行重点控制[1-2]。

2.3 灌浆连接套筒

灌浆连接套筒采用高强球墨铸铁制作，一端为预制安装端，另一端为现场拼装端，套筒中间设置钢筋限位挡板，预制安装端及现场拼装端长度均不小于10倍被连接纵向钢筋直径，套筒下端设置压浆口，套筒上端设置出浆口，压浆口与端部净距应大于2 cm；套筒制作允许误差为0～2 mm。

2.4 盖梁钢筋笼胎架设计

预制盖梁钢筋笼的加工采用钢筋模块化精加工的理念，盖梁钢筋笼于专用胎架上制作加工成型，为保证钢筋笼支撑稳定、灌浆套筒定位精确，定位体系布置应保证主要受力钢筋不变形，钢筋笼制作允许偏差为0～2 mm，盖梁钢筋笼胎架主要由3部分组成：底座、支架及挂片（图2）。

图2 盖梁胎架结构示意

其中胎架底架为型钢框架，搁置于地面并调节至水平，所有的支架均安装在底座上，形成一个稳定的操作平台，同时为保证灌浆连接套筒的定位精度，在胎架底架上特设套筒定位钢板，该钢板采用车床精加工成型，精度可控制在1 mm内。支架总共15对，采用螺栓固定在底架上，用于竖向承载及安装挂片。挂片的主要作用是精确定位主筋位置，包括顶部横梁、下部横梁、脊骨梁侧面挂片及预制部分侧面挂片，横梁上口开设凹槽、挂片侧面设置钢筋搁置点，从而确保主筋定位精确。

盖梁钢筋笼胎架拼装前，需要对其各个部件进行验收复测，尤其是套筒定位板及支架、挂片开槽位置。拼装过程要求胎架底座安装水平，各支架安装位置精确、状态垂直。

2.5 盖梁钢筋笼绑扎

盖梁钢筋笼除预制连接套筒模块外均在胎架上完成加工绑扎，整个绑扎过程共分成以下8个步骤，不得跳步加工，我们为整个加工过程制订了作业指导书，使工人可以按部就班地操作，消除了施工过程的随意性，也大幅提高了工作效率。

1）制作灌浆套筒模块，包括套筒、主筋及箍筋，套筒精确定位于套筒定位钢板，全部制作完成后，整体吊入钢筋笼胎架底座并精确就位。

2）在胎架顶部横梁上安装脊骨梁顶部主筋，在中部横梁上安装预制部分顶部主筋，钢筋均固定在横梁定位凹槽中。

3）安装脊骨梁部位2道箍筋，悬挂于顶部主筋上（图3），安装时采用手持式定位卡尺控制箍筋间距。

4）安装盖梁预制部分的箍筋，悬挂于主筋上，安装时同样采用手持式定位卡尺控制箍筋间距。

5）安装盖梁预制部分底部主筋（图4），主筋安装时由于箍筋已经安装到位，因此需要从钢筋笼端部穿入。

图3 盖梁脊骨梁部位箍筋安装

图4 盖梁梁底主筋安装

6）安装预制部分侧面主筋及脊骨梁侧面主筋，同样的，这部分主筋安装时由于箍筋已经安装到位，也需要从钢筋笼端部穿入，并且搁置于侧面挂片之上，确保钢筋间距准确。

7）安装横向及竖向拉钩（图5），同时将主筋与箍筋及拉钩全部采用二氧化碳气体保护焊进行点焊固定，形成稳定牢固的钢筋笼体。

8）在成型钢筋笼上安装其他辅助装置，包括灌浆套筒辅助装置、预应力筋及波纹管、钢筋笼吊点、保护层垫块、防雷接地构造、局部加强措施等。全部安装完成后，拆除胎架上钢筋挂片及横梁，将钢筋笼移出胎架[3-4]。

3 结语

图5 盖梁横向、纵向拉钩安装

随着城市桥梁装配式施工工艺的推广普及，大量预制构件的出现使桥梁施工逐渐走向工厂化、标准化、模块化、规模化。对于预制盖梁钢筋笼的工厂化生产，采用高精度胎架制作盖梁钢筋笼的创新施工工艺，不仅大大提高了预制盖梁钢筋笼的施工效率，且提高了施工精度和质量，降低了安全风险，对预制盖梁的工厂化集中生产管理有一定的借鉴作用，对推进城市高架桥梁的建筑工业化有很好的推广应用价值。