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一種預制梁底縱坡施工技術

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中國建筑一局（集團）有限公司科技創效推廣應用技術名錄
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（一六七）一種預制梁底縱坡施工技術
1、技術背景
公路、橋涵施工中某些路線具有一定的縱坡，特別是山區高速公路均存在較大縱坡的情況，且
縱坡坡度大多各異。大縱坡路線中往往伴隨著較高的橋梁比例，而橋梁施工特別是梁體架梁時坡度
的存在有較大的安全風險。梁體架設過程中必須確保梁體與其下端支座的接觸面是水平的，否則梁
體底面為縱坡或橫坡時直接與支座接觸會導至支座承受較大水平力而產生過大的剪切，造成支座或
梁體的損壞。
在坡度段傳統的梁體架設過程是：在預制梁體之前在梁端支座中心線處預埋水平鋼板，架設時
在梁體底即支座頂加塞一整塊的楔形鋼板來調整縱坡，然后采用支座頂鋼板與梁底預埋鋼板焊接的
方式完成坡度的調整，此方法存在以下弊端：
(1)梁體底與楔形鋼板或多或少有不密貼現象，支座一側受力，縱向偏心受壓，橫向受拉或受推，
導致支座變形現象時有發生，影響支座壽命。
(2)楔形鋼板的制作誤差需要精確到0.1mm，焊接或粘貼在實際操作中都難以密貼效果，以致梁
體縱坡難以控制到規范允許范圍之內。
(3)路線縱坡坡度較多時，楔形鋼板厚度不統一，控制縱坡的精確度不高；
(4)梁體架設梁過程中，需要人員在支座處反復來回的調試更換合適高度的楔形鋼板， 不但費
時費力、施工速度慢，也存在較大的安全隱患。
(5)無法適應不規則坡度和異形坡度的多變坡度的調整。
2、技術簡介
2.1 梁底縱坡原理
在預制梁階段，通過在臺座上預留楔形槽口，澆筑與梁底縱坡相適應坡率的梁靴。具體為用與
主梁同標號的混凝土在梁底設置梁靴，梁靴順梁方向長和寬與蓋梁頂墊石尺寸對應；梁靴厚度：在
如順橋向為上坡時，后退端厚度為2cm，前進端厚度H根據梁靴長度和梁體縱坡而定；在如順橋向為
下坡時，前進端厚度為2cm，后退端厚度H根據梁靴長度和梁體縱坡而定；在梁靴內設置鋼筋網片，
并在伸縮縫處的梁靴底部設置鋼板，鋼板上預埋與主梁連接筋，確保梁靴與主梁連接。
2.2梁底縱坡工藝原理
在預制廠設置的預制梁臺座的兩端梁體下端面的支座中心受力范圍內,設置一個固定楔塊凹槽。
固定楔塊凹槽的頂面與梁體縱坡一致，底面為水平面且應保證與待接觸的支座頂面貼合。
3、適用范圍
本技術適用于橋梁預制梁板施工，特別是縱坡較大的路線橋梁施工，其他縱坡的預制梁參考使
用。
4、施工工藝流程及操作要點
4.1 施工工藝流程
具體施工流程如圖4.1 所示。
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圖4.1 施工工藝流程圖
4.2 施工操作要點
4.2.1 橋梁坡段段統計與分類
對施工路線中具有的各種縱坡路段進行現場勘測，勘測包括各縱坡路段的坡度、長度和寬度，并作
詳細記錄，而后根據現場勘測記錄的坡度數據對各縱坡路段進行分類：
（1）當一個長度縱坡路段的縱、橫向坡度平緩且相同時歸為相同坡度段。
（2）當一個長度縱坡路段的縱向坡度變化大且橫向坡度相同時歸為變化坡度段。
（3）當一個長度縱坡路段的縱、橫向坡度均變化大時歸為異型坡度段。
4.2.2 相同坡度段縱坡調整裝置的設計及施工
(1)相同坡度段縱坡調整裝置為固定楔塊，固定楔塊和梁體是在預制廠預制成的一體結構。固定
楔塊的下端面是與支座的接觸面為水平面。固定楔塊的上端面坡度與這個長度縱坡路段的縱、橫向
坡度相同。
(2)固定楔塊的設計：固定楔塊順梁體方向長和寬與墩臺頂的墊石尺寸對應相同。
固定楔塊的厚度：在如順橋向為上坡時，固定楔塊的后退端厚度為2cm。固定楔塊的前進端厚
度H 根據固定楔塊長度和梁體縱坡而確定。在如順橋向為下坡時，固定楔塊的前進端厚度為2cm，
后退端厚度根據固定楔塊長度和梁體縱坡而確定。
(3)固定楔塊的制備，包括加強處固定楔塊、簡支處固定楔塊：加強處固定楔塊的制備：在預制
廠設置的預制梁臺座的兩端梁體下端面的支座中心受力范圍內,設置一個固定楔塊凹槽。固定楔塊凹
槽的頂面與梁體縱坡一致，底面為水平面且應保證與待接觸的支座頂面貼合。
固定楔塊凹槽的厚度包含2cm 的梁底預埋鋼板和與固定楔塊凹槽中心厚度之和。
澆筑前，在固定楔塊凹槽內底面設置一塊厚20mm 的梁底預埋鋼板，梁底預埋鋼板頂面呈間隔距
離焊接眾多根錨筋，各錨筋上端深入梁體內，在梁底預埋鋼板四角設螺栓孔，螺栓孔上端口與螺栓
套筒下端口對接為一體，螺栓套筒上端口深入上端的梁體內。
在梁底預埋鋼板上放一層間距為10cmφ10mm 的鋼筋網片，在鋼筋網片交叉點處插入長45cm 直
徑為10mm 豎向鋼筋，各豎向鋼筋深入梁體，且豎向鋼筋和各錨筋與對應處的梁體鋼筋網連成一體。
固定楔塊與梁體采用同標號的混凝土漿料一起澆筑，振搗、養生，去模完成兩端帶加強處固定
楔塊的梁體制備，形成帶梁底預埋鋼板的固定楔塊與梁體為一整體結構。
或簡支處固定楔塊的制備：在預制廠設置的預制梁臺座的兩端梁體下端面的支座中心受力范圍
橋梁縱坡段統計與分類
相同坡段縱坡設計與施工
變化坡段縱坡設計與施工
異形坡段縱坡設計與施工
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內,設置一個固定楔塊凹槽，固定楔塊凹槽的頂面與梁體縱坡一致，底面為水平面且應保證與待接觸
的支座頂面貼合。澆筑前，在固定楔塊凹槽內底面放一層間距為10cmφ10mm 的鋼筋網片，在鋼筋網
片交叉點處插入長45cm 直徑為10mm 豎向鋼筋，各豎向鋼筋深入梁體，且豎向鋼筋與對應處的梁體
鋼筋網連成一體。固定楔塊與梁體采用同標號的混凝土漿料一起澆筑，振搗、養生，去模完成兩端
帶簡支處固定楔塊的梁體制備，形成簡支處固定楔塊與梁體為一整體結構。
(4)帶加強處固定楔塊的梁體施工：加強處固定楔塊用在縱坡梁體與支座接觸的伸縮縫處。在墩
臺上端中部設墊石，墊石上端設支座下鋼板，墊石和支座下鋼板的四角通過下錨固螺栓與墩臺上端
固定為一體。支座下鋼板中部設支座，支座上端設不銹鋼滑板，不銹鋼滑板上端設支座上鋼板。加
強處固定楔塊的楔塊預埋鋼板的下端面中部壓設在支座上鋼板的上端面中部上。支座上鋼板的四角
通過上錨固螺栓及螺栓套筒與梁體固定為一體；即上錨固螺栓的上端依次穿過位于支座上鋼板、楔
塊預埋鋼板的螺栓孔及加強處固定楔塊內的螺栓套筒與對應的梁體固定為一體。在支座上、下鋼板
外周之間設防塵罩，用于防塵且不影響伸縮縫處梁體的伸縮。
(5)帶簡支處固定楔塊的梁體施工：在墩臺上端中部設墊石，墊石上端中部設支座，簡支處固定
楔塊的下部面中部壓設在支座的上端面中部上。
4.2.3 對變化坡度段縱坡調整裝置的設計及施工
(1)變化坡度段縱坡調整裝置為活動楔塊。活動楔塊和梁體是同在預制廠預制的分體結構。活動
楔塊的上端面與梁體兩端對應部的下端面平行設置。活動楔塊的下端面為與支座的接觸面，接觸時
為水平面。支座中心線與活動楔塊的支承中線在同一直線上，即支座中心線與活動楔塊的支承中心
線為同一直線。在同一直線上活動楔塊的坡度與這個長度縱坡路段的縱、橫向坡度相同。
(b)活動楔塊的設計：活動楔塊順梁體方向長和寬與墩臺頂的墊石尺寸對應相同。
活動楔塊的后退端厚度包含2cm 的楔塊預埋鋼板加至少1cm 的混凝土厚度之和。活動楔塊的前
進端厚度根據活動楔塊長度和梁體縱坡而確定；在如順橋向為下坡時，活動楔塊的前進端厚度為2cm
的楔塊預埋鋼板加至少1cm 的混凝土厚度之和，后退端厚度H 根據固定楔塊長度和梁體縱坡而確定。
如順橋向為下坡時，后退端厚度H 等于在活動楔塊的后退端下端面側邊處，梁體下端面至對應的支
座上鋼板之間的直線長度。
(c)與活動楔塊對應梁體的制備：在預制廠設置的預制梁臺座的兩端梁體下端面的支座中心受力
范圍內,設置一個兩端帶凸榫臺的支撐模座。支撐模座上端面的各凸榫臺分布及數量與活動楔塊上端
面的各凸榫臺分布及數量對應相同。支撐模座的四角設螺栓套筒。梁體用混凝土漿料澆筑，振搗、
養生，去支撐模座，制備成下端面的兩端帶凹槽的梁體。應保證活動楔塊上端面的對應凸榫臺能卡
入梁體對應部的凹槽內。
(d)活動楔塊的制備：在預制廠設置活動楔塊開合式模臺。模臺的上端面設有與梁體內的凹槽對
應的凸榫模槽，澆筑前在模臺的下端面設楔塊預埋鋼板，楔塊預埋鋼板的四角設螺栓孔，螺栓孔上
端口與螺栓套筒下端口對接為一體，螺栓套筒上端口相通模臺的上端面。楔塊預埋鋼板上端的模臺
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內設有下端與楔塊預埋鋼板連接且上端伸入凸榫模槽內的鋼筋網架。采用與梁體同標號的混凝土漿
料注入開合式模臺內，振搗、養生，脫模，完成活動楔塊的制備。
制備不同厚度、坡度的活動楔塊，并在制備的活動楔塊側邊標出規格尺寸，以適合施工現場選
配。
(e)活動楔塊的梁體施工：在墩臺上端中部設墊石。墊石上端中部設支座， 支座上端設支座上
鋼板。根據支座上鋼板的上端面與上端對應處梁體的下端面之間的高度及坡度，選用和放置適配的
活動楔塊。活動楔塊的楔塊預埋鋼板的下端面中部壓設在支座上鋼板的上端面中部上。活動楔塊上
端的各凸榫臺卡臥在對應處的梁體的凹槽內。四個錨固螺栓分別穿過支座上鋼板四角的螺柱孔及活
動楔塊的螺栓套筒將活動楔塊與梁體固定為一體。
活動楔塊上端面及各凸榫臺與對應處的梁體及梁體的凹槽之間設有膠粘層、或水泥漿層。水泥
漿層可作為連接層，亦可作為高度微調層。
4.2.4 對異型坡度段縱坡調整裝置的設計及施工
(1)異型坡度段縱坡調整裝置為分體式楔塊。分體式楔塊在金屬品制備廠由機械加工、或鑄造而
成。分體式楔塊由左楔鋼塊、右楔鋼塊、前楔鋼塊、后楔鋼塊和分體鋼筋網架及底面鋼板所構成。
左、右楔鋼塊的上端面為斜面。左、右楔鋼塊的下端面為平面。左、右、前、后楔鋼塊的對應內端
面呈間隔距離設有眾多個接頭鋼柱，以利于與水泥漿固定。前楔鋼塊的上端設注漿口。底面鋼板的
長度和寬度大于合并后的左、右、前、后楔鋼塊圍成的外側邊的長度和寬度。底面鋼板的厚度為2～
3cm。底面鋼板的四角設固定螺孔。左、右楔鋼塊的內端面對應的兩端邊沿上設卡槽。
左、右楔鋼塊的坡度與這個長度縱坡路段的縱、橫向坡度相同。
各楔鋼塊的厚度為2～3cm，以能穩固豎立為佳。左、右楔鋼塊的順梁體方向長度與墩臺頂的墊
石長度相同。
后楔鋼塊的高度：在如順橋向為上坡時，后楔鋼塊的高度為2cm，前楔鋼塊的高度H 根據楔塊
長度和梁體縱坡而確定；在如順橋向為下坡時，前楔鋼塊的高度為2cm，后楔鋼塊的高度H 根據楔
塊長度和梁體縱坡而確定。
制備不同厚度的左、右、前楔鋼塊，并在制備的左、右、前楔鋼塊的側邊標出規格尺寸，以適
合施工現場選配。
(2)分體式楔塊的梁體施工方法：在墩臺上端中部設墊石。墊石上端中部設支座。支座上端中部
設底面鋼板。底面鋼板中心與支座中心在同一直線上。在底面鋼板上端面中部設頂壓裝置（如液壓
千斤頂）。梁體的一端下面中部對齊支座中心位于頂壓裝置上。調整頂壓裝置使梁體與底面鋼板之
間的高度、坡度達到設計要求。而后，在底面鋼板的上端面后部置適配高度的后楔鋼塊，后楔鋼塊
的上端面頂持在對應的梁體底面上。而后，在底面鋼板的上端面左、右側部分別置適配高度的左、
右楔鋼塊。左、右楔鋼塊兩端的卡槽分別卡頂在后楔鋼塊兩側。左、右楔鋼塊的上端面頂持在對應
的梁體底面上。拿離頂壓裝置。在后、左、右楔鋼塊圍成的空間內置入分體鋼筋網架。再置入適配
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高度的前楔鋼塊封閉由后、左、右楔鋼塊圍成空間的前端面。前楔鋼塊的兩端分別卡頂在左、右楔
鋼塊兩端的卡槽內。用鐵絲圍固左、右、前、后楔鋼塊的外側中部后。從前楔鋼塊的上端注漿口向
左、右、前、后楔鋼塊圍成的空間注滿水泥漿料。待水泥漿料固化后，封閉注漿口，用錨螺栓穿過
底面鋼板上的固定螺孔將分體式楔塊與梁體固定為一體。
固定楔塊、活動楔塊和分體式楔塊能相互配合使用。即可根據需要在一個長度縱坡路段內同時
用、或選用固定楔塊、活動楔塊和分體式楔塊施工方式。
墩臺上端中心線、墊石中心線、支座中心線和固定楔塊的中心線在同一直線上。
一種配合實現預制梁底縱坡施工方法的預制梁底縱坡裝置是固定楔塊、活動楔塊和分體式楔塊。
固定楔塊和梁體是在預制廠預制成的一體結構，固定楔塊分為加強處固定楔塊和簡支處固定楔
塊，固定楔塊的下端面是與支座的接觸面為水平面，固定楔塊的上端面坡度與這個長度縱坡路段的
縱、橫向坡度相同，固定楔塊順梁體方向長和寬與墩臺頂的墊石尺寸對應相同。
加強處固定楔塊的底面設置一塊厚20mm 的梁底預埋鋼板，梁底預埋鋼板頂面呈間隔距離焊接眾
多根錨筋，各錨筋上端深入梁體內，在梁底預埋鋼板四角設螺栓孔，螺栓孔上端口與螺栓套筒下端
口對接為一體，螺栓套筒上端口深入上端的梁體內，在加強處固定楔塊內設有間距為10cmφ10mm 的
鋼筋網片，在鋼筋網片交叉點處設長45cm 直徑為10mm 豎向鋼筋，各豎向鋼筋深入梁體，且豎向鋼
筋和各錨筋與對應處的梁體鋼筋網連成一體。
簡支處固定楔塊的頂面與梁體縱坡一致，底面為水平面，簡支處固定楔塊內呈間距為10cmφ10mm
的鋼筋網片，在鋼筋網片交叉點處設長45cm 直徑為10mm 豎向鋼筋，各豎向鋼筋深入梁體，且豎向
鋼筋與對應處的梁體鋼筋網連成一體。
所述的活動楔塊為預制廠預制結構，活動楔塊的上端面與梁體兩端對應部的下端面平行設置，
活動楔塊的上端面呈間隔距離設有數個凸榫臺，活動楔塊的下端面為與支座的接觸面，活動楔塊的
坡度與這個長度縱坡路段的縱、橫向坡度相同。活動楔塊的下端面設楔塊預埋鋼板。活動楔塊的四
角（包括楔塊預埋鋼板）設螺栓孔，活動楔塊和凸榫臺內設鋼筋網架。所述的與活動楔塊凸榫臺對
應的梁體面上設有卡固凸榫臺的凹槽。
所述的分體式楔塊分體式楔塊由左、右、前、后楔鋼塊和分體鋼筋網架及底面鋼板所構成。左、
右楔鋼塊的上端面為斜面，左、右楔鋼塊的下端面為平面。左、右、前、后楔鋼塊的對應內端面呈
間隔距離設有眾多個接頭鋼柱。前楔鋼塊的上端設注漿口。底面鋼板的長度和寬度大于合并后的左、
右、前、后楔鋼塊圍成的外側邊的長度和寬度，底面鋼板的四角設固定螺孔。左、右楔鋼塊的內端
面對應的兩端邊沿上設卡槽。分體鋼筋網架位于由左、右、前、后楔鋼塊圍成的空間內。水泥漿料
封填由左、右、前、后楔鋼塊圍成的空間內。
左、右楔鋼塊的坡度與這個長度縱坡路段的縱、橫向坡度相同，各楔鋼塊的厚度為2～3cm。
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圖4.2.4-1 伸縮縫處梁靴示意圖
圖4.2.4-2 簡支處梁靴示意圖
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圖4.2.4-3 上坡橋梁靴示意圖
圖4.2.4-4 上坡橋梁靴構造示意圖
圖4.2.4-5 下坡橋梁靴示意圖
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圖4.2.4-6 下坡橋梁靴構造示意圖
圖4.2.4-7 梁靴鋼筋示意圖
5、材料與設備
5.1 材料
表5-1 主要工程數量表
序號材料名稱型號數量備注
1 1 號鋼筋Φ10 單根長76cm
2 2 號鋼筋Φ10 單根長56cm
3 3 號鋼筋Φ10 單根長45cm
4 混凝土與梁體同標號根據具體尺寸計算
5 梁底鋼板厚2-3cm 與簡支端數量對應
5.2 設備
表5-2 主要設備表
序號規格及名稱規格單位數量
1 鋼筋切斷機GT4-14 臺2
2 鋼筋彎箍機GF-16 臺1
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3 振搗器附著式與插入式振搗器個
根據梁長按照布點
距離計算
4 電焊機BX-400 臺2
5 調節鋼板2cm 塊與臺座數量對應
5.3 施工機具
表5-3 主要機械表
序號規格及名稱規格單位數量
1 混凝土罐車10m³ 臺2
2 龍門吊100t 個4
6、效益分析
1）經濟效益
通過測算，經采用本技術，通過梁端支座處設置楔形槽來設置縱坡的方法，相比傳統的梁底墊
鋼板技術節省了時間和人工費用，具體如下：
工期管理費比較：采用新技術每日能多架設0.7 片梁，梁板安裝效率平均提高14%，關鍵路線
上875 片梁，工期提前29 天，共節省管理費87.93 萬元。
人工費比較：一臺架橋機配置6 個作業人員，人均工單價320 元/日，提前44 天能節省人工費
5.57 萬元。
節約成本至少為87.93+5.57=93.5 萬元。
2）社會效益
（1）保證支座質量。通過在梁底設置梁靴，保證了支座受力均勻，不會因局部受力而變形。
（2）降低施工安全風險。傳統的在梁底塞楔形鋼板的方式，在梁體受水平推力作用下，楔形鋼
板會移動，將會產生較大安全隱患。而在梁底設置梁靴后，安裝后的梁板與支座粘結密貼，梁板在
受力后較穩定。
（3）架梁便宜，工作效率高。本實用新型在梁底所設置的梁靴，減少了吊裝時所需人工安裝楔
形鋼板時反復調試合適厚度鋼板的勞動力，提高了工作效率。
（4）節約鋼板。傳統的在梁底設置楔形鋼板的方法，需要消耗大量的楔形鋼板，采用梁靴是用
與梁板同標號的混凝土，同工程量的混凝土較鋼材實惠。
7、應用實例
華坪至麗江高速公路第15合同段預制梁施工應用梁底縱坡施工技術，本合同段預制梁橋9座，共
計1235片預制T梁，共布置55個帶有預留梁底縱坡槽口的臺座平行流水作業。
施工效果
（1）本技術能適用在公路、橋梁施工中，能適應存在較大變化的各種縱坡段的復雜施工狀況，
且施工速度快，適用性強，穩定可靠，精確度高、質量好。
（2）本技術采用多種楔塊形式，且楔塊為標準件，現場應用方便靈活，能保證了支座受力均勻，
不會因局部受力而損壞，大幅降低了施工和調整難度，減少了施工所需人員，縮短了工期，提高了
工作效率，大幅降低了施工成本。

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