裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工關(guān)鍵技術(shù)研究

（安徽省高等級(jí)公路工程監(jiān)理有限公司，安徽 合肥 230000）

橋梁墩柱是橋梁的支撐結(jié)構(gòu)，基本上都是由承臺(tái)、柱式墩身、蓋梁共同組成的，具有減輕墩身自重、解決污工材料、美觀、剛度和強(qiáng)度大的特點(diǎn)，可在橋梁中使用。但是在傳統(tǒng)橋梁施工中，受到現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工特點(diǎn)的制約，以至于橋梁墩柱現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工質(zhì)量比較差?；诖?，伴隨著預(yù)制裝配式橋墩施工技術(shù)的迅猛發(fā)展，裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工的應(yīng)用，徹底打破了現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工中存在的局限性，可顯著提升橋梁墩柱施工質(zhì)量。

1 裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工背景分析

橋梁墩柱基本上都是采用現(xiàn)場(chǎng)澆筑的方式進(jìn)行施工的。但是在現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工的過(guò)程中，由于施工的工藝比較落后，施工周期比較長(zhǎng)，且施工的過(guò)程繁瑣，致使整合工程施工的工期非常長(zhǎng)；另外，在傳統(tǒng)橋墩現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工的模式下，在施工的過(guò)程中還會(huì)產(chǎn)生的噪聲、粉塵等，還會(huì)對(duì)周圍的環(huán)境、居民等現(xiàn)場(chǎng)嚴(yán)重的影響。

基于此，面對(duì)著預(yù)制裝配式橋墩施工技術(shù)的迅猛發(fā)展，將其應(yīng)用到橋梁墩柱施工中，可徹底打破這一局限，尤其是基于裝配式施工的“施工效率高、作業(yè)化工期短、綠色環(huán)保、施工安全性高”等優(yōu)點(diǎn)，將其應(yīng)用到橋梁工程施工中，具有十分顯著的優(yōu)勢(shì)。尤其是在交通道路繁忙的舊橋改造、加固的過(guò)程中，可最大限度減少施工過(guò)程中對(duì)交通所造成的影響。

與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑式的施工模式不同，裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工具有三個(gè)顯著的特點(diǎn)，即：（1）現(xiàn)場(chǎng)施工的時(shí)間相對(duì)比較短，并且在具體的施工過(guò)程中，整個(gè)工程的施工工期非常容易被控制。這對(duì)于高速公路建設(shè)、尤其是中小跨徑橋梁的施工中，通過(guò)這一技術(shù)的應(yīng)用，可最大限度縮短工期；（2）施工的質(zhì)量、耐久性具有保障。在裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工過(guò)程中，所有的構(gòu)建基本上都是嚴(yán)格按照規(guī)格進(jìn)行制作的。因此，在這一施工過(guò)程中，施工質(zhì)量可最大限度得到保障。同時(shí)，與傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆筑施工工藝相比，裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工過(guò)程中的工藝、各種隨機(jī)因素均可進(jìn)行有效的控制。因此，這一施工工藝下的耐久性效果會(huì)更好；（3）環(huán)境影響小，有助于可持續(xù)發(fā)展。在裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工過(guò)程中，大部分現(xiàn)場(chǎng)施工的工藝都被轉(zhuǎn)移到工廠中，在施工現(xiàn)場(chǎng)上只需要進(jìn)行安裝連接即可。因此，在這一施工模式下，對(duì)周圍的環(huán)境影響非常小，尤其是適合交通環(huán)境比較復(fù)雜的跨線橋施工中。另外，由于這一工程施工工藝對(duì)周圍環(huán)境的影響非常小，與當(dāng)前可持續(xù)發(fā)展的理念相適應(yīng)[1]。

2 裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工關(guān)鍵技術(shù)分析

2.1 施工流程

在裝配式的橋梁墩柱施工中，具體的施工方案是在鋼筋加工車間內(nèi)對(duì)鋼筋進(jìn)行統(tǒng)一加工，并在預(yù)制場(chǎng)地對(duì)橋梁的橋墩、蓋梁等進(jìn)行提前預(yù)制，之后將其運(yùn)輸?shù)綐虻刂返牡胤?，在現(xiàn)場(chǎng)對(duì)其進(jìn)行拼裝、對(duì)接、灌漿等。在這一施工工藝中，由于橋墩、蓋梁基本上都是在預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行制作完成的，可以在施工之前進(jìn)行。因此，借助這一施工模式可最大限度提升工程施工質(zhì)量，縮短工程的施工周期。

2.2 施工前準(zhǔn)備工作

在裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工中，做好充足的前期準(zhǔn)備工作，是保證整個(gè)工程施工順利進(jìn)行的基礎(chǔ)和關(guān)鍵。具體來(lái)說(shuō)，應(yīng)做到：（1）項(xiàng)目施工管理部門(mén)、作業(yè)施工技術(shù)人員，應(yīng)對(duì)具體的施工圖紙進(jìn)行詳細(xì)的研讀，并嚴(yán)格做好工程施工過(guò)程中相關(guān)技術(shù)的交底工作，不斷提升施工過(guò)程中的技術(shù)管理水平；（2）對(duì)施工過(guò)程中所需要的原料進(jìn)行檢測(cè)，確保施工原材料的質(zhì)量能夠達(dá)到相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)。切實(shí)做好施工原材料的質(zhì)量控制工作。同時(shí)，還要對(duì)施工的材料進(jìn)行抽取試驗(yàn)，切實(shí)做好各項(xiàng)檢查工作，為后續(xù)的工程施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；（3）做好參數(shù)的復(fù)核。在具體的裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工中，為了保證工程施工的質(zhì)量，相關(guān)工程施工人員還必須要做好參數(shù)的復(fù)核工作。即：對(duì)施工圖紙上的標(biāo)高、間距、軸線中心上的數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，對(duì)高程的基準(zhǔn)點(diǎn)、縱橫軸線、基準(zhǔn)標(biāo)高標(biāo)識(shí)等進(jìn)行核對(duì)，還要對(duì)墩柱的安裝位置進(jìn)行確定。在完成相關(guān)的參數(shù)復(fù)核之后，必須要將其上報(bào)給監(jiān)理工程師，對(duì)其進(jìn)行復(fù)測(cè)，最終為具體的工程施工奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；（4）選擇拼接吊裝。在具體的裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工中，拼裝吊機(jī)是施工中最為重要的基礎(chǔ)設(shè)備。在選擇拼裝吊機(jī)的時(shí)候，施工工作人員必須要結(jié)合構(gòu)件自重、場(chǎng)地環(huán)境狀況、施工工程的實(shí)際情況，選擇有最佳的施工吊機(jī)，，在在本項(xiàng)目中相關(guān)參數(shù)為：墩柱的吊重在85t 左右，平均高度在7.5m 左右的吊機(jī)作為主機(jī)[2]。

2.3 墩柱的制作

在裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工中，預(yù)制墩柱制作是施工過(guò)程中最為重要的組成部分，主要包括：鋼筋籠成型和配型、混凝土喂料、合模、離心成型、蒸汽養(yǎng)護(hù)、拆模和存放等工藝。（1）是在具體的工程施工中，嚴(yán)格按照工程施工的圖紙、施工規(guī)范等，對(duì)內(nèi)外籠的鋼筋裝配至混焊機(jī)內(nèi)，使其成型。將內(nèi)籠套入到外籠中，對(duì)其進(jìn)行起吊如模。在這一過(guò)程中，可充分采用布料斗、平板運(yùn)輸?shù)确绞竭M(jìn)行混凝土喂料，以免出現(xiàn)出現(xiàn)了喂料不均勻的現(xiàn)象；（2）借助離心成型的工藝，預(yù)制成墩柱之后，為了保證墩柱便于安裝，必須要將其底部70cm 范圍之內(nèi)的余漿進(jìn)行處理，將其清除干凈，以免影響后續(xù)的墩柱定位和安裝工作；（3）做好墩柱的蒸汽養(yǎng)護(hù)工作。在這一過(guò)程中，基本上是通過(guò)靜停、升溫、恒溫和開(kāi)蓋降溫等途徑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)的。具體來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行升溫養(yǎng)護(hù)的時(shí)候，應(yīng)堅(jiān)持“先慢后快”的原則，以20-30℃/h 為最佳，并且還要保障池內(nèi)的環(huán)境溫度處于一致的狀態(tài)；（4）對(duì)墩柱進(jìn)行脫膜處理之后，必須要由相關(guān)的質(zhì)檢人員，對(duì)墩柱的外觀質(zhì)量、尺寸后進(jìn)行觀察，以免出現(xiàn)尺寸偏差、質(zhì)量不合格的現(xiàn)象。同時(shí)，還要在橋墩的一端，將生產(chǎn)日期、管模編號(hào)等信息進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)注[3]。

2.4 預(yù)制墩柱運(yùn)輸

受到場(chǎng)地環(huán)境的限制，墩柱預(yù)制完成之后，必須要經(jīng)過(guò)運(yùn)輸達(dá)到施工現(xiàn)場(chǎng)。在具體的運(yùn)輸中，會(huì)受到運(yùn)輸?shù)缆窢顩r、墩柱構(gòu)建的特點(diǎn)，充分借助重型平板半掛車的途徑對(duì)其進(jìn)行勻速，將預(yù)制好的墩柱運(yùn)送到拼裝施工的現(xiàn)場(chǎng)。具體來(lái)說(shuō)，在對(duì)預(yù)制墩柱進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，還應(yīng)注意：（1）受到拼裝現(xiàn)場(chǎng)工程施工現(xiàn)狀的影響，在對(duì)其進(jìn)行運(yùn)輸之前，應(yīng)提前對(duì)具體的墩柱裝車順序、進(jìn)場(chǎng)順序，提前確定墩柱的出廠時(shí)的裝車方向，避免在墩柱吊裝的時(shí)候重新調(diào)轉(zhuǎn)方向；（2）在對(duì)預(yù)制墩柱進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，重型的平板半掛車的進(jìn)場(chǎng)路線、停放的場(chǎng)地都必須要保證平整硬實(shí)；（3）在對(duì)預(yù)制墩柱進(jìn)行運(yùn)輸?shù)臅r(shí)候，周圍必須要配備交通協(xié)管員，并與施工相關(guān)的地方的交通管理部門(mén)進(jìn)行合作，切實(shí)做好協(xié)助管理工作。

2.5 墩柱定位與校正

（1）墩柱定位。在裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工的時(shí)候，對(duì)具體的安裝位置進(jìn)行確定是重點(diǎn)。施工工作人員必須要按照相關(guān)的技術(shù)開(kāi)展工作，具體來(lái)說(shuō)應(yīng)注意：①在試吊的時(shí)候，如果出現(xiàn)預(yù)制墩柱的拼接面不座漿，在正式進(jìn)行吊裝的時(shí)候，必須要做好初步的調(diào)整工作，利用倒角限制墩柱的平面位置，以免在施工的過(guò)程中，出現(xiàn)嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)現(xiàn)象，制約工程施工質(zhì)量；②在對(duì)墩柱進(jìn)行定位的時(shí)候，如果墩柱地面、鋼筋之間的距離為2cm，必須要對(duì)具體的預(yù)制墩柱位置進(jìn)行重新調(diào)整，確保其穩(wěn)定之后，方可保證預(yù)留的鋼筋能夠準(zhǔn)確地穿入到灌漿筒內(nèi)；③在對(duì)墩柱進(jìn)行定位的時(shí)候，如果出現(xiàn)墩柱地面、中心墊塊之間的距離為2cm，必須要對(duì)墩柱的中心進(jìn)行重新調(diào)整，保證其與承臺(tái)的中心線處于對(duì)齊的狀態(tài)。只有做到這一點(diǎn)，才能保證墩柱能夠精準(zhǔn)地放到中心墊塊上。

（2）墩柱校正。在裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工的時(shí)候，完成墩柱的定位工作之后，還必須要做好墩柱的校正工作。施工工作人員必須要嚴(yán)格按照施工圖紙上的參數(shù)，對(duì)其進(jìn)行調(diào)整和設(shè)計(jì)，針對(duì)偏差較小的方向則應(yīng)對(duì)其進(jìn)行調(diào)整處理。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)墩柱吊裝就位之后，施工人員必須要將兩臺(tái)校正頂生液壓桿設(shè)置在墩柱的經(jīng)緯方向，并充分借助手動(dòng)的方式，對(duì)其進(jìn)行垂直度校正。接著，再利用纜風(fēng)繩、柱頂花籃螺絲等對(duì)其進(jìn)行精心調(diào)整，確保誤差的范圍控制在-2mm、到2mm 之間[4]。

2.6 裝配式預(yù)制墩柱施工

在具體對(duì)裝配式預(yù)制墩柱進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)從四個(gè)方面，做好施工技術(shù)的控制，不斷提升墩柱施工的質(zhì)量。（1）施工工作人員在對(duì)墩柱進(jìn)行灌漿、承臺(tái)拼接的時(shí)候，為了確保兩者之間的密封性，必須要充分借助高強(qiáng)度低收縮的砂漿，將其作為墊層材料，并借助自帶計(jì)量稱重工程的攪拌機(jī)，對(duì)其進(jìn)行攪拌處理。在這一過(guò)程中，由于攪拌機(jī)可以對(duì)自動(dòng)計(jì)量、用水量進(jìn)行調(diào)整，可最大限度避免施工過(guò)程中出現(xiàn)粘度不足的現(xiàn)狀；（2）在對(duì)砂漿進(jìn)行調(diào)整的時(shí)候，應(yīng)將砂漿的抗壓強(qiáng)控控制在60MPa 之內(nèi)，將砂漿彈性模量控制在30GPa 以上，并且保證砂漿的豎向膨脹率控制在0.02%-0.1%之間；另外，為了保障砂漿的初凝時(shí)間控制在2h 以上，應(yīng)將水與砂漿的配比控制在12:100；（3）在對(duì)砂漿進(jìn)行攪拌的過(guò)程中，為了提升砂漿的攪拌質(zhì)量，施工人員必須要充分借助攪拌機(jī)，對(duì)其進(jìn)行3 分鐘的攪拌；在將水、砂漿配料完全放入到攪拌機(jī)中之后，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行1 分鐘的攪拌。在這一過(guò)程中，相關(guān)的施工人員必須要具備不停地使用攪拌棒，將桶壁上的砂漿配料進(jìn)行刮落。攪拌兩份中之后，可將桶底的配料進(jìn)行刮起處理，一直到桶內(nèi)不再出現(xiàn)干料；（4）在停漿處理的時(shí)候，施工工作人員必須要嚴(yán)格按照相關(guān)的施工標(biāo)準(zhǔn)，待到墊層的砂漿凝固之后，方可進(jìn)行壓漿處理。具體來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行壓漿的時(shí)候，必須要遵循自傷而下的順序，待到墊層的砂漿上升到出漿口之后，將漿口堵住5s 左右，再停止壓漿，只有其壓力變得穩(wěn)定之后，才能將漿頭拔出來(lái)[5]。

3 裝配式預(yù)制墩柱工程施工質(zhì)量控制要點(diǎn)

在裝配式預(yù)制墩柱進(jìn)行施工中，由于墩柱的拼裝質(zhì)量會(huì)受到預(yù)制、運(yùn)輸和安裝等環(huán)節(jié)的影響，對(duì)施工各個(gè)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)度要求比較高。因此，在具體進(jìn)行施工的時(shí)候，必須要嚴(yán)格按照施工的規(guī)范，采取有效的質(zhì)量控制要點(diǎn)，不斷提升裝配式預(yù)制墩柱工程施工的精準(zhǔn)度，最大限度降低施工過(guò)程中的安全事故發(fā)生情況。

首先，在進(jìn)行施工的過(guò)程中，應(yīng)做好砂漿的配比，并對(duì)施工工序進(jìn)行嚴(yán)格的控制。待到砂漿配置完成之后，在灌漿前還必須要對(duì)其進(jìn)行全面、詳細(xì)的檢查，以免墩柱施工灌漿質(zhì)量不夠合格；

其次，對(duì)承臺(tái)預(yù)埋的鋼筋精度進(jìn)行控制。相關(guān)的施工人員在對(duì)鋼筋進(jìn)行綁扎之前，必須要借助螺栓將方鋼進(jìn)行固定，確保預(yù)留鋼筋的頂面相對(duì)位置誤差控制在2mm 以內(nèi)，以免在后期的工程施工中，出現(xiàn)預(yù)埋鋼筋位移的現(xiàn)狀。

再次，在墩柱拼接施工中，還必須要對(duì)灌漿套筒的精度進(jìn)行控制。具體來(lái)說(shuō)，在對(duì)其進(jìn)行控制的時(shí)候，可在定性模板上設(shè)置套筒定位螺栓的方式，將其安裝的誤差控制在2mm。

最后，施工工作中，還要做好灌漿質(zhì)量的控制工作，并對(duì)配置完成后的灌漿進(jìn)行檢測(cè)，確保工程施工的質(zhì)量[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，伴隨著裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工技術(shù)的不斷發(fā)展，裝配式橋梁墩柱已經(jīng)在城市建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，不僅縮短了工期，減少了工程施工中出現(xiàn)的污染現(xiàn)象，有效提升了工程施工的質(zhì)量?；诖?，必須要做好裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工過(guò)程中的技術(shù)和工藝控制，不斷提升裝配式橋梁墩柱預(yù)制施工的質(zhì)量。