預(yù)制墩柱拼裝工藝及控制技術(shù)研究

蘇長波

（中鐵二十二局集團(tuán)第三工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 前言

預(yù)制墩柱拼裝是指將先在工廠將全部構(gòu)件生產(chǎn)出來，再在施工現(xiàn)場進(jìn)行裝配的行為，充分發(fā)揮該工藝技術(shù)，有利于解決當(dāng)前建筑施工過程中存在的空間占用大、風(fēng)險發(fā)生率高、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。為了確保預(yù)制墩柱拼裝質(zhì)量，施工人員必須基于實(shí)際制定可靠的管理方案，采用先進(jìn)的控制技術(shù)規(guī)避安全事故。

1 工程概況

某省道改造工程EPC 總承包項(xiàng)目建設(shè)全長約有9.02 公里，建設(shè)形式以“高架主線+地面路”為主，其中高架主線的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)定位為一級公路、快速路，規(guī)模為雙向6 車道；地面路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)是修建成城市的主干路，規(guī)模為雙向4 車道，總工程共占地72 萬8 千多平方米。該工程擬計(jì)劃分為二期完成，一期工程長度在5.86千米左右，二期工程長度約為3.16 千米，計(jì)劃施工周期（包括設(shè)計(jì)周期）1650 日歷天。為了保證該省道使用安全，建設(shè)單位要求設(shè)計(jì)質(zhì)量必須符合國家技術(shù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，施工質(zhì)量應(yīng)與任務(wù)書要求一致。

2 預(yù)制墩柱拼裝工藝及施工要點(diǎn)

2.1 做好施工前準(zhǔn)備工作

1.參數(shù)復(fù)核

由于該省道改造工程施工周期相對較長且工作量大，因此施工單位采用了預(yù)制墩柱拼裝工作降低工作壓力，一定程度上為縮短施工周期提供了強(qiáng)有力支持。為了進(jìn)一步提高拼裝質(zhì)量，施工人員應(yīng)做好施工前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作，對于參數(shù)復(fù)核，首先要對設(shè)計(jì)圖紙上的標(biāo)高、間距、軸線中心等數(shù)據(jù)進(jìn)行確定，其次核校高程基準(zhǔn)點(diǎn)、縱橫軸線、基準(zhǔn)標(biāo)高標(biāo)識，最后要對墩柱安裝位置進(jìn)行確定。在完成參數(shù)復(fù)核工作之后，需要將準(zhǔn)確數(shù)據(jù)上報(bào)給監(jiān)理工程師進(jìn)行復(fù)測，為后續(xù)各項(xiàng)書面手續(xù)辦理提供依據(jù)。

2.選擇拼裝吊機(jī)

拼裝吊機(jī)是預(yù)制墩柱拼裝施工的重要基礎(chǔ)設(shè)備，在選擇拼裝吊機(jī)時，施工人員應(yīng)全面思考影響因素，尤其是施工現(xiàn)場與文件要求，盡量選擇吊重、吊臂等數(shù)據(jù)相對合適的吊機(jī)。比如，本文例舉的改造工程將主線高架速度設(shè)置為80 千米/時、平行匝道40 千米/時、立交匝道40 千米/時、地面輔路50 千米/時等，基于上述數(shù)據(jù)，最好選擇墩柱吊重在85 噸上下、平均高度在7.5 米左右的拼裝吊機(jī)作為主機(jī)，吊臂長度應(yīng)以25 米為宜，最大作業(yè)半徑應(yīng)為10 米；輔助吊機(jī)的吊壁長度選定18 米，最大作業(yè)半徑為7.5 米[1]。

3.設(shè)置鋼絞線吊點(diǎn)

出于施工安全考慮，施工單位在設(shè)置鋼絞線吊點(diǎn)時，首先應(yīng)將雙點(diǎn)預(yù)制鋼絞線吊點(diǎn)作為墩柱吊裝吊耳，并保證吊耳處于柱頂頂部，間距為10.54 米；其次，在預(yù)埋鋼絞線時，選擇直徑為15.2 毫米的型號，將預(yù)埋深度控制在10 米上下（浮動不超過0.1 毫米），表面伸出長度為2 米；再者，為了強(qiáng)化鋼絞線吊點(diǎn)的局部抗剪能力，選擇的鋼管長度應(yīng)為4 米，形狀為圓弧，同時在吊點(diǎn)處用白皮管包裹；最后，施工單位在設(shè)置鋼絞線吊點(diǎn)時必須遵循國家與行業(yè)規(guī)定，根據(jù)預(yù)制墩柱高度與重量確定每個吊點(diǎn)的鋼絞線束數(shù)。

2.2 確保墩柱位置準(zhǔn)確

1.墩柱就位

在確定預(yù)制墩柱的安裝位置時，施工人員可以采用墩柱就位技術(shù)開展相關(guān)工作，該技術(shù)具體包括：第一，若是試吊時預(yù)制墩柱的拼接面不座獎，在正式吊裝時應(yīng)對其進(jìn)行初步調(diào)整，使用倒角限制墩柱平面位置，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的扭轉(zhuǎn)問題；第二，當(dāng)預(yù)制墩柱底面與鋼筋之間的距離為2 厘米時，施工人員需要對墩柱位置進(jìn)行調(diào)整，在確保墩柱穩(wěn)定之后方能將預(yù)留鋼筋準(zhǔn)確穿入灌漿筒；第三，若是預(yù)制墩柱底面與中心墊塊之間的距離約為2 厘米，需要對墩柱重心進(jìn)行調(diào)整，確保其與承臺中心線對齊，如此方能保證預(yù)制墩柱被準(zhǔn)確穩(wěn)定的放在中心墊塊上。

2.墩柱校正

針對預(yù)制墩柱位置的矯正與調(diào)整，施工人員應(yīng)先調(diào)節(jié)與設(shè)計(jì)圖紙參數(shù)偏差較大的方向，再對偏差相對較小的方向進(jìn)行調(diào)整。具體來講，在吊裝就位后，施工人員在預(yù)制墩柱的經(jīng)緯方向設(shè)置兩臺校正頂升液壓桿，先采用手動調(diào)整的方式對墩柱垂直度進(jìn)行校正，再利用纜風(fēng)繩、柱頂花籃螺絲等進(jìn)行精調(diào)，最終確保偏差值處在-2mm 到+2mm 范圍間。

2.3 控制密封墊層材料質(zhì)量

第一，施工人員在開展灌漿墩柱與承臺拼接工作時，為了保證二者的密封性，應(yīng)采用高強(qiáng)度低收縮的砂漿充當(dāng)墊層材料，使用自帶計(jì)量稱重功能的攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，由于此類攪拌機(jī)可以自動計(jì)量與調(diào)整用水量，所以能夠避免出現(xiàn)墊層材料粘黏度不足的問題。第二，在調(diào)制強(qiáng)度高且收縮率低的砂漿時應(yīng)遵循基本技術(shù)指標(biāo)要求，抗壓強(qiáng)度應(yīng)大于等于60MPa，彈性模量不得小于30GPa，豎向膨脹率必須在0.02%與0.1%區(qū)間內(nèi)，初凝時間需大于2 小時，此類砂漿墊層材料的配合比是“水：砂漿=12:100”，稱計(jì)材料的設(shè)備最好選擇精度為10g 的電子臺秤，有利于避免出現(xiàn)因數(shù)量控制不準(zhǔn)確而降低強(qiáng)度或提高收縮率的現(xiàn)象[2]。第三，攪拌環(huán)節(jié)對墊層材料質(zhì)量的優(yōu)劣具有直接影響，為了提高攪拌質(zhì)量，施工人員應(yīng)采用專用攪拌機(jī)，將總攪拌時間控制在3 分鐘左右；在完全將水、砂漿配料放入攪拌機(jī)后打開轉(zhuǎn)盤、電機(jī)的開關(guān)，此環(huán)節(jié)的攪拌時間為1 分鐘；在這一分鐘中，施工人員要不斷使用攪拌棒將附著于拌漿桶上壁的砂漿配料刮落；攪拌兩分鐘之后，將桶底邊的配料刮起，直至桶內(nèi)不再有干料為止。第四，對于停漿控制工作，施工人員應(yīng)按照指標(biāo)要求開展施工，等到墊層砂漿凝固之后方可進(jìn)行壓漿，順序應(yīng)為自上而上，待墊層砂漿上升至出漿口處，先堵住出漿口約5 秒左右，再停止壓漿，只有在保證壓力變得穩(wěn)定后，才能將進(jìn)漿頭拔出，使用止?jié){塞封住注漿口。

3 控制預(yù)制墩柱拼裝施工質(zhì)量的措施

預(yù)制墩柱拼裝質(zhì)量受預(yù)制、運(yùn)輸、安裝等環(huán)節(jié)影響，對各施工環(huán)節(jié)的精度要求相對較高，若是某個連接點(diǎn)出現(xiàn)問題，即便誤差范圍極小，也會對預(yù)制墩柱拼裝質(zhì)量造成不利影響，從而威脅建筑的安全性與穩(wěn)定性。因此，施工人員必須做好預(yù)制墩柱拼裝施工控制工作，結(jié)合施工實(shí)際與文件要求制定合理可靠的質(zhì)量控制措施，以此保證提高拼裝施工精度、降低安全事故發(fā)生率。

第一，對灌漿料的配比與攪拌工序進(jìn)行嚴(yán)格控制，在灌漿料制備完成后、灌漿前對該材料進(jìn)行檢查，避免質(zhì)量不合格的灌漿料被應(yīng)用于預(yù)制墩柱拼裝施工中；第二，控制好承臺預(yù)埋鋼筋精度，施工人員在綁扎承臺鋼筋前，應(yīng)先在承臺墊層上使用螺栓將方鋼固定住，同時確保預(yù)留鋼筋頂面的相對位置誤差大于等于2mm，主要目的是防止后期承臺預(yù)埋鋼筋發(fā)生位移；第三，灌漿套筒精度對預(yù)制墩柱拼裝效果同樣具有較大影響，施工人員可以通過在定型模板上設(shè)置套筒定位螺栓的方式提高灌漿套筒精度，并將螺栓安裝誤差控制在2mm 以下。除此之外，施工人員還需要控制好灌漿質(zhì)量，對配置完成的灌漿進(jìn)行檢測，現(xiàn)階段使用最多的檢測設(shè)備是“灌漿套筒灌漿質(zhì)量檢測儀”，充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢，可以在預(yù)制墩柱施工過程中檢測套筒是否滿載、凝固后的灌漿飽滿度是否合格。

4 結(jié)束語

綜上所述，預(yù)制墩柱拼裝工藝已經(jīng)在我國多個城市的建筑施工中得到應(yīng)用，極大程度上降低了能源資源的不必要損耗，對減少施工成本與縮短建設(shè)工期具有重要意義。但為了確保拼裝質(zhì)量，施工人員必須做好參數(shù)復(fù)核、設(shè)備選擇、材料運(yùn)輸?shù)葴?zhǔn)備工作，對墩柱位置進(jìn)行確定與矯正，同時對各數(shù)據(jù)精度加強(qiáng)控制。