淺水區(qū)預(yù)制墩臺(tái)鋼筋模塊化綁扎技術(shù)

康平

摘要：港珠澳大橋淺水區(qū)非通航孔橋墩臺(tái)采用全預(yù)制工藝，單個(gè)承臺(tái)+底節(jié)墩身重量達(dá)2350噸，鋼筋工程復(fù)雜，通過(guò)對(duì)鋼筋進(jìn)行分塊、分臺(tái)座綁扎，然后分節(jié)段分階段進(jìn)行組拼，形成了承臺(tái)+底節(jié)墩身鋼筋整體，為一次性澆筑承臺(tái)+底節(jié)墩身提供了條件，預(yù)制工期和功效得到了極大提升，值得相關(guān)工程學(xué)習(xí)和借鑒。

Abstract： The piers and abutments of the non-navigable openings in the shallow water area of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge adopt a fully prefabricated technology. The weight of a pile cap+bottom section pier body is 2350 tons. The reinforcement engineering is complex. Through the block and pedestal binding of the reinforcement， and then assembling in sections and stages， the whole reinforcement of the pile cap+bottom pier body is formed， which provides conditions for the one-time pouring of the pile cap+bottom pier body， and the prefabrication period and efficiency have been greatly improved， which is worth learning from related projects.

關(guān)鍵詞：港珠澳大橋;淺水區(qū)非通航孔;承臺(tái)+底節(jié)墩身鋼筋整體綁扎;預(yù)制;功效

Key words： Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge;non-navigable openings in shallow water areas;integral binding of pile cap+bottom pier body;prefabrication;effect

中圖分類號(hào)：U445.559? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）32-0106-05

1? 工程概況

1.1 墩臺(tái)結(jié)構(gòu)

港珠澳大橋淺水區(qū)非通航孔橋共62個(gè)橋墩，其中墩高≤27m橋墩49個(gè)（152～196#墩、216～219#墩），為低墩區(qū)，分為兩節(jié)預(yù)制，如圖1;墩高>27m橋墩13個(gè)（197～203#墩、210～215#墩），為高墩區(qū)，最高墩高42.974m，分為三節(jié)預(yù)制，如圖2。承臺(tái)尺寸為15.6×11.4×4.5m（橫橋向×縱橋向×承臺(tái)厚度），承臺(tái)采用C45混凝土。承臺(tái)頂埋入海床面;高程+8m以下墩身與承臺(tái)一起預(yù)制，預(yù)制承臺(tái)及其底節(jié)墩身最大重量為2350t。墩身采用矩形空心墩，墩底截面尺寸為11×4.0m（橫橋向×縱橋向），橫橋向壁厚0.8m，順橋向壁厚1.2m。墩帽橫向配置預(yù)應(yīng)力鋼束。墩身接縫采用濕接縫，高墩區(qū)橋墩共設(shè)置兩道接縫，第一道接縫設(shè)置在高程+8m處，位于浪濺區(qū)以上，第二道接縫距墩帽頂8m。墩身及墩帽采用C50混凝土。全橋共137個(gè)預(yù)制構(gòu)件。

1.2 墩臺(tái)鋼筋布置

承臺(tái)橫橋向底部主筋分4層布設(shè)，采用？準(zhǔn)25mm的HRB335鋼筋，其中底部二層主筋兩根一束，其余單根一束;順橋向底部主筋分4層布設(shè)，采用？準(zhǔn)32mm的HRB335鋼筋，兩根一束。樁頂設(shè)置兩層？準(zhǔn)22mm的HRB335鋼筋網(wǎng);承臺(tái)頂部順橋向和橫橋向布設(shè)兩層？準(zhǔn)20mm的HRB335鋼筋;承臺(tái)側(cè)面鋼筋采用？準(zhǔn)16mm的HRB335鋼筋。承臺(tái)預(yù)留孔內(nèi)鋼筋通過(guò)套筒與承臺(tái)預(yù)制部分鋼筋進(jìn)行連接。單個(gè)承臺(tái)鋼筋總重量約178t。

墩身豎向主筋分兩層布設(shè)，外側(cè)主筋在高程+8.0以下采用？準(zhǔn)32mm的不銹鋼鋼筋，以上采用？準(zhǔn)32mm的HRB335鋼筋;內(nèi)側(cè)采用？準(zhǔn)20mm的HRB335鋼筋。外側(cè)箍筋在高程+8.0以下采用？準(zhǔn)16mm的不銹鋼鋼筋，+8.0以上采用？準(zhǔn)16mm的HRB335鋼筋。單個(gè)墩身鋼筋最大重量約108t。單個(gè)墩帽鋼筋最大重量約95t。

1.3 預(yù)制場(chǎng)介紹

墩臺(tái)預(yù)制場(chǎng)主要由鋼筋加工車間、預(yù)制區(qū)、存放區(qū)、構(gòu)件縱橫移滑道體系組成（見(jiàn)圖3）。其中，設(shè)置底板鋼筋綁扎臺(tái)座、承臺(tái)內(nèi)模及預(yù)留孔剪力槽鋼筋綁扎臺(tái)座、承臺(tái)鋼筋綁扎臺(tái)座各兩座，設(shè)置墩身鋼筋綁扎臺(tái)座四座;設(shè)置承臺(tái)及底節(jié)墩身預(yù)制臺(tái)座四座，設(shè)置墩身、墩帽預(yù)制臺(tái)座四座;設(shè)置承臺(tái)及底節(jié)墩身存放臺(tái)座六座，墩身墩帽存放臺(tái)座10座，布置一臺(tái)120t龍門吊用于鋼筋骨架整體吊裝。

2? 預(yù)制墩臺(tái)鋼筋模塊化綁扎技術(shù)

墩臺(tái)普通鋼筋在墩臺(tái)預(yù)制場(chǎng)附件的鋼筋加工車間加工完成后分批運(yùn)輸?shù)较嚓P(guān)鋼筋綁扎臺(tái)座使用，不銹鋼筋采用工廠定型制造后運(yùn)輸?shù)较嚓P(guān)鋼筋綁扎臺(tái)座使用。

2.1 承臺(tái)+底節(jié)墩身鋼筋綁扎

2.1.1 總體流程

承臺(tái)鋼筋分成兩部分（底板四層鋼筋網(wǎng)、預(yù)留孔模板安裝及剪力槽鋼筋）在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)對(duì)應(yīng)臺(tái)座上綁扎、綁扎完后吊裝到承臺(tái)鋼筋綁扎臺(tái)座上，完成其余鋼筋綁扎并同步安裝承臺(tái)鋼筋整體橫移支架。

墩身鋼筋在底節(jié)墩身鋼筋綁扎臺(tái)座上單獨(dú)綁扎并同步安裝吊裝吊具。

承臺(tái)鋼筋綁扎完后整體橫移至預(yù)制臺(tái)座上，墩身鋼筋整體吊裝插入承臺(tái)鋼筋（由于場(chǎng)地限制原因，墩身鋼筋整體綁扎完成后需平面旋轉(zhuǎn)90度后吊裝插入承臺(tái)鋼筋，為此設(shè)計(jì)了專用吊具，見(jiàn)圖15），完成承臺(tái)及底節(jié)墩身鋼筋安裝。鋼筋安裝完成后整體模板合模即可進(jìn)行承臺(tái)及底節(jié)墩身預(yù)制節(jié)段的整體澆筑?？傮w流程見(jiàn)圖4。

2.1.2 底四層鋼筋綁扎及吊裝

承臺(tái)鋼筋綁扎前，先通過(guò)測(cè)量放線放出底板鋼筋的軸線，根據(jù)軸線定位出鋼筋網(wǎng)胎具位置，將鋼筋胎具固定在臺(tái)座上。在鋼筋綁扎臺(tái)座上按1個(gè)/m2的密度布置特制混凝土保護(hù)層墊塊。焊接鋼筋定位的綁扎骨架，鋼筋定位骨架由∠75×8mm角鋼為立桿、骨架鋼筋為水平桿焊接而成的骨架，在鋼筋骨架上按設(shè)計(jì)圖紙作好鋼筋綁扎的標(biāo)志線。安裝由N1、N3鋼筋組成的四層底板鋼筋網(wǎng)，使其形成一個(gè)固定整體，4層鋼筋網(wǎng)之間的間距由鋼筋骨架控制。4層底板鋼筋網(wǎng)綁扎完成后，以鋼筋骨架立桿為吊點(diǎn)，整體吊裝入承臺(tái)鋼筋綁扎臺(tái)座。詳見(jiàn)圖5、圖6。

2.1.3 預(yù)留孔模板安裝及剪力槽鋼筋綁扎

通過(guò)測(cè)量放線放出臺(tái)座軸線，在預(yù)留孔模板安裝臺(tái)座上安裝承臺(tái)預(yù)留孔模板定位擋板，定位擋板對(duì)承臺(tái)預(yù)留孔模板的定位偏差控制在10mm以內(nèi)。在預(yù)留孔模板安裝臺(tái)座上搭設(shè)鋼筋綁扎支架平臺(tái)。在預(yù)留孔模板組拼場(chǎng)地內(nèi)將承臺(tái)預(yù)留孔模板組拼成整體。將單個(gè)承臺(tái)預(yù)留孔模板整體分次吊裝入承臺(tái)預(yù)留孔模板安裝臺(tái)座。綁扎承臺(tái)預(yù)留孔模板四周的剪力槽鋼筋。將綁扎好的承臺(tái)預(yù)留孔模板及剪力槽鋼筋整體吊裝入承臺(tái)鋼筋綁扎臺(tái)座。詳見(jiàn)圖7、圖8。

2.1.4 承臺(tái)鋼筋綁扎臺(tái)座上鋼筋綁扎

安裝承臺(tái)底板鋼筋第5、6層鋼筋網(wǎng)，安裝第一層冷卻水管，冷卻水管與鋼筋骨架固定。將底板4層鋼筋網(wǎng)骨架的立桿接高，沿承臺(tái)四側(cè)搭設(shè)鋼筋安裝骨架，安裝承臺(tái)四側(cè)的罩面鋼筋網(wǎng)，罩面鋼筋網(wǎng)分兩步進(jìn)行，先安裝豎向鋼筋N8，再?gòu)南峦习惭b水平鋼筋N7至中間層鋼筋網(wǎng)位置處，待中間層鋼筋網(wǎng)安裝完后再安裝剩余水平鋼筋;承臺(tái)四側(cè)的罩面鋼筋安裝到中間層鋼筋網(wǎng)位置處，安裝承臺(tái)中間層N2、N4鋼筋組成的第7、8層兩層鋼筋網(wǎng)。安裝預(yù)制承臺(tái)整體吊裝吊點(diǎn)的預(yù)埋件，預(yù)埋件通過(guò)與鋼筋骨架焊接成整體，保證定位準(zhǔn)確、安裝牢固。安裝承臺(tái)四側(cè)鋼筋剩余的水平鋼筋至承臺(tái)頂。搭設(shè)頂層鋼筋綁扎的鋼筋骨架，安裝N5、N6鋼筋組成的第9、10層兩層鋼筋網(wǎng)。詳見(jiàn)圖9、圖10。

2.1.5 承臺(tái)鋼筋整體橫移到預(yù)制臺(tái)座

承臺(tái)鋼筋綁扎成整體后，安裝承臺(tái)鋼筋整體橫移吊架，將承臺(tái)鋼筋吊掛至橫移吊架上。拆除鋼筋綁扎過(guò)程中設(shè)置的輔助定位構(gòu)件。將橫移臺(tái)車喂入鋼筋骨架整體下部，調(diào)整好兩條滑道上的臺(tái)車走行軸線方向，使之與滑道軸線平行。通過(guò)測(cè)量定位，使兩臺(tái)橫移臺(tái)車中心的連線與滑道軸線垂直。在千斤頂上做好標(biāo)尺，以觀察構(gòu)件橫移過(guò)程中，兩臺(tái)臺(tái)車橫移的同步性。啟動(dòng)千斤頂，將鋼筋骨架整體頂起，頂起過(guò)程中觀察鋼筋骨架是否與臺(tái)座脫空，待鋼筋骨架脫空后，鎖定千斤頂。用橫移臺(tái)車將鋼筋整體橫移至預(yù)制臺(tái)座上方?；謴?fù)預(yù)制構(gòu)件的軸線，測(cè)量鋼筋骨架的平面位置，調(diào)整鋼筋骨架平面位置偏差至規(guī)范允許范圍內(nèi)。鋼筋橫移到位調(diào)整好鋼筋平面位置后，將鋼筋整體下落到預(yù)制臺(tái)座上的承臺(tái)底模板上，下落前檢查綁扎好的保護(hù)層墊塊，確保墊塊安裝良好，無(wú)脫落現(xiàn)象。詳見(jiàn)圖11。

2.1.6 墩身鋼筋綁扎

底節(jié)墩身鋼筋與墩身內(nèi)模在底節(jié)墩身鋼筋綁扎臺(tái)座上綁扎：安裝左邊腔室的第一節(jié)內(nèi)模，綁扎左邊腔室的第一節(jié)墩身鋼筋。安裝右邊腔室的第一節(jié)、第二節(jié)內(nèi)模，綁扎右邊腔室的第一節(jié)、二節(jié)墩身鋼筋，綁扎第一節(jié)墩身外層鋼筋。左右兩邊腔室內(nèi)模安裝及鋼筋綁扎交替進(jìn)行，直至墩身內(nèi)模安裝完畢、墩身鋼筋綁扎完成。詳見(jiàn)圖12、圖13。

2.1.7 墩身鋼筋吊裝

墩身鋼筋綁扎完成后采用專用吊具和120t龍門吊吊裝插入承臺(tái)鋼筋（見(jiàn)圖14、圖15）。調(diào)整鋼筋位置及保護(hù)層，經(jīng)監(jiān)理檢查合格后即可關(guān)閉整體模板澆筑混凝土。

2.1.8 工效分析及小結(jié)

由圖16可知，完成承臺(tái)及底節(jié)墩身鋼筋的全部綁扎僅需要8天時(shí)間，完成一節(jié)承臺(tái)及底節(jié)墩身預(yù)制共需10天時(shí)間。

2.2 墩身帽鋼筋綁扎

2.2.1 總體流程

墩身、墩帽鋼筋綁扎采用在整體胎架上綁扎，同步安裝了內(nèi)側(cè)模板，然后整體吊裝到預(yù)制臺(tái)座即可進(jìn)行外側(cè)模板安裝和后續(xù)混凝土澆筑。

2.2.2 中間節(jié)墩身鋼筋綁扎及吊裝

中間節(jié)墩身鋼筋在特制的胎架上綁扎，然后整體吊裝至墩身預(yù)制臺(tái)座，合模后即可澆筑混凝土（見(jiàn)圖17）。

2.2.3 墩帽鋼筋綁扎及吊裝

墩帽鋼筋在特制的胎架上綁扎，然后整體吊裝至墩帽預(yù)制臺(tái)座，合模后即可澆筑混凝土（見(jiàn)圖18）。

2.2.4 工效分析及小結(jié)

完成一節(jié)中間節(jié)墩身或墩帽的全部鋼筋綁扎需要6天時(shí)間，完成一節(jié)中間節(jié)墩身或墩帽預(yù)制共需8天時(shí)間。

3? 總結(jié)

港珠澳大橋淺水區(qū)非通航孔橋墩臺(tái)預(yù)制過(guò)程通過(guò)對(duì)鋼筋進(jìn)行分塊、分臺(tái)座綁扎，然后分節(jié)段分階段進(jìn)行組拼，形成了承臺(tái)+底節(jié)墩身鋼筋整體、中間節(jié)墩身鋼筋整體、墩帽鋼筋整體，為一次性澆筑大型重型構(gòu)件提供了條件，預(yù)制工期和工效得到了極大提升，踐行了港珠澳大橋“大型化、工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、裝配化”的特點(diǎn)，值得相關(guān)工程學(xué)習(xí)和借鑒。

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