高速公路橋梁工程中下部結(jié)構(gòu)預(yù)制拼裝技術(shù)

（中交四公局第三工程有限公司，北京 100123）

1 工程概況

京秦高速公路遵秦段B2標合同段，起訖樁號為K60+215.315～K65+442，長5.227 km。灤河特大橋為該標段的重點建設(shè)內(nèi)容，引橋全長4 104 m，上部結(jié)構(gòu)為先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T梁（40 m/35 m），共計1 600片；下部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)制墩柱、蓋梁，預(yù)制墩柱392根，預(yù)制蓋梁196榀。

2 施工特點

2.1 施工效率

依據(jù)項目施工計劃，預(yù)制有效工期為13個月，墩柱預(yù)制區(qū)設(shè)置2個鋼筋綁扎胎架，2個模板拼裝臺，12個預(yù)制臺座，88個存放臺座及1個墩柱翻轉(zhuǎn)沙坑。

蓋梁預(yù)制區(qū)設(shè)置2個鋼筋綁扎胎架，8個蓋梁預(yù)制臺座，1個鑿毛臺座，單層存放21個臺座?？蓪崿F(xiàn)每天安裝4根墩柱，蓋梁每天可安裝2榀。

2.2 減排環(huán)保

與現(xiàn)澆橋梁施工方法較大的不同在于，預(yù)制拼裝橋梁將各結(jié)構(gòu)先制作再運輸至施工現(xiàn)場拼接，具有可靠的施工質(zhì)量保證和良好的現(xiàn)場控制，無須對場地進行綁扎鋼筋和澆筑混凝土，也無須對現(xiàn)場進行交通管制，減少了現(xiàn)場養(yǎng)生水污染。在施工過程中可全天候開放交通，體現(xiàn)“環(huán)境友好”的建造理念，降低了施工過程中產(chǎn)生的泥漿、噪聲和渣土污染，縮短了橋梁建設(shè)工期，有利于對施工質(zhì)量的把控[1]。

3 墩柱預(yù)制拼裝技術(shù)

3.1 墩柱模板設(shè)計

模板采用厚度為8 mm的鋼板，橫肋為10 mm厚鋼板組焊的方式，豎肋為140 mm×80 mm×6 mm矩形管。

模板橫向共計4塊，豎向含1個標準段（6 m）及3個調(diào)節(jié)段（1、2、3 m）。側(cè)模施工中采用法蘭連接的方法，以保證各模板的穩(wěn)定性。

3.2 模板安裝

配套桁吊吊架應(yīng)滿足模板安裝和鋼筋骨架入模的作業(yè)需求。模板安裝是一項系統(tǒng)性、精細化的工作，應(yīng)按照特定的流程有序完成。

（1）配套拼裝臺和翻轉(zhuǎn)架，使其精準就位并維持穩(wěn)定。

（2）組織底面模板的安裝作業(yè)，以墩柱高度為參考依據(jù)，合理控制模板高度，在預(yù)先準備好的拼裝臺上組裝模板，設(shè)置法蘭，以實現(xiàn)穩(wěn)定連接的目的。

（3）組織側(cè)面模板的安裝作業(yè)，采取分塊吊裝的施工方法，無位置偏差后利用法蘭進行連接。為保證側(cè)面模板的穩(wěn)定性，宜配置臨時支撐。

（4）組織鋼筋骨架的安裝作業(yè)，配套2臺桁吊，兩者協(xié)同運行，起吊墩柱鋼筋骨架，緩慢入模。經(jīng)過調(diào)整后，使底模與側(cè)模精準對位，再穩(wěn)定連接底模和側(cè)模螺栓。考慮鋼筋骨架安裝期間易碰觸保護層的情況，應(yīng)加強防護，若保護層墊塊受損，需隨即采取修復(fù)措施。

（5）組織頂面模板的安裝作業(yè)，采用吊裝的方法將模板置于指定位置，連接底板螺栓、橫斷面法蘭、縱向法蘭，確保設(shè)置在墩柱頂部的主筋定位架可與模板形成緊密貼合的關(guān)系，若無異常，擰緊各對拉桿，以進一步穩(wěn)固。

（6）平移模板，使其到達翻轉(zhuǎn)架處，再進一步縱移，底模與翻轉(zhuǎn)架的連接，可采取拴接的方法。

（7）以設(shè)計圖紙為準，安裝翻轉(zhuǎn)吊架，利用螺栓將其與模板穩(wěn)定連接，構(gòu)成整體結(jié)構(gòu)。

（8）啟動龍門吊，利用該裝置翻轉(zhuǎn)吊架，在一端采取固定措施，經(jīng)翻轉(zhuǎn)后呈豎直的狀態(tài)。翻轉(zhuǎn)期間應(yīng)加強質(zhì)量檢查，如模板、連接件等，若存在變形或殘缺等問題，應(yīng)隨即暫停起吊作業(yè)[2]。

（9）利用吊裝的方法將模板轉(zhuǎn)移至澆筑臺座處，安裝到位后采取固定措施。模板翻轉(zhuǎn)豎直后，將預(yù)先設(shè)置在底座與翻轉(zhuǎn)架間的螺栓卸下；啟動龍門吊，利用吊裝的方法將模板轉(zhuǎn)至預(yù)制臺座上，再拴接底模與臺座；檢測墩柱的垂直度，若滿足要求應(yīng)拆除頂部吊架，將施工平臺安裝到位，最后澆筑混凝土[3]。

（10）拆除模板，進入養(yǎng)護環(huán)節(jié)，若強度、完整性等方面均滿足要求，可將墩柱吊裝至臺座上。

3.3 墩柱混凝土澆筑

墩柱施工使用材料為C40混凝土，每根墩柱的澆筑施工均應(yīng)遵循連續(xù)性原則，以保證墩柱結(jié)構(gòu)的完整性。以設(shè)計配比為準，由拌和站生產(chǎn)混凝土，利用罐車轉(zhuǎn)運至指定的預(yù)制區(qū)，卸料至料斗后，利用龍門吊吊裝入模。為滿足施工人員上下墩柱的要求，可配套登高車[4]。

遵循分層澆筑的原則，利用插入式振搗器加強振搗。施工人員精準操控振搗器，將其伸至墩柱底部，隨著澆筑作業(yè)的持續(xù)開展，混凝土面上升，同步向上提升振搗器，每層振搗時間約20 s，具體以現(xiàn)場作業(yè)情況為準。振搗期間應(yīng)加強控制，不可出現(xiàn)振搗器碰觸主筋等既有構(gòu)件的情況。

4 蓋梁預(yù)制拼裝

4.1 蓋梁模板設(shè)計

側(cè)面模板采用8 mm厚的鋼板，背枋為雙拼18槽鋼，加強背肋為14工字鋼，底模支架為16工字鋼及H150×150×7×10型鋼。以蓋梁尺寸為準，合理設(shè)置端模，側(cè)模上下兩端均有對拉桿，下側(cè)拉桿設(shè)置在底模下方，上側(cè)拉桿所處位置為蓋梁混凝土下方。蓋梁模板斷面如圖1所示。

圖1 蓋梁模板斷面圖（單位：mm）

4.2 蓋梁模板安裝

按如下流程將蓋梁模板安裝到位：準備工作（全面清理底模的雜物）→吊裝鋼筋骨架→安裝模板（按照先端模、后側(cè)模的順序）→安裝對拉桿→調(diào)整線形。

根據(jù)設(shè)計要求，提前制作鋼筋骨架和套筒定位板，將兩者同步吊裝入模。鋼筋骨架安裝到位后，詳細檢查骨架和波紋管，保證其具有足夠的穩(wěn)定性，滿足要求后方可利用龍門吊安裝模板，期間人工配合，確保模板可精準就位。

模板連接過程中會形成拼縫，該部分可粘貼雙面膠，有效封堵裂縫，以免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。在端模安裝階段，可將錨墊板、套筒、端模穩(wěn)定連接，在此基礎(chǔ)上安裝波紋管和錨墊板[5]。

4.3 蓋梁混凝土澆筑及養(yǎng)護

按要求配制C50混凝土，各蓋梁的澆筑均遵循連續(xù)性原則，利用罐車將材料運至現(xiàn)場，龍門吊吊裝入模。分層有序完成混凝土的澆筑作業(yè)，期間應(yīng)加強振搗。

在完成蓋梁底部的澆筑作業(yè)后，改為從兩端向中間推進的方法。待混凝土強度達到2.5 MPa后，拆模并噴淋養(yǎng)護，正常情況下，養(yǎng)護時間須達到7 d或適當(dāng)延長。蓋梁養(yǎng)護過程中，安排人員澆筑支座墊石，合理預(yù)埋支座錨固螺栓預(yù)留孔，后續(xù)在安裝蓋梁時，取適量砂漿用于找平，保證蓋梁的最終施工質(zhì)量。

5 精度控制方法

5.1 系梁內(nèi)墩柱預(yù)埋鋼筋定位

系梁鋼筋及模板安裝完成后，先將整體式定位架按設(shè)計位置就位、固定牢固，再安裝墩柱預(yù)埋鋼筋，整體式定位架在模板廠制作。

定位架上的套管為內(nèi)徑Ф43 mm，壁厚為10 mm，長為270 mm，通過上下兩個螺栓頂緊固定預(yù)埋鋼筋的位置，鋼筋頂緊后即為設(shè)計位置。

5.2 墩柱預(yù)制精度控制

預(yù)制墩柱底部采用定位板固定半灌漿套筒的位置，頂部采用主筋定位架，保證半灌漿套筒和主筋在澆筑過程中位置準確。

墩柱鋼筋頂部定位架的套管布置與系梁整體式定位架相同，其相應(yīng)數(shù)量減少。

5.3 蓋梁預(yù)制精度控制

蓋梁套筒采用定位板固定半灌漿套筒位置，在綁扎鋼筋過程中每個蓋梁兩組套筒定位板與整體式鋼筋定位架連接。鋼筋綁扎完成后，定位板與鋼筋定位架脫離，隨鋼筋骨架一起吊到預(yù)制臺座的底模上，定位板再與底模上的套筒定位孔連接，保證蓋梁澆筑完成后套筒位置準確。

5.4 墩柱安裝精度控制

墩柱安裝時，先將墩柱吊裝就位并進行初步定位，柱底距離預(yù)埋鋼筋約10 cm時，通過人工輔助調(diào)整立柱平面位置。套筒對準預(yù)埋鋼筋后，立柱繼續(xù)下放。使用全站儀在兩個方向?qū)α⒅敹溯S線進行觀測，再微調(diào)千斤頂。立柱頂偏位滿足要求后，鎖緊所有千斤頂，松掉吊鉤，拆除吊具卸扣。先按設(shè)計位置安裝完成一側(cè)墩柱，再安裝另一側(cè)墩柱。

6 結(jié)語

綜上所述，高速公路橋梁建設(shè)具有系統(tǒng)性，預(yù)制拼裝技術(shù)因具有標準化、規(guī)范化的特性，取得廣泛應(yīng)用，可減小對現(xiàn)場交通的干擾，有利于質(zhì)量控制工作的開展，本文對預(yù)制拼裝技術(shù)展開分析，為類似工程的工作人員提供參考依據(jù)。