淺談市政橋梁工業(yè)化預(yù)制拼裝施工技術(shù)

趙俊杰

（中鐵二十二局集團(tuán)第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

紹興308 省道（二環(huán)西路）智慧快速路改造工程設(shè)計(jì)采用“主線高架+地面道路”同步改造的方案，工程地處紹興市交通南北向主干道，采用主線高架采用預(yù)制裝配化施工新技術(shù)，極大地減少了施工對(duì)交通及環(huán)境影響，提高了施工質(zhì)量，加快了工程建設(shè)進(jìn)度，保證了施工安全。

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

該工程位于浙江省紹興市，全長(zhǎng)約9.02 km，沿線跨越二環(huán)北路、鐵路蕭甬線、霞西路公鐵立交、鑒湖大橋、漓鐵專用線和亭山立交等。該工程采用“高架主線+地面道路”的設(shè)計(jì)方案，主線高架橋梁設(shè)計(jì)采用“裝配化+智慧高架”的建造理念。

高架橋上部結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)斷面地段采用先簡(jiǎn)支后連續(xù)小箱梁方案，跨越路口、河道及航道跨徑＞35 m 處采用簡(jiǎn)支鋼混組合梁、連續(xù)鋼箱梁方案；下部結(jié)構(gòu)橋墩、蓋梁優(yōu)先采用預(yù)制拼裝工藝，立柱與蓋梁及承臺(tái)采用套筒連接。

1.2 工程難點(diǎn)

該工程地處紹興市交通南北向主干道，需要跨越蕭甬鐵路公鐵立交及多個(gè)道路交叉口，沿線河道眾多、水深較淺，周邊場(chǎng)地受限，主線高架施工是全線控制性工程。預(yù)制拼裝施工作為施工新技術(shù)，拼裝構(gòu)件重量大，拼裝精度要求高，安全風(fēng)險(xiǎn)大，這些都是工程的重難點(diǎn)。

2 橋梁工業(yè)化預(yù)制拼裝思路

橋梁工業(yè)化預(yù)制拼裝思路：1）根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求，在預(yù)制廠內(nèi)完成立柱、蓋梁及小箱梁的預(yù)制，分節(jié)立柱之間及立柱與承臺(tái)、蓋梁拼接部位通過定位盤控制主筋及預(yù)留孔安裝精度。2）現(xiàn)場(chǎng)承臺(tái)采用現(xiàn)澆施工，承臺(tái)頂部預(yù)埋立柱主筋通過定位盤進(jìn)行精度控制。3）預(yù)制立柱吊裝前，對(duì)承臺(tái)頂面標(biāo)高及立柱軸線位置進(jìn)行復(fù)核。4）預(yù)制立柱進(jìn)場(chǎng)檢查驗(yàn)收后進(jìn)行試吊，通過調(diào)整底部墊鋼板及四周定位千斤頂高度，矯正立柱垂直度及標(biāo)高；然后鋪設(shè)砂漿墊層，完成立柱吊裝就位及垂直度精調(diào)；最后進(jìn)行灌漿套筒連接。5）立柱節(jié)段拼裝時(shí)，進(jìn)行上節(jié)立柱匹配拼裝，確認(rèn)無誤后，在立柱接觸面涂刷環(huán)氧黏結(jié)劑，進(jìn)行立柱吊裝就位，調(diào)整立柱垂直度，完成灌漿套筒連接。6）對(duì)大跨度蓋梁采取分節(jié)預(yù)制，采用后澆混凝土方式連接成整體。蓋梁分節(jié)拼裝需設(shè)置臨時(shí)支撐架，首先需要計(jì)算確定并調(diào)整支撐架頂標(biāo)高；其次對(duì)立柱頂面進(jìn)行清理，鋪設(shè)擋漿模板，安裝調(diào)節(jié)鋼板；再次進(jìn)行蓋梁匹配拼裝，完成砂漿墊層鋪設(shè)，進(jìn)行蓋梁吊裝就位；最后進(jìn)行灌漿套筒連接，完成濕接縫施工后，拆除臨時(shí)支架。7）預(yù)制小箱梁采用2 臺(tái)吊車安裝，對(duì)不具備吊車站位安裝區(qū)域通過架橋機(jī)完成架設(shè)；小箱梁連續(xù)端通過砂筒控制安裝高度，單跨預(yù)制小箱梁完成后及時(shí)進(jìn)行橫向鋼筋連接；每聯(lián)預(yù)制小箱梁安裝完成后施工濕接縫及預(yù)應(yīng)力工程；最后拆除砂筒，完成橋梁整體預(yù)制拼裝施工。

3 橋梁工業(yè)化預(yù)制拼裝的操作要點(diǎn)

3.1 承臺(tái)預(yù)埋立柱連接筋操作要點(diǎn)

為滿足現(xiàn)場(chǎng)拼裝的精確匹配，在承臺(tái)施工時(shí)必須嚴(yán)格控制預(yù)埋鋼筋的位置，采用統(tǒng)一的定位裝置，如圖1 所示。

立柱主筋插入定位板的無縫鋼管內(nèi)，并采用調(diào)節(jié)螺栓對(duì)主筋位置進(jìn)行調(diào)節(jié)。主筋的平面位置允許偏差不得超過2 mm。

3.2 預(yù)制立柱安裝操作要點(diǎn)

根據(jù)立柱結(jié)構(gòu)尺寸及長(zhǎng)度，提前完成立柱的預(yù)制。場(chǎng)內(nèi)立柱預(yù)制時(shí)嚴(yán)格控制主筋長(zhǎng)度，并采用定位盤實(shí)現(xiàn)主筋及灌漿套筒的精確定位，偏差不超過±2 mm。預(yù)制立柱現(xiàn)場(chǎng)安裝的操作要點(diǎn)如下：1）根據(jù)擬吊裝的立柱結(jié)構(gòu)重量、現(xiàn)場(chǎng)的安裝高度、起重機(jī)械作業(yè)半徑及幅度選擇相應(yīng)的起重機(jī)械。2）立柱進(jìn)場(chǎng)后，進(jìn)行立柱軸線定位，劃出定位十字線。3）立柱通過起重機(jī)采用尼龍吊帶卸運(yùn)下車。立柱翻轉(zhuǎn)豎立后，進(jìn)行立柱的吊裝、旋轉(zhuǎn)、就位。4）先采用高壓水槍將承臺(tái)鑿毛面進(jìn)行清塵及濕潤(rùn)，再采用高壓氣管將表面多余水漬吹干。5）安放調(diào)節(jié)墊鋼板，調(diào)整立柱安裝標(biāo)高。6）根據(jù)承臺(tái)面上彈出的立柱邊線，安裝擋漿模板。擋漿模板采用螺絲固定，底部用泡沫膠填充密實(shí)防止漏漿。7）立柱試拼裝。立柱翻身完成后，將立柱就位至基礎(chǔ)上。用2 臺(tái)全站儀在2 個(gè)方向同時(shí)監(jiān)測(cè)校核立柱中心標(biāo)記，通過四周8 個(gè)手動(dòng)千斤頂來校正立柱垂直度。調(diào)節(jié)好的千斤頂不允許觸碰，移開立柱，如圖2 所示。8）砂漿料攪拌完成后，傾倒于承臺(tái)鑿毛面，用鐵板刮平層砂漿層。鋪漿完成后，在每根預(yù)埋鋼筋上套上止?jié){墊，止?jié){墊略高于砂漿面。完成立柱的安裝就位。9）墊層砂漿終凝后，進(jìn)行連接套筒灌漿。灌漿料采用高強(qiáng)無收縮水泥灌漿料，攪拌時(shí)間為3 min。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)的灌漿料強(qiáng)度大于35 MPa 后，進(jìn)行千斤頂拆卸及擋漿模板拆除。10）當(dāng)立柱較高且常規(guī)的大型吊裝設(shè)備無法一次起吊安裝時(shí)，須進(jìn)行分節(jié)吊裝。立柱吊裝時(shí)在立柱4 個(gè)方向拉繩控制立柱就位，并通過安裝在立柱下部的定位板來調(diào)整、控制垂直度。在安裝過程中采用2 臺(tái)全站儀控制，確保上、下節(jié)立柱結(jié)構(gòu)中心線重合。立柱調(diào)整完畢后，將立柱吊離，接觸面涂刷2 mm 環(huán)氧黏結(jié)劑，然后將立柱緩慢吊至立柱就位面上，待黏結(jié)劑固化后移開起重機(jī)，完成立柱安裝。

3.3 預(yù)制蓋梁安裝操作要點(diǎn)

根據(jù)需要安裝的蓋梁結(jié)構(gòu)尺寸及長(zhǎng)度，在預(yù)制廠內(nèi)完成蓋梁的預(yù)制?，F(xiàn)場(chǎng)安裝操作要點(diǎn)包括10 個(gè)：1）根據(jù)擬吊裝工況選擇相應(yīng)的起重機(jī)械，對(duì)地基承載力進(jìn)行復(fù)核，滿足施工要求。2）放出墩柱、蓋梁的設(shè)計(jì)軸線，彈好墨線。尺量確定臨時(shí)支墩基礎(chǔ)位置，計(jì)算確定臨時(shí)支墩的安裝高度，完成臨時(shí)基礎(chǔ)支墩安裝。3）蓋梁進(jìn)場(chǎng)后，檢查預(yù)制蓋梁和立柱的軸線坐標(biāo)、標(biāo)高及混凝土強(qiáng)度等資料。進(jìn)行蓋梁軸線定位，并劃出定位十字線。4）將與砂漿接觸的混凝土界面進(jìn)行清理，并用水充分潤(rùn)濕、不積水。5）在立柱頂部安裝擋漿模板，根據(jù)測(cè)量復(fù)核后的設(shè)計(jì)蓋梁底標(biāo)高，放置調(diào)平鋼板，如圖3 所示。6）起重機(jī)起吊蓋梁，回轉(zhuǎn)及變幅，將蓋梁就位至墩頂。采用一臺(tái)全站儀位于側(cè)面，另外采用1 臺(tái)激光投點(diǎn)儀位于蓋梁下端同時(shí)監(jiān)測(cè)校核蓋梁中心標(biāo)記。蓋梁就位后，工作人員由登高車登高進(jìn)行對(duì)位檢查，臨時(shí)支墩與蓋梁底部間隙采用楔形鋼板墊緊，調(diào)整坐漿平臺(tái)擋漿模板，與蓋梁底部貼緊。調(diào)整完畢后，將蓋梁吊離，進(jìn)入坐漿流程。7）漿前在每根墩柱預(yù)留鋼筋上套上止?jié){墊。將漿料澆筑到立柱頂面平臺(tái)內(nèi)，并采用人工進(jìn)行收平，確保坐漿厚度達(dá)到設(shè)計(jì)要求的20 mm。鋪漿完成后，將止?jié){墊調(diào)整到略高于漿液面[1]。8）座漿完畢后，開始蓋梁正式吊裝，先吊左邊蓋梁，吊裝就位后進(jìn)行軸線標(biāo)高復(fù)核。再吊右邊蓋梁，吊裝完畢后進(jìn)行軸線標(biāo)高復(fù)核。9）在墊層砂漿達(dá)到終凝后，進(jìn)行連接套筒高強(qiáng)無收縮水泥灌漿。10）對(duì)分節(jié)拼裝的蓋梁，蓋梁就位后須及時(shí)將兩側(cè)蓋梁用套筒連接，綁扎濕接縫鋼筋，完成后濕接縫混凝土施工，待蓋梁預(yù)應(yīng)力施工完成并達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，方可進(jìn)行臨時(shí)支架拆除。

3.4 預(yù)制小箱梁安裝操作要點(diǎn)

采用起重吊機(jī)或架橋機(jī)按一個(gè)方向架設(shè)，一次完成一跨。架設(shè)完的主梁簡(jiǎn)支在橋墩上，并通過后澆濕接縫及后張預(yù)應(yīng)力將幾孔聯(lián)成連續(xù)結(jié)構(gòu)。安裝操作要點(diǎn)如下：1）測(cè)量橋梁墩臺(tái)前后、左右距設(shè)計(jì)中心線的尺寸和支承墊石頂高程，檢查墊石頂面是否平整。2）針對(duì)所選運(yùn)、架設(shè)設(shè)備的具體技術(shù)參數(shù)及工況條件，清除架設(shè)工作空間范圍內(nèi)障礙物，設(shè)定警戒區(qū)域。3）對(duì)支座的標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，并放出支座的中心線。邊跨邊墩根據(jù)支座線位置先安裝好支座，連續(xù)段中支墩小箱梁須放在臨時(shí)支座上，臨時(shí)支座采用鋼砂筒。4）小箱梁的吊裝順序從中間向兩側(cè)對(duì)稱進(jìn)行。采用兩點(diǎn)捆綁吊裝方式（吊點(diǎn)設(shè)置在距離梁端約80 cm～110 cm 處）將小箱梁整體提升。5）小箱梁在空中完成姿態(tài)調(diào)整；箱梁距離支座高度小于50 cm 時(shí)，作業(yè)人員通過設(shè)置在兩端蓋梁的登高梯進(jìn)入作業(yè)區(qū)，指揮箱梁就位。6）對(duì)架橋機(jī)采用高低吊從地面起吊。首先，把梁體提升到距離蓋梁下方30 cm 處，縱移微調(diào)梁體位置，使其前端水平向距離蓋梁≥20 cm；其次，起升梁體，使其前端底部高于蓋梁40 cm～70 cm；然后往前支腿方向移動(dòng)梁體直至其后端離開蓋梁下方；再次縱移梁體直至其后端離開蓋梁下方≥20 cm；最后起升梁體后端，調(diào)整其梁端高差使其水平，縱移使梁體就位，如圖4 所示。7）梁體安裝成聯(lián)且徐變達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，在1 天中氣溫最低時(shí)，對(duì)各梁進(jìn)行臨時(shí)鎖定，然后綁扎鋼筋、立模板，進(jìn)行濕接頭砼澆筑。當(dāng)濕接頭砼強(qiáng)度達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度且齡期不小于14 d，張拉負(fù)彎矩預(yù)應(yīng)力束，并壓注水泥漿。連接頂板鋼束張拉預(yù)留槽口處的鋼筋后，現(xiàn)澆橋面現(xiàn)澆層混凝土，澆筑完成后拆除蓋梁或墩頂臨時(shí)支座，完成體系轉(zhuǎn)換。

4 預(yù)制構(gòu)件安裝質(zhì)量控制

預(yù)制墩柱與蓋梁或承臺(tái)之間的接觸面采用砂漿墊層，墩柱節(jié)段之間采用環(huán)氧膠接縫構(gòu)造，構(gòu)造特點(diǎn)是施工精度要求高。在施工過程中應(yīng)該檢查預(yù)制構(gòu)件及預(yù)埋件的幾何尺寸，確保構(gòu)件安裝過程準(zhǔn)確，測(cè)量?jī)?nèi)容包括高程、軸線、水平距離以及平整度，形成檢查記錄，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

預(yù)制拼裝接觸面必須嚴(yán)格按要求將鑿毛清理干凈。嚴(yán)格控制砂漿、灌漿料、后澆混凝土的配合比及拌和質(zhì)量，在冬季施工時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的保溫措施。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際溫度選擇合適的環(huán)氧黏結(jié)劑，特別注意冬期施工溫度對(duì)環(huán)氧黏結(jié)劑的影響。

5 結(jié)語

以紹興308 省道（二環(huán)西路）智慧快速路改造工程高架橋預(yù)制拼裝施工方法為例，筆者認(rèn)為在城市橋梁工程中使用預(yù)制拼裝施工方法具有減少對(duì)交通及環(huán)境影響、加快工程進(jìn)度、提高施工質(zhì)量及砼結(jié)構(gòu)的美觀性等優(yōu)點(diǎn)，建議在類似工程無法滿足現(xiàn)澆條件的情況下優(yōu)先采用預(yù)制裝配化施工技術(shù)。