城市高架橋預(yù)制柱施工技術(shù)要點

【摘要】為解決城市高架施工中的預(yù)制立柱施工問題，本文結(jié)合某城市高架實際情況，對其預(yù)制立柱施工技術(shù)進(jìn)行深入分析，提出立柱鋼筋籠施工、模板施工、混凝土施工等主要施工環(huán)節(jié)的施工方法及要點，最后經(jīng)實踐驗證了該城市高架預(yù)制立柱施工技術(shù)的合理性與對技術(shù)要點把控的精準(zhǔn)性，以期為相關(guān)人員提供參考。

【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵詞：城市高架;預(yù)制立柱;鋼筋籠施工;模板施工;混凝土施工

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2022.07.024

引言：

如今，越來越多的城市高架工程施工為減少占地和減輕給交通造成的影響，都開始大量使用預(yù)制立柱，即將立柱的生產(chǎn)從施工現(xiàn)場轉(zhuǎn)移到工廠，然后將工廠中生產(chǎn)完成的立柱運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行施工。作為一項新穎的施工方法，為保證立柱施工質(zhì)量與安全，有必要結(jié)合工程實際情況，深入分析其預(yù)制立柱施工技術(shù)，并明確各項技術(shù)要點。

1、工程概況

該標(biāo)段高架所用立柱形式為預(yù)制立柱，立柱連接方式為灌漿套筒，考慮到預(yù)制工藝對預(yù)制構(gòu)件加工精度有十分嚴(yán)格的要求，鋼筋籠與套裝實際安裝精度必須達(dá)到±2mm，故立柱必須在工廠中進(jìn)行預(yù)制生產(chǎn)，生產(chǎn)完成后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場進(jìn)行安裝。預(yù)制立柱形式為直立柱，其斷面主要為矩形與圓弧形倒角，采用C40混凝土通過立式澆筑而成。預(yù)制立柱的主筋為HRB400的φ40鋼筋，箍筋為HRB400的φ12鋼筋，拉筋為HRB400的φ16鋼筋，拼裝方法為全灌漿套筒，套筒設(shè)置在柱的底部，頂端伸出與蓋梁相連使用的插筋。立柱安裝到位后，做好垂直度與位置適當(dāng)調(diào)節(jié)，然后鋪設(shè)一層厚度為2cm的砂漿作為墊層，最后為柱底部的套筒實施壓漿。該標(biāo)段預(yù)制立柱統(tǒng)計情況如表1所示。

2、施工技術(shù)要點

2.1鋼筋籠施工

立柱鋼筋加工結(jié)束后采用胎架進(jìn)行鋼筋籠綁扎，綁扎需嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行，不可跳步，并且要隨時做好測量工作，保證每個步驟的加工精度都能達(dá)到要求：步驟一為將胎架組裝好后，對固定端的定位板進(jìn)行安裝;步驟二為對灌漿套筒進(jìn)行安裝，要求一次性安裝完成，同時設(shè)置好箍筋與拉鉤;步驟三為對上排主筋進(jìn)行安裝;步驟四為對箍筋進(jìn)行安裝，共兩道;步驟五為對底排主筋和側(cè)面設(shè)置拉鉤的主筋進(jìn)行安裝;步驟六為對豎向拉鉤進(jìn)行安裝，采用手工的方式將其中一頭從90°彎曲至135°;步驟七為對橫向拉鉤進(jìn)行安裝，采用手工的方式將其中一頭從90°彎曲至135°;步驟八為對側(cè)面剩下的主筋進(jìn)行安裝;步驟九為對箍筋、拉鉤和主筋進(jìn)行焊接，焊接方法為氣體保護(hù)焊;步驟十為對其它各輔助裝置進(jìn)行安裝，如套筒止?jié){塞、柱頂鋼絞線吊點、保護(hù)層墊塊、調(diào)節(jié)千斤頂預(yù)埋螺栓套、柱頂蓋梁擋板預(yù)埋螺栓套安裝、防雷接地板、局部加強(qiáng)措施等。將整個鋼筋籠綁扎完成后，借助專門的吊架與吊索具進(jìn)行吊裝。鋼筋籠的最大重量不超過8.5t，現(xiàn)場采用兩臺20t行車抬吊，吊架與吊索具掛上緣外側(cè)鋼筋進(jìn)行起吊，一同吊起兩段定位板。

2.2模板施工

立柱模板施工需嚴(yán)格按照以下步驟進(jìn)行，不可跳步，并且要隨時做好測量工作，保證每個步驟的模板精度都能達(dá)到要求：步驟一為對軌道、臺車與翻轉(zhuǎn)架進(jìn)行安裝;步驟二為底部模板進(jìn)行安裝;步驟三為對側(cè)面模板進(jìn)行安裝，在安裝側(cè)面模板的過程中，如果先安裝其中一側(cè)，則會由于受力無法達(dá)到平衡而產(chǎn)生傾覆，所以模板安裝施工中應(yīng)使用可調(diào)鋼管為立柱模板提供可靠支撐，鋼管的設(shè)置間距一般為1-2m，通過支撐鋼管的設(shè)置能有效避免傾覆現(xiàn)象的發(fā)生;步驟四為對立柱的鋼筋籠進(jìn)行吊裝;步驟五為對頂部模板進(jìn)行安裝;步驟六為將模板平移到翻轉(zhuǎn)架;步驟七為對翻轉(zhuǎn)吊架進(jìn)行安裝;步驟八為對吊索具進(jìn)行安裝，然后開始模板翻轉(zhuǎn);步驟九為將翻轉(zhuǎn)銷子拆除，使模板和翻轉(zhuǎn)架之間脫離;步驟十為將模板吊裝到混凝土澆筑臺座，并進(jìn)行可靠固定，此外要在固定模板的同時借助纜風(fēng)繩和手拉葫蘆對模板垂直度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整;步驟十一為設(shè)置操作平臺;步驟十二為將模板的翻轉(zhuǎn)吊架拆除，開始澆筑混凝土;步驟十三為將操作平臺及模板拆除，開始混凝土養(yǎng)護(hù)，在養(yǎng)護(hù)結(jié)束后將立柱從澆筑臺座上吊離。

2.3混凝土施工

該高架所用預(yù)制立柱有C40混凝土通過立式澆筑而成，澆筑用混凝土均由供應(yīng)商負(fù)責(zé)提供。對于澆筑用混凝土，其技術(shù)指標(biāo)應(yīng)達(dá)到以下要求：水泥以普硅水泥為主，強(qiáng)度等級需達(dá)到42.5以上，其品質(zhì)應(yīng)保持穩(wěn)定;混凝土的礦物摻合料，如粉煤灰和磨細(xì)礦渣粉，必須滿足相關(guān)規(guī)范提出的要求;混凝土中粗骨料的粒徑不能超過20mm，采用反擊破式加工方法，針片狀顆粒含量不能超過6%，含泥量不能超過1%，且泥塊的含量不能超過0.5%;混凝土的細(xì)骨料以II區(qū)中砂為宜，其含泥量不能超過3%，泥塊的含量不能超過1%，細(xì)度模數(shù)應(yīng)達(dá)到2.5以上;混凝土的外加劑以高性能聚羧酸減水劑為主，其減水率應(yīng)能達(dá)到25%以上;完成級配設(shè)計后予以嚴(yán)格驗證，確定能否達(dá)到設(shè)計及規(guī)范的要求;混凝土拌和站需根據(jù)規(guī)范保證砂石材料稱重計量誤差不超過2%，而其它原材料稱重計量誤差不超過1%，生產(chǎn)時應(yīng)連續(xù)攪拌180s以上的時間。

在預(yù)制工廠中對立柱進(jìn)行澆筑，混凝土運(yùn)輸采用攪拌車進(jìn)行，到場后采用管道長度為46m的泵車實施澆筑，作業(yè)人員的上、下主要通過登高車實現(xiàn)。為保證混凝土順利下料，還需設(shè)置橡膠導(dǎo)管，以此將混凝土下料時的下落高度控制在1.0-1.5m以內(nèi)，防止由于下落高度過大導(dǎo)致混凝土離析，立柱澆筑施工如圖1所示。將立柱澆筑完成并拆除模板后，應(yīng)使用噴淋裝置實施養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)應(yīng)持續(xù)7d的時間。

登高車作為澆筑施工的重要設(shè)施，在使用時應(yīng)嚴(yán)格注意以下幾點：（1）嚴(yán)格按照登高車相關(guān)操作規(guī)程實施安全作業(yè)，杜絕所有可能對作業(yè)安全造成不利影響的操作;（2）登高車應(yīng)停放于安全地點，與電焊等特殊作業(yè)的場地盡可能遠(yuǎn)離。采用登高車進(jìn)行作業(yè)的過程中，應(yīng)放置車輛開到危險地點;（3）啟動設(shè)備之前對其油路進(jìn)行檢查，確認(rèn)是否處于良好狀態(tài)，并查看每個連接處是否達(dá)到牢固，尤其是作業(yè)平臺與吊臂相連的部位。啟動主機(jī)時不能實施其它操作，將設(shè)備啟動以后，應(yīng)確定裝置所處操作狀態(tài)是否完全正常;（4）檢查所有工作裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常，確定操作手柄及開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)設(shè)備停止工作時，應(yīng)立即將急停開關(guān)關(guān)閉，避免墊平虧電，給后續(xù)使用造成影響;（5）現(xiàn)場操作人員必須按照要求系好安全帶，嚴(yán)格杜絕超載作業(yè)，超出平臺寬度的所有物品均不可裝載，更不能使用作業(yè)平臺對物體進(jìn)行推拉;（6）作業(yè)期間不可對作業(yè)平臺實際水平度進(jìn)行調(diào)整，也不能將梯子或者是墊板放在作業(yè)位置附近，如果作業(yè)途中發(fā)現(xiàn)緊急狀況，應(yīng)立即停機(jī)，當(dāng)操作空間較小時，應(yīng)使用慢檔，以免車速較快導(dǎo)致碰撞，另外在長時間行走過程中，需將回轉(zhuǎn)鎖銷鎖定;（7）當(dāng)遇到惡劣天氣條件時，不可作業(yè)，并將懸臂收攏;（8）高空作業(yè)車不可兼做起重機(jī)施工;（9）嚴(yán)格按照現(xiàn)場指揮進(jìn)行操作，不可違章作業(yè)，在沒有得到允許的情況下不可貿(mào)然操作;（10）正確使用各類設(shè)備，同時始終保持安全整潔，經(jīng)常檢查安全防護(hù)裝置;（11）升降臂下方不可站人，以免發(fā)生危險。

2.4存儲與運(yùn)輸

預(yù)制完成的立柱需存放在指定存儲場地，考慮到存儲場地面積有限且存儲時間相對較短，故應(yīng)采用豎立的方式存儲，運(yùn)輸時將其翻轉(zhuǎn)即可。翻轉(zhuǎn)立柱前，先用兩根長度為3m的雙頭鋼絲繩進(jìn)行起吊，將立柱吊起后，于沙坑內(nèi)實施翻轉(zhuǎn)，在水平起吊過程中，需在立柱的底部設(shè)置兩個尼龍吊帶，其長度應(yīng)達(dá)到10m。

以該項目立柱構(gòu)件的特點及現(xiàn)場運(yùn)輸情況為依據(jù)，立柱運(yùn)輸由六軸重型平板半掛車進(jìn)行，其主要技術(shù)數(shù)據(jù)包括：（1）外形尺寸為20260（23860）mm×3000mm×3086mm;（2）軸距為3050mm+1300mm+10440mm;（3）輪距為2050/1864mm;（4）自重為19400kg;（5）列車總重為45900（79400）kg;（6）平板承載能力為28000（60000）kg;（7）最高車速為90km/h;（8）最大爬坡度為15%;（9）內(nèi)側(cè)最小轉(zhuǎn)彎半徑為11000/14600mm;（10）轉(zhuǎn)彎通道寬度為9500/11000;（11）貨臺面積為12000（15600）×3000×1075（凹890）;（12）輪胎規(guī)格為11.00R20/8.25R15;（13）發(fā)動機(jī)型號為WD615.38;（14）最大功率為280kW/2200rpm;（15）最大扭矩為1700N·m/1400-1600rpm。

運(yùn)輸線路總長在10.0-12.5km范圍內(nèi)，通過沿途勘察，在運(yùn)輸路線中存在一座路橋，其設(shè)計載荷可以達(dá)到30t級以上，可滿足本次構(gòu)件運(yùn)輸要求。在正式開始運(yùn)輸前，應(yīng)先征得當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)部門與交管部門的許可。

預(yù)制構(gòu)件的裝車和運(yùn)輸應(yīng)按照以下程序進(jìn)行：（1）以預(yù)制立柱外形特征為依據(jù)，在托車上找出相應(yīng)的位置;在裝車過程中，托車中心位置必須處于同一條直線，并在中間使用鋼絲繩可靠相連，此外要在轉(zhuǎn)盤和鋼梁之間采用枕木作為襯墊;（2）將預(yù)制立柱裝車完畢后，在兩側(cè)的前后方向分別使用尼龍吊帶實施綁扎，在和預(yù)制立柱相接觸的位置使用麻布包填襯以后利用手拉葫蘆將吊帶收緊，自此基礎(chǔ)上還要設(shè)置好警示繩和示寬燈;（3）預(yù)制立柱運(yùn)輸前與運(yùn)輸后都要向當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門辦理各項相關(guān)手續(xù)，運(yùn)輸應(yīng)嚴(yán)格按照要求的時間與路線實施。在運(yùn)輸過程中還要配套一臺專門的指揮車，車輛轉(zhuǎn)彎過程中應(yīng)使用自動轉(zhuǎn)向裝置輔助轉(zhuǎn)向;（4）運(yùn)輸車行駛過程中，在轉(zhuǎn)彎時車速一般不能超過5km/h，以保證運(yùn)輸安全，防止發(fā)生意外;（5）將預(yù)制立柱運(yùn)輸?shù)街付ㄐ敦浀攸c后，嚴(yán)格按照吊裝施工要求進(jìn)行卸車。預(yù)制立柱裝車如圖2所示。

在預(yù)制立柱裝運(yùn)過程中應(yīng)注意以下要點：根據(jù)施工現(xiàn)場的具體情況確定適宜的進(jìn)場方向及吊裝順序，同時明確出廠時的具體裝車方向;運(yùn)輸車進(jìn)場道路應(yīng)保持平整和堅實，提前做好平整與硬化處理;如果預(yù)制立柱的運(yùn)輸可能對當(dāng)?shù)亟煌ㄔ斐珊艽笥绊?，則需將運(yùn)輸盡量安排在夜間進(jìn)行，并在現(xiàn)場加強(qiáng)交通協(xié)管。

結(jié)語：

綜上所述，預(yù)制立柱施工是該工程控制性工程之一，其施工質(zhì)量決定整個高架工程的質(zhì)量，而且安全隱患諸多。實踐表明，該工程預(yù)制立柱施工技術(shù)合理可行，對各項要點的把控精準(zhǔn)到位，值得類似工程參考借鑒。

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作者簡介：

向武鴻（1979.07-），男，土家族，本科，中級，湖南張家界人，主要工作方向：道路橋梁。