預(yù)制拼裝立柱施工技術(shù)關(guān)鍵控制要點(diǎn)研究

曹 明

(杭州地方鐵路開發(fā)有限公司，杭州 310000)

1 工程概況

杭州市莫干山路提升改造工程中的跨宣杭老鐵路工程，主線高架，全長845 m，其中預(yù)制立柱共64根，高度3.0～12.881 m，重量11.25～162.00 t，截面尺寸包括1.0×1.5 m、1.5×1.5 m、1.8×1.8 m、1.8×2.0 m和3×1.8 m五種，立柱均采用C50混凝土，立式澆筑方式施工，一次性完成高性能混凝土澆筑。

2 立柱預(yù)制安裝工藝特點(diǎn)和難點(diǎn)

工藝特點(diǎn)：工廠化預(yù)制，提高質(zhì)量；模塊化操作，降低成本；流水化施工，縮短工期。標(biāo)準(zhǔn)化施工，降低安全風(fēng)險(xiǎn)；集中化生產(chǎn)，提高文明施工。

工藝難點(diǎn)：立柱鋼筋籠制作精度要求高；立柱中的鋼筋定位要求準(zhǔn)確；立柱安裝精度要求高；連接套筒壓漿飽滿要求高；承臺(tái)預(yù)埋鋼筋精度要求高；立柱安裝位置、垂直度精度要求高。

3 關(guān)鍵控制要點(diǎn)

3.1 立柱預(yù)制

A.立柱鋼筋加工設(shè)備選擇。為確保鋼筋加工精度，所有鋼筋加工采用鋼筋數(shù)控彎曲剪切中心設(shè)備和鋼筋成型彎箍機(jī)進(jìn)行調(diào)直、彎曲下料及剪切。

B.預(yù)制立柱模板驗(yàn)收及拼裝。按圖紙尺寸要求制作立柱預(yù)制鋼模板及鋼筋綁扎施工胎架，待監(jiān)理驗(yàn)收通過后方可移交至預(yù)制場(chǎng)進(jìn)行預(yù)拼裝。

C.安裝灌漿套筒。將灌漿套筒安裝在鋼筋綁扎臺(tái)座底座面板上，把套筒外側(cè)拉鉤、箍筋安裝到位。將底座面板與底座通過螺栓進(jìn)行連接，固定在胎架上。

D.鋼筋綁扎施工。安裝立柱主筋，安裝立柱箍筋、鉤筋。

E.其他輔助裝置安裝。

套筒止?jié){塞安裝。套筒止?jié){塞，插入端的直徑為20 mm，略微大于套筒出入漿口的直徑，防止在混凝土澆筑時(shí)套筒出入口漏漿；同時(shí)增加底部厚度至15 mm，使止?jié){塞直接貼在模板面上，便于固定及拆模后的找尋。

圖1 止?jié){塞Fig.1 Stop-grouting plug

圖2 套筒止?jié){塞安裝示意圖Fig.2 Installation diagram of sleeve stop-grouting plug

保護(hù)層墊塊。采用高強(qiáng)度橢圓形的混凝土保護(hù)塊，強(qiáng)度為C50，設(shè)置在立柱外側(cè)主筋上。

F.立柱模板打磨、涂刷脫膜劑。對(duì)已拆的立柱模板進(jìn)行打磨修飾，對(duì)表面平整度合理進(jìn)行打磨。在墩柱模板安裝時(shí)，需對(duì)模板涂刷脫模劑，模板與模板連接處粘貼雙面膠，確保模板接縫處密實(shí)。

圖3 立柱模板打磨Fig.3 Column formwork polishing

圖4 涂刷脫膜劑Fig.4 Brush stripping film agent

G.立柱鋼筋骨架起吊入模。鋼筋籠的吊裝采用龍門吊進(jìn)行整體吊裝。吊具安裝應(yīng)平順，鋼絲繩吊裝角度不應(yīng)大于60°，加裝攬風(fēng)繩進(jìn)行精確調(diào)整。

H.立柱側(cè)模、定位銷、定位螺栓安裝。安裝和調(diào)整側(cè)模，保證鋼筋不擦碰模板內(nèi)側(cè)。嚴(yán)格采取加固、支撐等措施，防止脹模、跑模和漏漿的情況發(fā)生。安裝完側(cè)模后，安裝定位銷和定位螺栓。

I.混凝土澆筑前的準(zhǔn)備工作。立柱翻身吊裝，立柱纜風(fēng)繩安裝，頂部操作平臺(tái)安裝，立柱垂直度測(cè)量調(diào)整。立柱垂直度應(yīng)保證到立柱高度的1/1 000且不大于6 mm。

J.混凝土澆筑。混凝土澆筑采用龍門吊運(yùn)送吊斗澆筑混凝土。混凝土澆筑擬采用橡膠導(dǎo)管澆筑方式，有效控制跌落高度控制在1.5 m內(nèi)，以不發(fā)生離析為度。當(dāng)混凝土澆筑至規(guī)定高度后，及時(shí)清理立柱頂部浮漿。

圖5 立柱混凝土澆筑Fig.5 Pouring of the column concrete

圖6 立柱浮漿清除Fig.6 Remove of column floating slurry

K.預(yù)制立柱養(yǎng)護(hù)。預(yù)制立柱混凝土采用塑料薄膜養(yǎng)護(hù)方法。在墩柱砼澆筑結(jié)束后，待初凝后即對(duì)其表面覆蓋處理并灑水養(yǎng)護(hù)，拆模后對(duì)立柱薄膜進(jìn)行覆蓋，再進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。

L.立柱運(yùn)輸。拆除薄膜養(yǎng)護(hù)完畢的立柱，采用平躺式堆放在預(yù)制場(chǎng)內(nèi)。立柱運(yùn)輸方式采用平臥式運(yùn)輸。采用預(yù)制場(chǎng)的龍門吊將立柱翻轉(zhuǎn)平放，待現(xiàn)場(chǎng)需吊裝時(shí)吊裝到專用運(yùn)輸車輛上。

3.2 立柱拼裝

A.墩柱的出廠驗(yàn)收。所有的吊裝墩柱出廠前，對(duì)預(yù)制的高度進(jìn)行測(cè)量復(fù)核，確保墩柱高度偏差值必須小于 5 mm。對(duì)墩柱內(nèi)預(yù)埋的套筒進(jìn)行疏導(dǎo)清洗，以保證安裝時(shí)，承臺(tái)的預(yù)埋鋼筋能順利插入套筒內(nèi)，不發(fā)生堵塞情況。

B.承臺(tái)鑿錨工作。施工前對(duì)墩柱區(qū)域內(nèi)的承臺(tái)表面進(jìn)行鑿錨處理，直至外露混凝土粗骨料為宜。鑿錨后清理承臺(tái)表面，將其表面的浮塵、油污、松動(dòng)顆粒等雜物清理干凈，用水充分潤濕，但不得存在積水。

C.定位框檢驗(yàn)。由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員對(duì)承臺(tái)預(yù)埋鋼筋、立柱預(yù)埋鋼筋進(jìn)行檢查，保證鋼筋間距、垂直度滿足安裝要求，檢查時(shí)，利用立柱預(yù)制時(shí)所用的鋼筋定位框套裝至承臺(tái)預(yù)埋鋼筋上，保證預(yù)埋鋼筋能順利穿入定位框內(nèi)。

D.定位框檢驗(yàn)。將承臺(tái)中心位置處20 cm×20 cm范圍內(nèi)表面打磨光滑，測(cè)量找平，在中心位置安裝墊塊，墊塊使用20 mm厚普通鋼板，墊塊頂面高差不大于2 mm。

E.坐漿擋板安裝。承臺(tái)上的坐漿擋板采用鋼結(jié)構(gòu)加工成型，外形尺寸根據(jù)不同規(guī)格的截面尺寸的墩柱加工而成，擋板高度滿足坐漿高度需求，以保證坐漿料厚度能滿足設(shè)計(jì)要求。安裝前，在基礎(chǔ)承臺(tái)面上畫出立柱安裝的十字中心線校準(zhǔn)線，測(cè)量承臺(tái)面標(biāo)高。根據(jù)十字中心線放置立柱坐漿擋板，坐漿擋板通過在承臺(tái)頂面安裝膨脹螺栓進(jìn)行固定。坐漿擋板在立柱安裝時(shí)也可作為確保立柱下落準(zhǔn)確的定位框架。坐漿擋板兩端各比立柱寬1 cm，內(nèi)側(cè)安裝限位板，以方便調(diào)節(jié)。在坐漿擋板的斜鍥槽內(nèi)安放鋼鍥，鋼鍥的標(biāo)高比限位板標(biāo)高略低1～2 mm。

F.立柱翻身。立柱在預(yù)制場(chǎng)時(shí)，預(yù)先對(duì)其底部進(jìn)行鑿錨處理，立柱底部中心位置也應(yīng)提前做好平整度處理。預(yù)制立柱水平運(yùn)到安裝位置，由400 t履帶吊/400 t汽車吊吊起立柱進(jìn)行翻身。吊機(jī)將立柱水平吊放至地面，立柱尾部抄墊土工布，作為立柱翻身防滑、限位裝置。土工布共鋪設(shè)兩層，以50 m為一卷，縱向鋪設(shè)共9卷，左右側(cè)超出立柱邊線各50 cm左右，以確保翻轉(zhuǎn)過程中立柱棱角的完好。利用鋼絲繩與立柱頂部設(shè)置的吊耳進(jìn)行連接，通過吊機(jī)吊起立柱，完成立柱水平至豎立的翻身工作。

G.安裝反力座。在立柱底部設(shè)置4個(gè)反力支座裝置。反力座采用槽鋼制作而成，槽口內(nèi)按照立柱底部壓漿孔的上下間距設(shè)置孔眼，安裝時(shí)，通過高強(qiáng)螺栓穿過反力座孔眼，安裝至壓漿孔眼內(nèi)。

H.立柱初調(diào)。立柱初調(diào)主要通過承臺(tái)頂面放置的2 cm厚鋼板來進(jìn)行調(diào)整。由吊機(jī)將立柱緩慢放置承臺(tái)頂面鋼板上，由測(cè)量人員檢測(cè)立柱的偏位及垂直度，通過不斷調(diào)試，將立柱的垂直度控制在1 cm以內(nèi)。

I.立柱精調(diào)。立柱起吊后瞄準(zhǔn)承臺(tái)上定位框架，沿定位框架擋塊，在定位框架內(nèi)慢慢下落，直到落在鋼板上進(jìn)行初調(diào)工作，之后在立柱的經(jīng)緯方向安裝4臺(tái)50 t千斤頂用于校正立柱的垂直度，千斤頂需具有自鎖功能。在垂直度調(diào)整過程中，測(cè)量組對(duì)立柱垂直度進(jìn)行測(cè)量，通過修正千斤頂行程用于垂直度校正，當(dāng)校正數(shù)值符合要求后，立即打緊定位框四角的調(diào)整鋼鍥，完成立柱的精調(diào)工作，進(jìn)入下一工序施工。

J.承臺(tái)頂面坐漿。承臺(tái)面坐漿時(shí)，優(yōu)先把吊機(jī)從立柱開離承臺(tái)頂面，再施工承臺(tái)頂面坐漿工作。

K.立柱安裝、微調(diào)。在坐漿料澆筑完成后，需迅速進(jìn)行墩柱的安裝，以確保在0.5 h內(nèi)完成吊裝就位工作，當(dāng)坐漿料強(qiáng)度達(dá)到35 MPa后，便可拆除預(yù)制墩柱的臨時(shí)支撐，進(jìn)行灌漿料施工。由于在前置工序中已將承臺(tái)頂面鋼板調(diào)試合格、立柱安裝后精調(diào)合格，所以在承臺(tái)頂面坐漿、安裝立柱后，只需通過千斤頂?shù)奈⒄{(diào)，即可使立柱達(dá)到設(shè)計(jì)要求，同時(shí)，將立柱通過定位框處的限位板、鋼楔固定牢固。

L.立柱套筒灌漿。當(dāng)坐漿達(dá)到強(qiáng)度的35 MPa且時(shí)間超過1 d后，可以對(duì)原先的立柱四周的臨時(shí)支撐裝置進(jìn)行拆除，并準(zhǔn)備開始套筒灌漿施工。套筒灌漿施工完畢后，立即對(duì)進(jìn)漿口進(jìn)行封堵處理，一個(gè)立柱就安裝完畢了。

4 結(jié)語

莫干山路提升改造跨宣杭老鐵路工程，采用全預(yù)制拼裝施工工藝，為城市高架全預(yù)制化工藝及減少城市占道施工的推行作出了有益嘗試。預(yù)制立柱拼裝施工時(shí)，通過測(cè)量控制和千斤頂調(diào)整及定位架控制雙立柱相對(duì)位置等方法，有效解決了立柱就位精確等關(guān)鍵技術(shù)問題，為后續(xù)類似工程的推廣運(yùn)用提供了技術(shù)支持。