復(fù)雜截面預(yù)制墩柱施工技術(shù)實(shí)例研究

周炎林

（湖南省城龍高速公路建設(shè)開發(fā)有限公司,湖南 長沙 410005）

0 引言

橋梁施工中，大型橋梁墩柱預(yù)制拼裝施工技術(shù)與傳統(tǒng)橋梁墩柱現(xiàn)澆施工技術(shù)相比，不僅可以減少土地資源的占用，還可以減少環(huán)境污染以及對(duì)周圍正常交通的影響，具有較好的經(jīng)濟(jì)及社會(huì)效益。

常規(guī)預(yù)制墩柱為矩形直墩，表面為光面，套筒注（出）漿孔與外表面間距一致，可采用止?jié){塞堵塞。非矩形截面、外表面帶刻槽的預(yù)制墩柱，受刻槽影響，套筒注（出）漿孔與外表面間距大小不一，需采用不同長度的止?jié){塞堵塞。采用常規(guī)預(yù)制技術(shù)制作復(fù)雜截面預(yù)制墩柱的效果不好，且無法保證灌漿套筒垂直度，灌漿套筒上端大都向內(nèi)側(cè)傾斜，導(dǎo)致出漿孔止?jié){塞埋入混凝土中，為鑿出止?jié){塞，不可避免地造成混凝土外觀的損壞。

為避免灌漿套筒澆筑過程中易移位、拆除橡膠塞時(shí)易破壞墩柱外觀質(zhì)量的情況發(fā)生，深圳市某立交完善工程采用復(fù)雜截面預(yù)制墩柱施工技術(shù)，以立式綁扎鋼筋骨架+M20 螺栓代替止?jié){塞施工工藝為主，即在鋼筋骨架立式整體綁扎后，再整體吊裝至澆筑臺(tái)位上，采用在模板開孔，利用M20螺栓將灌漿套筒和模板固定，以達(dá)到精確定位套筒并預(yù)留出注漿孔和壓漿孔的目的，減少了清理止?jié){塞的費(fèi)用，提高了墩柱的外觀質(zhì)量，取得了良好效果。本文對(duì)此技術(shù)進(jìn)行詳解。

1 工程概況及預(yù)制場地布置

1.1 工程概況

某立交預(yù)制墩柱總計(jì)有7 種類型，分A1 型、A2 型、B1 型、B2 型、M1 型、P1 型、P5 型八種類型，共148 個(gè)節(jié)段。預(yù)制墩柱為獨(dú)柱開槽式花瓶墩柱（如圖1 所示）和方立柱開槽式墩柱。預(yù)制墩柱采用C40 混凝土，立式澆筑工藝，混凝土一次澆筑完成，墩柱拼裝采用全灌漿套筒連接承臺(tái)的形式[1]，墩柱柱底布置套筒，承臺(tái)頂布置預(yù)埋鋼筋。

圖1 預(yù)制墩柱效果圖

1.2 預(yù)制場地布置

預(yù)制場紅線占地面積15613m2，其中墩柱預(yù)制區(qū)占地1584m2，如圖2所示。

圖2 預(yù)制墩柱場地布置圖

墩柱生產(chǎn)區(qū)設(shè)置兩條生產(chǎn)線，每條生產(chǎn)線包括模板拼裝區(qū)、預(yù)制區(qū)、存放區(qū)及翻身砂槽，并配置一臺(tái)120t-32m門吊，預(yù)制區(qū)共設(shè)置4個(gè)墩柱預(yù)制臺(tái)座。存放區(qū)設(shè)置26個(gè)墩柱立放臺(tái)座，6個(gè)墩柱平放臺(tái)座（單層存放），最大墩柱存放數(shù)量為32個(gè)。

由于占地面積小，無法滿足鋼筋骨架臥式綁扎要求，故采用立式鋼筋骨架綁扎臺(tái)位，既保證了生產(chǎn)進(jìn)度需要，又提高了鋼筋骨架綁扎精度。

2 施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)與施工注意事項(xiàng)

2.1 施工技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

目前，預(yù)制墩柱鋼筋綁扎工藝基本都采用臥式綁扎臺(tái)位，再利用翻身架進(jìn)行鋼筋籠翻身，雖能降低作業(yè)高度，但綁扎臺(tái)座占地面積大，需進(jìn)行翻身工序,施工過程中存在諸多難點(diǎn)問題。該工程采用復(fù)雜截面預(yù)制墩柱施工技術(shù)，主要采用立式綁扎鋼筋骨架與M20 螺栓代替止?jié){塞的施工工藝，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）鋼筋骨架采用立式綁扎，占地面積小，套筒安裝、固定方便，與常規(guī)臥式綁扎相比，減少鋼筋骨架翻身的時(shí)間，避免了鋼筋骨架在翻身中產(chǎn)生變形與滑落的風(fēng)險(xiǎn)；

（2）鋼筋綁扎臺(tái)位形狀采用“山”字形，用型鋼焊接而成，三面固定，靠近澆筑臺(tái)位的一面可拆卸，方便鋼筋籠吊出。吊裝過程中，起吊高度不用過高，只需平移鋼筋籠，節(jié)約工序時(shí)間、降低吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)；

（3）采用M20 螺栓擰入灌漿套筒的注漿孔和出漿孔，將灌漿套筒與模板固定，既確保了灌漿套筒垂直度，又能防止?jié)仓炷良罢駬v過程中套筒產(chǎn)生位移。相較于傳統(tǒng)止?jié){塞的方法，采用螺栓拆卸更方便，節(jié)約清理止?jié){塞的時(shí)間與人工，且不損壞混凝土的外觀。

2.2 施工注意事項(xiàng)

（1）灌漿套筒有定位卡與限位卡，主筋安裝調(diào)整時(shí)會(huì)破壞限位卡，侵入套筒承臺(tái)。為避免出現(xiàn)這種情況，預(yù)先在套筒限位卡以下插入承臺(tái)預(yù)埋的Ф28 螺紋鋼，防止主筋刺破限位卡，保證套筒與承臺(tái)預(yù)留鋼筋的連接長度；

（2）整體吊裝鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)保證鋼絲繩長度一致，且固定在底板平臺(tái)的4 個(gè)角點(diǎn)，避免吊裝過程中骨架傾斜。

3 施工工藝流程及質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 灌漿套筒安裝

（1）灌漿套筒進(jìn)場驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)檢查產(chǎn)品合格證書等相關(guān)文件；

（2）在模板底座上用橡膠塞與螺栓連接固定灌漿套筒[2]，先綁扎灌漿套筒部分箍筋，再安裝底節(jié)1m 開孔模板，調(diào)試好灌漿套筒預(yù)留孔與模板開孔位置對(duì)中，利用帶有保護(hù)套的M20螺栓擰入灌漿套筒的注漿孔和出漿孔內(nèi)，連接固定套筒與模板，再用螺栓連接固定底座與側(cè)模。為便于拆出M20 螺栓，保護(hù)套為Ф32mm 的PVC管（如圖3所示）。

圖3 套筒安裝示意圖

3.2 安裝角點(diǎn)主筋

插入墩柱4 個(gè)邊角與縱橫方向上中部的主筋，按照每層50cm 預(yù)先穿入箍筋，再在頂部安裝定位架[3]作為后續(xù)主筋安裝的定位點(diǎn)。安裝完畢后，插入其余主筋，再綁扎箍筋。主筋安裝應(yīng)滿足下列要求：

（1）該項(xiàng)目的預(yù)制墩柱截面形式復(fù)雜，在墩頂3m處屬于弧線開花段，必須保證主筋下料的長度與弧度的準(zhǔn)確性；

（2）定位主筋安裝完畢后應(yīng)與腰部定位架點(diǎn)焊固定，避免后續(xù)主筋安裝時(shí)鋼筋骨架出現(xiàn)軸線偏位[4]；

（3）根據(jù)不同預(yù)制墩柱的高度，將頂部定位架用方鋼固定，并拉線用于復(fù)核墩柱頂部開花段平面位置（如圖4所示）。

圖4 定位架及主筋安裝示意圖

3.3 鋼筋骨架吊裝

鋼筋骨架綁扎完畢后，拆除定位裝置，安裝吊具。鋼絲繩分別拉住鋼筋骨架底座板的4 個(gè)角點(diǎn)，在墩柱中間位置再圍一圈鋼絲繩，保證吊裝的整體性。吊裝條件具備后，拆除綁扎臺(tái)位出口面的跳板與防護(hù)欄桿，進(jìn)行整體起吊平移。

整體吊裝鋼筋骨架時(shí)，應(yīng)保證鋼絲繩長度一致且固定在底板平臺(tái)的4個(gè)角點(diǎn)，避免吊裝過程中骨架傾斜。

吊裝至澆筑臺(tái)位上時(shí)，如出現(xiàn)鋼筋骨架傾斜情況，則利用臺(tái)座四周預(yù)埋的纜風(fēng)繩吊環(huán)用手拉葫蘆進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整時(shí)4個(gè)方向應(yīng)同時(shí)拉住，需要調(diào)整某個(gè)方向時(shí)4個(gè)手拉葫蘆應(yīng)同步緩慢地調(diào)整。

3.4 模板安裝

鋼筋骨架高度超過7m 時(shí)，鋼筋骨架吊裝至澆筑臺(tái)位上后，立即安裝一組纜風(fēng)繩，再利用升降機(jī)安裝剩余模板，7m以下則根據(jù)天氣情況決定是否安裝纜風(fēng)繩。

該工程所使用的模板由底模、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板、墩帽模板、作業(yè)平臺(tái)等組成，模板頂部為整體式操作平臺(tái)，方便人員安裝墩柱預(yù)埋件與澆筑混凝土（如圖5所示）。

圖5 墩柱模板安裝

3.5 混凝土澆筑

預(yù)制墩柱混凝土等級(jí)為C40，采用立式澆筑工藝，混凝土一次性澆筑完成。澆筑時(shí)，采用兩根振搗棒，以墩柱中心線為準(zhǔn)，兩位操作人員各自負(fù)責(zé)自己的區(qū)域。由于頂部鋼筋骨架密集，采用小型串筒進(jìn)行下料。

3.6 拆模養(yǎng)護(hù)

立柱拆模后采用噴淋養(yǎng)護(hù)[5]裝置進(jìn)行養(yǎng)護(hù)作業(yè)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7d[6]。

4 結(jié)束語

該工程的復(fù)雜截面預(yù)制墩柱來自深圳市內(nèi)首座墩柱及節(jié)段梁預(yù)制廠。該廠在用地緊張的情況下合理規(guī)劃和利用場地，發(fā)揮復(fù)雜截面預(yù)制墩柱施工技術(shù)的優(yōu)勢，保證墩柱生產(chǎn)能滿足現(xiàn)場進(jìn)度要求，相較于傳統(tǒng)工藝施工速度更快，社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益顯著。從已完成的預(yù)制墩柱施工過程來看，立式綁扎鋼筋骨架與采用M20螺栓代替止?jié){塞，能有效提高預(yù)制墩柱的外觀質(zhì)量，且此種預(yù)制墩柱施工快速、操作便捷、安全可靠，節(jié)約人力、物力，節(jié)省工期，推廣使用價(jià)值高。