裝配式蓋梁拼裝施工技術(shù)研究

李小鵬

（中鐵二十二局集團(tuán)第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

隨著城市發(fā)展，裝配式施工已經(jīng)在國內(nèi)很多城市得到了應(yīng)用。劉濤[1]研究了大蓋梁預(yù)制拼裝施工技術(shù)在公路工程中的應(yīng)用，李清洋等[2]研究了預(yù)制裝配式技術(shù)在市政橋梁工程中的應(yīng)用，薛冬永等[3]研究了蓋梁節(jié)段拼裝施工關(guān)鍵技術(shù)。本文以國內(nèi)某城市裝配式蓋梁拼裝施工為背景，詳細(xì)介紹了裝配式蓋梁拼裝施工技術(shù)，從而總結(jié)出裝配式蓋梁拼裝相關(guān)施工技術(shù)要點，為后續(xù)類似工程提供參考。

1 工程概況

裝配式蓋梁中心高度為2.7 m，頂面寬2.358 m，底面寬2.1 m，懸臂長9.9 m，全長26.6 m。橋墩采用雙立柱，預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。中心間距為4.8 m，立柱尺寸為2.0 m（順橋向）×2.0 m（橫橋向），如圖1 所示。

圖1 裝配式蓋梁構(gòu)造圖（單位：mm）

2 裝配式蓋梁拼裝施工工藝

裝配式蓋梁拼裝施工順序如下：清理拼接面→測量拼接縫→擋漿模板鋪設(shè)→墊塊找平→拼接縫進(jìn)行濕潤→砂漿墊層進(jìn)行鋪設(shè)→裝配式蓋梁吊裝就位→調(diào)節(jié)裝配式蓋梁坐標(biāo)→灌漿套筒進(jìn)行連接。

2.1 裝配式蓋梁吊裝

當(dāng)立柱安裝完畢后，對立柱進(jìn)行垂直度及相對距離的測量，之后生產(chǎn)對應(yīng)蓋梁。

2.1.1 墩頂坐漿

墩頂坐漿順序如下：坐漿施工準(zhǔn)備→墩頂表面鑿毛、清理干凈→搭設(shè)坐漿擋板→調(diào)節(jié)墊塊找平→充分濕潤拼接縫表面→坐漿料攪拌→坐漿料施工→安裝蓋梁。

坐漿施工準(zhǔn)備：先進(jìn)行立柱頂標(biāo)高及蓋梁高度測量、界面平整度測量；施工時，灌漿料應(yīng)用溫水拌合，攪拌后的砂漿料溫度不低于15 ℃，且不高于35 ℃；在每次構(gòu)件安裝前24 h 內(nèi)必須對坐漿料取樣做試塊。

墩頂表面鑿毛處理：將與砂漿接觸的混凝土界面進(jìn)行鑿毛清理，將浮塵等清理干凈，并灑水進(jìn)行潤濕。

搭設(shè)坐漿擋板：坐漿擋板采用定型化工廠制作、現(xiàn)場安裝的形式。擋漿板采用Q235 材質(zhì)方鋼管制成，方鋼管尺寸為200 mm×100 mm×20 mm，擋漿板為2塊整體模板拼合而成，用M24 mm×100 mm 橋梁高強(qiáng)螺栓栓接，采用40 mm×40 mm×10 mm 墊板，配套彈簧墊圈，采用雙螺母連接。

調(diào)節(jié)墊塊找平：測量立柱頂面標(biāo)高，根據(jù)立柱頂標(biāo)高及預(yù)制立柱長度，調(diào)整柱頂鋼墊塊標(biāo)高，調(diào)節(jié)墊塊為2 cm 厚的4 塊鋼墊塊，以及1 mm、2 mm、3 mm 厚的薄鋼板，確保蓋梁安裝后，蓋梁標(biāo)高符合設(shè)計要求。

充分濕潤拼接縫表面：采用噴壺對處理后的界面進(jìn)行充分潤濕，但不得存在積水。

坐漿料攪拌：砂漿墊層應(yīng)采用質(zhì)地堅硬、級配良好的中砂，細(xì)度模數(shù)不小于2.6，含泥量不大于1%，砂漿墊層初凝時間大于2 h。

坐漿料施工：將漿料倒入澆筑的桶中，澆筑到立柱頂面平臺里，然后用人工整平進(jìn)行收平，保證坐漿厚度達(dá)到設(shè)計要求（20 mm）。

2.1.2 裝配式蓋梁吊裝

蓋梁最大質(zhì)量為182 t，長度為26.601 m，寬度為2.6 m，高度為2.7 m。吊裝機(jī)械選用1 臺400 t 汽車吊和1 臺500 t 汽車吊，400 t 汽車吊吊臂長選定為20.7 m，作業(yè)半徑為9 m，額定起質(zhì)量為125 t；500 t 汽車吊吊臂長選定為26.5 m，作業(yè)半徑為10 m，額定起質(zhì)量為138 t。雙機(jī)抬吊如圖2 所示。

圖2 裝配式蓋梁吊裝航拍圖

2.1.2.1 鋼絲繩的選擇

查看《路橋施工計算手冊》附表3-34[4]，鋼絲繩選用公稱直徑為65 mm、規(guī)格為6×37 結(jié)構(gòu)、公稱抗拉強(qiáng)度為1 400 MPa 的鋼絲繩，鋼絲繩破斷力P為2 195 kN，鋼絲繩之間荷載不均勻系數(shù)α按6×37 鋼絲繩取0.82，鋼絲繩的安全系數(shù)K按機(jī)動起重設(shè)備取8，則鋼絲繩的破斷拉力225 kN。

單個履帶吊最大吊重Q取182 t，按3 個吊點平均承受構(gòu)件荷載，每個吊點按4 根鋼絲繩計算（鋼絲繩采用單根繞環(huán)），鋼絲繩與水平面的夾角θ按不小于60°考慮，則鋼絲繩內(nèi)力175 kN，S≤Sb，滿足要求。

2.1.2.2 卸扣選擇

蓋梁最大質(zhì)量為182 t，蓋梁頂部設(shè)置4 個吊點，根據(jù)《公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范》[5]，當(dāng)一個構(gòu)件設(shè)有4 個吊點時，設(shè)計時僅考慮3個吊點同時發(fā)揮作用。根據(jù)每個吊點承受的質(zhì)量，吊架頂部的卸扣選用100 t 級，滿足要求。

2.1.2.3 吊點設(shè)置

蓋梁內(nèi)部預(yù)埋吊點，預(yù)埋進(jìn)入蓋梁1.5 m，凸出150 mm。

2.1.2.4 地基設(shè)置

吊裝所處道路狹窄、通行車輛多，故對吊裝附近承臺做加強(qiáng)回填處理，吊裝范圍內(nèi)承臺從承臺邊至開挖面（按承臺每邊出2 m 范圍計算）、承臺底至承臺頂這2 種處理方式，承臺底到承臺頂部分采用宕渣（不大于10 cm）+砂（中砂）回填壓實，每層回填不超過25 cm，采用小型手持夯機(jī)夯實，承臺頂至回填面采用級配碎石+30 cm 厚C35 鋼筋混凝土面板組成。承臺硬化鋼筋采用雙層雙向設(shè)置，鋼筋采用Φ16@150，混凝土板直接接觸級配碎石部分采用70 mm，板上部保護(hù)層厚為40 mm，為更好地體現(xiàn)2 塊板之間的整體性，上、下2 板之間增設(shè)拉鉤，拉鉤采用梅花形設(shè)置，間距為40 cm，在一道進(jìn)行設(shè)置，保護(hù)層墊塊每平方米不少于5 塊，墊塊采用成品M50 砂漿墊塊，鋼筋綁扎采用梅花綁扎，鋼筋焊接焊條不得使用J425，應(yīng)選用J50以上橋梁用焊條。

QAY500 汽車吊自重最大為96 t，配重為140 t，接地面積為30 m2，蓋梁構(gòu)件中最大自重為182 t，吊裝工況下汽車吊接地壓力為1.2×（96+140+182/2）t/36 m2=0.19 MPa，小于《公路水泥混凝土路面設(shè)計規(guī)范》[6]及《公路瀝青路面設(shè)計規(guī)范》[7]中標(biāo)準(zhǔn)軸載輪胎接地壓強(qiáng)0.70 MPa，現(xiàn)狀道路承載力可承載吊機(jī)進(jìn)行吊裝作業(yè)；當(dāng)汽車吊停機(jī)位置占用以前公路的綠化帶，需對吊機(jī)停機(jī)位置基礎(chǔ)進(jìn)行加固，采用宕渣回填并夯實。

加固方法為：對地基進(jìn)行清表20 cm，再挖深70 cm，整平后用12 t 以上壓路機(jī)壓至無明顯輪跡，分層壓實，再鋪設(shè)86 cm 宕渣和4 cm 厚的鋼板；鋪設(shè)3 m×3 m×0.3 m 的路基箱板。

2.1.2.5 吊裝作業(yè)

運(yùn)輸車輛倒車就位，履帶吊就位，把桿轉(zhuǎn)向蓋梁吊點上方、安裝卸扣，蓋梁起吊，蓋梁起吊超過運(yùn)梁車高度50 cm 后，運(yùn)輸車輛開走，卸車完成。

2.1.2.6 蓋梁試拼裝

蓋梁緩慢起吊，通過把桿變幅，將蓋梁提升至高于立柱頂部鋼筋10 cm 時，通過調(diào)整主臂實現(xiàn)蓋梁姿態(tài)的調(diào)整。蓋梁位置校正通過在立柱頂面放置4 個2 cm 厚的調(diào)節(jié)墊塊，并在現(xiàn)場提前備1 mm、2 mm、3 mm 的調(diào)節(jié)鋼板，測量復(fù)核4 個調(diào)節(jié)墊塊的頂面標(biāo)高，確保標(biāo)高滿足設(shè)計要求。

若出現(xiàn)標(biāo)高控制不到位現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整墊塊厚度，通過增加或減少墊塊厚度來確保標(biāo)高滿足要求。蓋梁試拼裝完成后吊起，準(zhǔn)備座漿平臺搭設(shè)和座漿施工。

2.1.2.7 蓋梁正式坐漿施工和正式吊裝

座漿完畢后，開始蓋梁正式吊裝，先吊左邊蓋梁，再吊右邊蓋梁，然后進(jìn)行軸線標(biāo)高復(fù)核，最終吊裝完畢，24 h 后開始套筒灌漿作業(yè)。

2.1.2.8 裝配式灌漿套筒施工

裝配式灌漿連接工藝流程如下：先將灌漿料倒入攪拌設(shè)備→計算水量并精確稱重→水灰初拌（不得少于30 s）→專用設(shè)備高速攪拌（不得少于5 min）→漿料倒入儲漿裝置→漿料倒入灌漿設(shè)備并連接灌漿口灌漿→出漿口出漿或端部出漿→持續(xù)出漿后（不得少于2 s）停止灌漿并塞入止?jié){塞→下一個套筒或金屬波紋管灌漿。

2.2 裝配式蓋梁濕接縫施工

蓋梁濕接縫主線采用C60 收縮補(bǔ)償混凝土，混凝土采用汽車泵澆筑，在澆筑混凝土前，對模板、鋼筋、支架和預(yù)埋件進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查符合要求后方可澆筑。

2.3 裝配式蓋梁臨時支墩搭設(shè)

蓋梁拼裝前均需搭設(shè)2 個臨時支墩，臨時支墩由基礎(chǔ)+標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段+頂座+調(diào)節(jié)短鋼管+鋼楔形墊塊組成；所有鋼材材質(zhì)為Q235，如圖3 所示。

圖3 裝配式蓋梁臨時支墩圖

臨時支墩固定采用地面硬化的方式進(jìn)行調(diào)節(jié)，可采用2 種調(diào)節(jié)方式，第一種為少量地面硬化+預(yù)制混凝土塊+臨時支撐，第二種方式為現(xiàn)澆基礎(chǔ)+支撐。臨時支墩的基礎(chǔ)為3 m×3 m×0.5 m 的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，砼強(qiáng)度為C35，鋼筋采用HRB335，按照Φ20@150 雙層雙向布置；澆筑前需預(yù)埋740 mm×740 mm 的埋件；臨時支墩前方需布置6 個防撞墩，臨時支墩后方需布置2 個防撞墩，其規(guī)格為1 m×1 m×2 m 的混凝土預(yù)制塊。

3 結(jié)束語

綜上所述，本文通過國內(nèi)某城市裝配式蓋梁拼裝施工，詳細(xì)介紹了裝配式蓋梁拼裝施工技術(shù)，該裝配式蓋梁拼裝施工技術(shù)的成功應(yīng)用，確保了裝配式蓋梁拼裝施工的安全性，同時為后續(xù)類似工程提供了寶貴經(jīng)驗。