馬會天
(中鐵二十四局集團安徽工程有限公司，安徽 合肥 230012)
摘 要：文章介紹濟祁高速公路淮合段壽縣淮河特大橋引橋工程采用排柱式預(yù)制空心橋墩，預(yù)制橋面板裝配式結(jié)構(gòu)，使橋梁構(gòu)件工廠化、標準化和模數(shù)化。預(yù)制墩柱采用現(xiàn)澆杯口方式與承臺連接，墩底和承臺間預(yù)留杯口式安裝島；通過設(shè)置定位墩實現(xiàn)預(yù)制墩柱準確安裝定位，通過預(yù)制墩柱底側(cè)的鋸齒形剪力紋，加強墩柱與承臺的整體連接，提高墩柱抗震能力。
關(guān)鍵詞：裝配式；橋梁；空心橋墩；承臺連接；安裝工藝
濟祁高速公路淮合段壽縣淮河特大橋引橋工程采用排柱式橋墩，預(yù)制橋面板裝配式結(jié)構(gòu)，預(yù)制橋墩在工廠一次預(yù)制成形運至現(xiàn)場進行安裝，預(yù)制橋面板在現(xiàn)場預(yù)制吊裝就位。大規(guī)模應(yīng)用預(yù)制裝配式技術(shù)，可以提高機械化水平，確保工程質(zhì)量，加快施工進度，降低勞動強度，有利于環(huán)境保護，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的施工理念[1-4]。
淮河特大橋引橋下部結(jié)構(gòu)為預(yù)制圓形空心截面墩，預(yù)制墩采用旋轉(zhuǎn)離心成型工藝整體預(yù)制、現(xiàn)場拼裝的施工工藝。工程項目部技術(shù)人員圍繞預(yù)制墩的安裝開展研究，形成裝配式橋梁預(yù)制空心橋墩安裝施工方法，可為給今后類似預(yù)制空心橋墩安裝起到指導(dǎo)和借鑒作用[5-6]。
橋梁預(yù)制墩柱與承臺的連接方式一般有現(xiàn)澆式和承插式2種[7-8]?，F(xiàn)澆式分別在承臺頂部、預(yù)制墩身底部預(yù)留連接鋼筋，墩身吊裝就位后，在現(xiàn)場綁扎或焊接墩柱底部與承臺連接鋼筋，然后支設(shè)承臺和連接段模板，墩柱底部與承臺一起現(xiàn)澆混凝土成型。這種連接方式預(yù)制橋墩與承臺之間的吊裝定位難度較大，連接部位施工復(fù)雜[9]。
承插式將預(yù)制構(gòu)件插入相應(yīng)的承臺預(yù)留孔或杯口內(nèi)，底部鋪設(shè)砂漿，周邊以半干硬性細石混凝土填充。常常由于墩柱四周預(yù)留孔或杯口混凝土振搗不密實，影響橋墩與承臺的連接質(zhì)量,且連接區(qū)段抗剪、抗震能力較差[10]。
該工程預(yù)制墩柱采用現(xiàn)澆杯口方式與承臺連接，墩底和承臺間預(yù)留杯口式安裝島。預(yù)制圓形空心橋墩在工廠通過離心法加工成型，預(yù)制墩直徑為1.2 m，壁厚為25 cm。
預(yù)制圓形空心橋墩的鋼筋籠采用旋轉(zhuǎn)滾焊工藝，焊點質(zhì)量可靠；橋墩在離心機上旋轉(zhuǎn)成型，成型后的預(yù)制墩混凝土分布均勻，墩身混凝土強度高、質(zhì)量穩(wěn)定和性能可靠。
預(yù)制墩底安裝島采用環(huán)形結(jié)構(gòu)，壁厚為0.40 m，內(nèi)徑為1.2 m，高度為1.0 m；墩柱埋入杯口內(nèi)l.0 m高度，如圖1所示，以防止吊裝時柱體傾覆。為便于預(yù)制墩套入安裝島定位墩，定位墩高度取為50 cm，定位墩直徑略小于預(yù)制空心墩內(nèi)徑取為67 cm，如圖2所示。澆筑混凝土承臺前，綁扎安裝島杯口鋼筋，杯口鋼筋伸入承臺錨固，如圖3所示。在預(yù)制墩柱底側(cè)設(shè)置鋸齒形剪力紋，并對表面進行拉毛處理，以利于與杯口混凝土的充分咬合，實現(xiàn)墩柱與承臺的整體連接，增強墩柱抗震能力。
圖1 墩底連接構(gòu)造
圖2 混凝土定位墩
圖3 安裝島環(huán)壁鋼筋
2.1 工藝流程
裝配式預(yù)制空心橋墩安裝施工工藝流程如圖4所示。
圖4 安裝施工工藝流程
2.2 橋墩承臺施工
根據(jù)已經(jīng)施工的樁基位置，按設(shè)計圖紙定位，計算放樣出承臺位置，進行基坑開挖。當開挖到基底并完成墊層澆筑后，再在墊層上測量放線，定出承臺的軸線和標高。采用全站儀對墩柱中心點精確放樣，同時做好標識，預(yù)留定位墩和安裝島鋼筋位置，經(jīng)復(fù)驗合格后，支設(shè)承臺模板和綁扎鋼筋，如圖5所示。鋼筋綁扎完畢后，驗收合格方可澆筑承臺混凝土，如圖6所示。
圖5 模板安裝
圖6 承臺澆筑
2.3 定位墩施工
承臺施工完成后，將承臺頂面雜物清掃，浮漿鑿除，并沖洗干凈，對頂面標高進行復(fù)測，根據(jù)高差計算調(diào)平層厚度，調(diào)平層采用C30細石混凝土，澆筑混凝土?xí)r采用水平靠尺及時進行找平，以保證預(yù)制墩底與承臺接觸面平整，吊裝就位后不被局部壓損。
調(diào)平層澆筑完畢后，對墩柱中心點進行放樣，根據(jù)設(shè)計圖紙復(fù)核定位墩鋼筋位置后，安裝定位墩模板，進行定位墩混凝土澆筑，并振搗密實。定位墩澆筑完畢后，進行灑水養(yǎng)護，在定位墩外面采用土工布包裹進行養(yǎng)護。定位墩混凝土養(yǎng)護達到齡期后，采用全站儀對墩柱的中心點精確放樣，復(fù)核頂面標高，同時做好標識，用墨斗彈出十字線并延長至承臺邊緣做好標記，以便后期墩柱吊裝準確定位。
2.4 預(yù)制墩吊裝就位
承臺和定位墩達到混凝土齡期以后吊運安裝預(yù)制墩，采用70 t汽車吊，最大工作半徑為7 m，最大起重量為29.4 t。按照設(shè)計要求的起吊位置，采用帆布吊袋捆綁起吊，可保護側(cè)壁混凝土不受損傷。將預(yù)制空心墩柱吊起，墩柱底套在定位墩上，再根據(jù)劃出的外部圈線進行精確調(diào)整平面位置。
在安裝前由測量人員放出墩柱中心線，根據(jù)中心線劃出預(yù)制墩外部圈線，用墨斗彈線并延長至承臺邊緣，在四周定出邊緣線作為墩柱邊緣控制點，允許誤差控制在10 mm。
垂直度控制采用2臺經(jīng)緯儀雙向控制，2臺經(jīng)緯儀成90°角架設(shè)，距離墩柱20 m以上。將豎向十字絲對準墩柱下口邊緣，將經(jīng)緯儀沿垂直方向向上掃動，調(diào)整墩身，使墩身邊線垂直，最后采用2 m垂直度測定儀進行垂直度校核。
2.5 安裝島混凝土澆筑
安裝島混凝土澆筑前，要設(shè)置纜風(fēng)繩，纜風(fēng)繩一端栓在墩柱頂部預(yù)留鋼筋上，另一端打入堅硬土層設(shè)置的地錨中。地錨采用4根Φ28 mm直徑螺紋鋼焊接而成，長度為3 m，與地面成45°角將地錨插入到堅硬土層中。每根墩柱設(shè)置3根纜風(fēng)繩，每根角度在120°，并且與地面成45°角。當垂直度局部存在偏差情況下，采用纜風(fēng)繩進行調(diào)整，墩底可用1～3 mm鐵皮進行支墊調(diào)平。
預(yù)制墩吊裝就位后，安裝安裝島杯口模板，進行安裝島混凝土澆筑。安裝島模板采用帶坡腳鋼模板，模板支立牢固。在安裝島外面采用土工布包裹進行養(yǎng)護，待安裝島混凝土強度達到設(shè)計值后方可解除預(yù)制墩纜風(fēng)繩。
3.1 鋼筋施工要點
鋼筋在加工場集中制作，采用放大樣加工成型，運至施工現(xiàn)場進行綁扎。鋼筋安裝前，應(yīng)檢查鋼筋的規(guī)格、型號、尺寸等。檢查合格后，根據(jù)設(shè)計要求的間距、尺寸進行放樣畫線，確定定位墩、安裝島縱橫鋼筋位置，保證每層鋼筋網(wǎng)片綁扎的順直度、間距、保護層及同一截面焊接接頭等項目合格，即可綁扎成型。
3.2 承臺澆筑要求
澆注混凝土前應(yīng)檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件的位置、尺寸和保護層厚度，確保其位置準確、保護層足夠，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查簽認后，方可進行混凝土澆筑。承臺一次性澆注施工，為保證連續(xù)作業(yè)，施工前應(yīng)認真檢查拌和設(shè)備、輸送泵，并進行調(diào)試。灌車運輸過程中應(yīng)不停攪拌，確?；炷辆鶆蛞恢?，施工前認真檢查泵管的密閉性。澆注前首先用水和砂漿潤滑管壁，防止施工過程中混凝土堵管。在鋼筋密集區(qū)域施工中，嚴格控制混凝土的振搗質(zhì)量，保證其密實性和均勻性。混凝土終凝后及時進行覆蓋養(yǎng)護，防止混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。
3.3 墩柱吊裝就位
預(yù)制橋墩吊裝之前，應(yīng)對預(yù)制橋墩進行進廠檢驗，檢查混凝土強度、外觀質(zhì)量、尺寸偏差、保護層厚度及預(yù)制墩安裝段混凝土鑿毛情況。合格墩柱粘貼合格標志，并統(tǒng)一堆放在線路中心線處。預(yù)制墩堆放處應(yīng)碾壓平整，承載力滿足要求，下部墊設(shè)枕木。預(yù)制橋墩吊裝之前，起重吊裝機械進場時必須保證場地、通道平整，作業(yè)前查驗所有輔助起重吊裝機械作業(yè)人員的操作證，并進行全面技術(shù)交底及安全交底。吊裝過程中．應(yīng)保持吊裝動作平穩(wěn)，待墩柱就位后應(yīng)及時找正找平，墩柱未固定前不得解開吊裝索具。
3.4 安裝偏差控制
預(yù)制橋墩從吊裝至拼裝的全過程中，應(yīng)對預(yù)制墩的位置、線形、垂直度及標高等進行監(jiān)控量測，監(jiān)測時應(yīng)在3個以上的不同位置進行，測量預(yù)制橋墩的軸線、高程及垂直度，拼裝允許偏差應(yīng)滿足表1所列的規(guī)定。
表1 預(yù)制墩柱安裝允許偏差
序號項目允許偏差1預(yù)制墩柱軸線偏位/mm102預(yù)制墩柱高度/mm-10～+153預(yù)制墩柱頂面高程/mm±104柱內(nèi)、外截面輪廓偏離設(shè)計線形/mm±205預(yù)制墩柱拼裝垂直度/(%)0.5
(1) 預(yù)制空心橋墩與承臺通過現(xiàn)澆混凝土環(huán)形安裝島連接，安裝島杯口鋼筋伸入承臺錨固，預(yù)制墩柱底側(cè)設(shè)置鋸齒形剪力紋，有利于與杯口混凝土的充分咬合，保證橋墩與承臺連接質(zhì)量，實現(xiàn)墩柱與承臺的整體連接，增強墩柱受力性能和抗震能力。
(2) 在安裝島設(shè)置定位墩，實現(xiàn)墩柱一次準確就位。定位墩直徑略小于預(yù)制空心墩內(nèi)徑，墩柱吊裝時將預(yù)制空心墩底部套入定位墩，可以防止吊裝時柱體傾覆，易于控制預(yù)制橋墩定位，且有利于提高墩底受剪承載力。澆筑承臺時預(yù)留安裝島杯口鋼筋，墩柱吊裝后支模澆筑混凝土，柱底與承臺現(xiàn)澆成型，保證了連接質(zhì)量。
(3) 該施工方法減小現(xiàn)場焊接及混凝土澆筑的工作量，施工操作方便，提高機械化水平，加快施工進度，降低生產(chǎn)成本，有利于環(huán)境保護，體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的施工理念，可為給今后類似的預(yù)制空心橋墩安裝起到指導(dǎo)和借鑒作用，有利于推動預(yù)制裝配式混凝土橋梁施工技術(shù)的發(fā)展。
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收稿日期：2016-03-15
作者簡介：馬會天(1981-)，男，甘肅永昌人，中鐵二十四局集團安徽工程有限公司工程師．
中圖分類號：U445. 4
文獻標識碼：A
文章編號：1673-5781(2016)02-0254-03
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