装配式桥梁下构施工工法探究

装配式桥梁下构施工工法探究

孙晓波

身份证号码：610527199109191819

摘要：随着珠三角城市群经济快速发展、城镇化率日益提高，传统建造方式在珠三角区域交通领域存在的弊端已日益突出，在交通领域实施装配式建造方式（构件预制装配）是有效的解决途径。与传统的浇筑方式相比，装配式建造方式可大幅缩短现场施工时间，减少对既有交通影响，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产率和质量安全水平，有利于促进建筑业与信息化、工业化深度融合、培育新产业新动能。本文就装配式桥梁下构施工工法进行详细分析及探究。

关键词：桥梁工程；预制装配；下部结构；绿色建造

0  引言

　　在我国，交通领域混凝土结构普遍采用现场浇筑的建造方式，需搭设大量支架，安全风险高，对交通影响大；建造效率低，施工周期长；粉尘、泥浆、噪声等对环境影响大；需要大量劳动力；行业整体能耗高。装配式建造是一种施工方式的创新，把在工厂模块化生产加工的装配式构件，运送到施工现场，通过吊装并整体装配而成。装配式建造具有设计标准化、产品模块化、生产工厂化、装配机械化、管理精细化等特点，在节能减排、环境保护等方面具有极大的优势，因此受到国内外学者的广泛关注。

　　东莞市环莞快速路三期莞深高速至东部快速路段工程，项目起点南起莞深高速，东至东部快速路，路线全长22公里。线路呈南北走向。项目主要经过东莞市松山湖、大朗、常平、横沥和企石等镇区。线路一般采用双向六车道，局部采用双向八车道。现以本工程为背景，通过对功能需求、运输限制条件、可施工性、质量保障、绿色环保等因素综合分析，介绍桥梁下构装配式施工工法及要点，为类似工程提供参考借鉴。

1  装配式桥梁特点

　　环莞快速路三期东段是东莞市首次采用全装配式桥梁建造工艺的项目。装配式建造，是将桥梁主要部品部件如墩柱、盖梁、梁部等在工厂生产，通过车辆或船只运输至施工现场，然后采用吊装设备将部品部件快速安装完成，如图1所示。实现高质量、高效率的可持续发展，且能更好地塑造城市特色、提升城市管理形象。

图1：预制装配桥梁示意图

2  装配式桥梁下构施工工法

2.1 构件出厂

　　用龙门吊挂住预埋吊环将墩柱放倒，墩柱出厂前，对墩柱的高度进行测量，确保墩柱高度偏差值小于5mm，进行分中弹墨线，在离墩柱顶和墩柱底弹分中墨线并粘贴带刻度的徕卡十字标和刻度标，为墩柱拼装提供观测点；对墩柱底顶端、墩柱底以上23cm范围内以及盖梁拼接处凿毛，露出粗骨料，凿毛深度不小于6mm；用吊带捆住墩柱两端将墩柱吊至运输车，带预埋钢筋的一头朝向车尾，底部抄垫抗震橡胶，两边用尼龙绳捆绑，防止墩柱磨损及位移。盖梁出场前要应对外观、灌浆灌浆波纹管等进行验收，由测量人员在横向两侧中心位置上下粘贴徕卡测量宝马标识。

2.2  吊装前准备

全站仪测量并弹出承台面墩柱纵横向中心线和墩柱四周边沿线；用水准仪测量承台中心标高及钢筋标高；测量每根预埋钢筋的长度，保证每根钢筋长度都在（-2，0）mm以内，过长的钢筋要用砂轮机切割打磨，钢筋表面要进行除锈。并对拼接面凿毛。

2.3  安装调节垫块及挡浆模板

先采用高压水枪将承台凿毛面进行清尘及湿润；再采用高压气管将表面多余水清除；最后确保承台面不留水迹。安放调节垫块，调整墩柱安装标高。调节垫块采用 500mm*500mm *20mm方形调节垫板，分为上下两层，下层为钢板，上层为橡胶层，通不过不同厚度钢板来调节高度，保证垫块四角高差不大于1mm。测量人员使用全站仪测量垫块标高，与设计标高相差不得大于2mm，并放样出墩柱中心十字线，使用墨斗进行标记。根据墩柱边线位置安装挡浆模板。

2.4  墩柱安装精度调节

    把套筒底部止浆环穿入承台预留钢筋；起吊墩柱至承台上方，调整墩柱方位使得墩柱底面的套筒孔口与承台顶面预埋钢筋一一对齐。

　　⑴ 第一次吊装调节（不座浆）

　　待墩柱稳定后，再下放墩柱，将钢筋套入灌浆套筒；利用拼接面四倒角处限位装置，对墩柱进行平面限位，防止扭转现象。

　　⑵第二次吊装调节（座浆）

拼接面坐浆，采用钢板制作不同厚度的圆形垫片，厚度 20mm、10mm、5mm、3mm、1mm 不等。垫片直径 80mm，中心开孔直径36mm。其中 1mm 垫片设计为 U 型，便于拆装调整。每个拼接边，各边选择 1 个点，共计 4 个点，将垫片套入预埋钢筋，并用测量仪器对各点进行找平。

墩柱吊装就位，沿限位装置下放，并复测下口中线，中心垫块未受力前可再次进行微调。中线垫块受力后，分级卸力，复测墩柱上口中线，微调千斤顶，进行最终精调工作，如图2所示。墩柱吊装就位完成后，由二台全站仪在两个方向同时监测校核墩柱中心标记，用以测量墩柱上口平面坐标，如图3所示。

　　　　　　图２：墩柱二次下放　　　　　　　　　　　　　　　　　　图３：墩柱观测校核布置图

2.5  座浆、灌浆套筒灌浆

    座浆料采用C60高强无收缩水泥浆料，套筒内的灌浆料采用 C100 高强无收缩水泥灌浆料，配合比为干料：水=100:12，需要分别称重干料及水。拌浆设备采用自制搅拌机，搅拌时间为3分钟。垫层砂浆达到终凝后方可进行压浆作业。

2.6  预制盖梁吊装

安放调节垫块，调整盖梁安装标高。调节垫块采用 500mm*500mm *20mm方形调节垫板，分为上下两层，下层为钢板，上层为橡胶层，通不过不同厚度钢板来调节高度，保证垫块四角高度差不超过1mm。测量人员使用全站仪测量顶面标高，满足设计要求。

根据立柱平面尺寸采用钢板定制抱箍系统，抱箍紧固在立柱上，高度略高于中心垫板。

根据盖梁重量选择合适的机具组合，对盖梁进行试吊装。吊装前盖梁两端应系好牵引绳，每个牵引绳配置2名施工人员。盖梁吊装采用双机抬吊方式，起吊重量不得大于额定重量的75%。试吊过程中，测量人员使用线锤或全站仪测量盖梁竖向垂直度，若垂直度偏差大于1%时，分析原因，及时调整。将盖梁吊至墩柱钢筋上10cm停止，施工人员采用登高车进行辅助吊装，使钢筋与套筒一一对齐，缓慢下放至墩柱垫块上。

测量人员使用全站仪测量横向两侧坐标，保证平面坐标满足设计要求，同时全站仪十字丝校核盖梁横向宝马标，保证盖梁横向垂直度，如图４所示。施工人员采用2m水平尺校核纵向垂直度，保证盖梁纵向垂直度。期间通过吊车组合上下起吊及抄垫垫片进行调整，直至达到设计要求，如图5所示。

　　图４：盖梁轴线控制方法示意图　　　　　　　　　　　　　　　　图５：预制盖梁安装示意图

3  结语

     在环莞快速路三期东段预制墩柱、预制盖梁施工实践中，探究结论如下：

⑴ 吊装准备工作前，对承台、墩柱中线弹线，吊装中辅以激光水平仪对中下落可高效率、高精度完成吊装作业，保证安装的垂直度；

⑵吊装前座浆料的拌制可采用立轴行星搅拌机，一次性拌制单个墩柱所需用量，保证浆料的抗压强度、流动度、竖向膨胀率符合要求；

⑶全灌浆套筒清理要做到有效清洁，确保里面没有污染物，灌浆过程中及时检查筒内承受压力，保证其在承受范围之内。

环莞快速路三期东段项目环常南路主线桥是东莞第一座运用“搭积木式”方式进行桥梁预制墩柱、盖梁安装的桥梁，是全市桥梁建设的重大突破。该施工工法大幅缩短现场施工时间、减少对既有交通影响，既能节约资源能源、减少施工污染，又能提升劳动生产率和质量安全水平，如今，装配式建造在东莞的持续发展，将整体提升全市建筑预制装配化率和装配化水平，夯实和完善交通安全生产体系，为东莞乃至大湾区的重大项目提供有力支撑。

参考文献：

[1]孙策.城市桥梁预制装配化绿色建造技术应用与发展. 世界桥梁，2021（01）：41-43.

[2]东莞市环莞快速路三期莞深高速至东部快速路段工程预制标两阶段施工图设计.

[3]JTG/T 3654-2022，公路装配式混凝土桥梁施工技术规范.