預制墩柱拼裝工藝及控制技術研究

蘇長波

（中鐵二十二局集團第三工程有限公司， 福建 廈門 361000）

0 前言

預制墩柱拼裝是指將先在工廠將全部構件生產出來，再在施工現場進行裝配的行為，充分發揮該工藝技術，有利于解決當前建筑施工過程中存在的空間占用大、風險發生率高、環境污染嚴重等問題。為了確保預制墩柱拼裝質量，施工人員必須基于實際制定可靠的管理方案，采用先進的控制技術規避安全事故。

1 工程概況

某省道改造工程EPC 總承包項目建設全長約有9.02 公里，建設形式以“高架主線+地面路”為主，其中高架主線的建設標準定位為一級公路、快速路，規模為雙向6 車道；地面路的建設標準是修建成城市的主干路，規模為雙向4 車道，總工程共占地72 萬8 千多平方米。該工程擬計劃分為二期完成，一期工程長度在5.86千米左右，二期工程長度約為3.16 千米，計劃施工周期（包括設計周期）1650 日歷天。為了保證該省道使用安全，建設單位要求設計質量必須符合國家技術規范、標準、規程，施工質量應與任務書要求一致。

2 預制墩柱拼裝工藝及施工要點

2.1 做好施工前準備工作

1.參數復核

由于該省道改造工程施工周期相對較長且工作量大，因此施工單位采用了預制墩柱拼裝工作降低工作壓力，一定程度上為縮短施工周期提供了強有力支持。為了進一步提高拼裝質量，施工人員應做好施工前的各項準備工作，對于參數復核，首先要對設計圖紙上的標高、間距、軸線中心等數據進行確定，其次核校高程基準點、縱橫軸線、基準標高標識，最后要對墩柱安裝位置進行確定。在完成參數復核工作之后，需要將準確數據上報給監理工程師進行復測，為后續各項書面手續辦理提供依據。

2.選擇拼裝吊機

拼裝吊機是預制墩柱拼裝施工的重要基礎設備，在選擇拼裝吊機時，施工人員應全面思考影響因素，尤其是施工現場與文件要求，盡量選擇吊重、吊臂等數據相對合適的吊機。比如，本文例舉的改造工程將主線高架速度設置為80 千米/時、平行匝道40 千米/時、立交匝道40 千米/時、地面輔路50 千米/時等，基于上述數據，最好選擇墩柱吊重在85 噸上下、平均高度在7.5 米左右的拼裝吊機作為主機，吊臂長度應以25 米為宜，最大作業半徑應為10 米；輔助吊機的吊壁長度選定18 米，最大作業半徑為7.5 米[1]。

3.設置鋼絞線吊點

出于施工安全考慮，施工單位在設置鋼絞線吊點時，首先應將雙點預制鋼絞線吊點作為墩柱吊裝吊耳，并保證吊耳處于柱頂頂部，間距為10.54 米；其次，在預埋鋼絞線時，選擇直徑為15.2 毫米的型號，將預埋深度控制在10 米上下（浮動不超過0.1 毫米），表面伸出長度為2 米；再者，為了強化鋼絞線吊點的局部抗剪能力，選擇的鋼管長度應為4 米，形狀為圓弧，同時在吊點處用白皮管包裹；最后，施工單位在設置鋼絞線吊點時必須遵循國家與行業規定，根據預制墩柱高度與重量確定每個吊點的鋼絞線束數。

2.2 確保墩柱位置準確

1.墩柱就位

在確定預制墩柱的安裝位置時，施工人員可以采用墩柱就位技術開展相關工作，該技術具體包括：第一，若是試吊時預制墩柱的拼接面不座獎，在正式吊裝時應對其進行初步調整，使用倒角限制墩柱平面位置，避免出現嚴重的扭轉問題；第二，當預制墩柱底面與鋼筋之間的距離為2 厘米時，施工人員需要對墩柱位置進行調整，在確保墩柱穩定之后方能將預留鋼筋準確穿入灌漿筒；第三，若是預制墩柱底面與中心墊塊之間的距離約為2 厘米，需要對墩柱重心進行調整，確保其與承臺中心線對齊，如此方能保證預制墩柱被準確穩定的放在中心墊塊上。

2.墩柱校正

針對預制墩柱位置的矯正與調整，施工人員應先調節與設計圖紙參數偏差較大的方向，再對偏差相對較小的方向進行調整。具體來講，在吊裝就位后，施工人員在預制墩柱的經緯方向設置兩臺校正頂升液壓桿，先采用手動調整的方式對墩柱垂直度進行校正，再利用纜風繩、柱頂花籃螺絲等進行精調，最終確保偏差值處在-2mm 到+2mm 范圍間。

2.3 控制密封墊層材料質量

第一，施工人員在開展灌漿墩柱與承臺拼接工作時，為了保證二者的密封性，應采用高強度低收縮的砂漿充當墊層材料，使用自帶計量稱重功能的攪拌機進行攪拌，由于此類攪拌機可以自動計量與調整用水量，所以能夠避免出現墊層材料粘黏度不足的問題。第二，在調制強度高且收縮率低的砂漿時應遵循基本技術指標要求，抗壓強度應大于等于60MPa，彈性模量不得小于30GPa，豎向膨脹率必須在0.02%與0.1%區間內，初凝時間需大于2 小時，此類砂漿墊層材料的配合比是“水：砂漿=12:100”，稱計材料的設備最好選擇精度為10g 的電子臺秤，有利于避免出現因數量控制不準確而降低強度或提高收縮率的現象[2]。第三，攪拌環節對墊層材料質量的優劣具有直接影響，為了提高攪拌質量，施工人員應采用專用攪拌機，將總攪拌時間控制在3 分鐘左右；在完全將水、砂漿配料放入攪拌機后打開轉盤、電機的開關，此環節的攪拌時間為1 分鐘；在這一分鐘中，施工人員要不斷使用攪拌棒將附著于拌漿桶上壁的砂漿配料刮落；攪拌兩分鐘之后，將桶底邊的配料刮起，直至桶內不再有干料為止。第四，對于停漿控制工作，施工人員應按照指標要求開展施工，等到墊層砂漿凝固之后方可進行壓漿，順序應為自上而上，待墊層砂漿上升至出漿口處，先堵住出漿口約5 秒左右，再停止壓漿，只有在保證壓力變得穩定后，才能將進漿頭拔出，使用止漿塞封住注漿口。

3 控制預制墩柱拼裝施工質量的措施

預制墩柱拼裝質量受預制、運輸、安裝等環節影響，對各施工環節的精度要求相對較高，若是某個連接點出現問題，即便誤差范圍極小，也會對預制墩柱拼裝質量造成不利影響，從而威脅建筑的安全性與穩定性。因此，施工人員必須做好預制墩柱拼裝施工控制工作，結合施工實際與文件要求制定合理可靠的質量控制措施，以此保證提高拼裝施工精度、降低安全事故發生率。

第一，對灌漿料的配比與攪拌工序進行嚴格控制，在灌漿料制備完成后、灌漿前對該材料進行檢查，避免質量不合格的灌漿料被應用于預制墩柱拼裝施工中；第二，控制好承臺預埋鋼筋精度，施工人員在綁扎承臺鋼筋前，應先在承臺墊層上使用螺栓將方鋼固定住，同時確保預留鋼筋頂面的相對位置誤差大于等于2mm，主要目的是防止后期承臺預埋鋼筋發生位移；第三，灌漿套筒精度對預制墩柱拼裝效果同樣具有較大影響，施工人員可以通過在定型模板上設置套筒定位螺栓的方式提高灌漿套筒精度，并將螺栓安裝誤差控制在2mm 以下。除此之外，施工人員還需要控制好灌漿質量，對配置完成的灌漿進行檢測，現階段使用最多的檢測設備是“灌漿套筒灌漿質量檢測儀”，充分發揮其應用優勢，可以在預制墩柱施工過程中檢測套筒是否滿載、凝固后的灌漿飽滿度是否合格。

4 結束語

綜上所述，預制墩柱拼裝工藝已經在我國多個城市的建筑施工中得到應用，極大程度上降低了能源資源的不必要損耗，對減少施工成本與縮短建設工期具有重要意義。但為了確保拼裝質量，施工人員必須做好參數復核、設備選擇、材料運輸等準備工作，對墩柱位置進行確定與矯正，同時對各數據精度加強控制。