淺談市政橋梁工業化預制拼裝施工技術

趙俊杰

（中鐵二十二局集團第三工程有限公司，福建 廈門 361000）

紹興308 省道（二環西路）智慧快速路改造工程設計采用“主線高架+地面道路”同步改造的方案，工程地處紹興市交通南北向主干道，采用主線高架采用預制裝配化施工新技術，極大地減少了施工對交通及環境影響，提高了施工質量，加快了工程建設進度，保證了施工安全。

1 工程概況

1.1 工程簡介

該工程位于浙江省紹興市，全長約9.02 km，沿線跨越二環北路、鐵路蕭甬線、霞西路公鐵立交、鑒湖大橋、漓鐵專用線和亭山立交等。該工程采用“高架主線+地面道路”的設計方案，主線高架橋梁設計采用“裝配化+智慧高架”的建造理念。

高架橋上部結構標準斷面地段采用先簡支后連續小箱梁方案，跨越路口、河道及航道跨徑＞35 m 處采用簡支鋼混組合梁、連續鋼箱梁方案；下部結構橋墩、蓋梁優先采用預制拼裝工藝，立柱與蓋梁及承臺采用套筒連接。

1.2 工程難點

該工程地處紹興市交通南北向主干道，需要跨越蕭甬鐵路公鐵立交及多個道路交叉口，沿線河道眾多、水深較淺，周邊場地受限，主線高架施工是全線控制性工程。預制拼裝施工作為施工新技術，拼裝構件重量大，拼裝精度要求高，安全風險大，這些都是工程的重難點。

2 橋梁工業化預制拼裝思路

橋梁工業化預制拼裝思路：1）根據設計圖紙要求，在預制廠內完成立柱、蓋梁及小箱梁的預制，分節立柱之間及立柱與承臺、蓋梁拼接部位通過定位盤控制主筋及預留孔安裝精度。2）現場承臺采用現澆施工，承臺頂部預埋立柱主筋通過定位盤進行精度控制。3）預制立柱吊裝前，對承臺頂面標高及立柱軸線位置進行復核。4）預制立柱進場檢查驗收后進行試吊，通過調整底部墊鋼板及四周定位千斤頂高度，矯正立柱垂直度及標高；然后鋪設砂漿墊層，完成立柱吊裝就位及垂直度精調；最后進行灌漿套筒連接。5）立柱節段拼裝時，進行上節立柱匹配拼裝，確認無誤后，在立柱接觸面涂刷環氧黏結劑，進行立柱吊裝就位，調整立柱垂直度，完成灌漿套筒連接。6）對大跨度蓋梁采取分節預制，采用后澆混凝土方式連接成整體。蓋梁分節拼裝需設置臨時支撐架，首先需要計算確定并調整支撐架頂標高；其次對立柱頂面進行清理，鋪設擋漿模板，安裝調節鋼板；再次進行蓋梁匹配拼裝，完成砂漿墊層鋪設，進行蓋梁吊裝就位；最后進行灌漿套筒連接，完成濕接縫施工后，拆除臨時支架。7）預制小箱梁采用2 臺吊車安裝，對不具備吊車站位安裝區域通過架橋機完成架設；小箱梁連續端通過砂筒控制安裝高度，單跨預制小箱梁完成后及時進行橫向鋼筋連接；每聯預制小箱梁安裝完成后施工濕接縫及預應力工程；最后拆除砂筒，完成橋梁整體預制拼裝施工。

3 橋梁工業化預制拼裝的操作要點

3.1 承臺預埋立柱連接筋操作要點

為滿足現場拼裝的精確匹配，在承臺施工時必須嚴格控制預埋鋼筋的位置，采用統一的定位裝置，如圖1 所示。

立柱主筋插入定位板的無縫鋼管內，并采用調節螺栓對主筋位置進行調節。主筋的平面位置允許偏差不得超過2 mm。

3.2 預制立柱安裝操作要點

根據立柱結構尺寸及長度，提前完成立柱的預制。場內立柱預制時嚴格控制主筋長度，并采用定位盤實現主筋及灌漿套筒的精確定位，偏差不超過±2 mm。預制立柱現場安裝的操作要點如下：1）根據擬吊裝的立柱結構重量、現場的安裝高度、起重機械作業半徑及幅度選擇相應的起重機械。2）立柱進場后，進行立柱軸線定位，劃出定位十字線。3）立柱通過起重機采用尼龍吊帶卸運下車。立柱翻轉豎立后，進行立柱的吊裝、旋轉、就位。4）先采用高壓水槍將承臺鑿毛面進行清塵及濕潤，再采用高壓氣管將表面多余水漬吹干。5）安放調節墊鋼板，調整立柱安裝標高。6）根據承臺面上彈出的立柱邊線，安裝擋漿模板。擋漿模板采用螺絲固定，底部用泡沫膠填充密實防止漏漿。7）立柱試拼裝。立柱翻身完成后，將立柱就位至基礎上。用2 臺全站儀在2 個方向同時監測校核立柱中心標記，通過四周8 個手動千斤頂來校正立柱垂直度。調節好的千斤頂不允許觸碰，移開立柱，如圖2 所示。8）砂漿料攪拌完成后，傾倒于承臺鑿毛面，用鐵板刮平層砂漿層。鋪漿完成后，在每根預埋鋼筋上套上止漿墊，止漿墊略高于砂漿面。完成立柱的安裝就位。9）墊層砂漿終凝后，進行連接套筒灌漿。灌漿料采用高強無收縮水泥灌漿料，攪拌時間為3 min。當現場檢驗的灌漿料強度大于35 MPa 后，進行千斤頂拆卸及擋漿模板拆除。10）當立柱較高且常規的大型吊裝設備無法一次起吊安裝時，須進行分節吊裝。立柱吊裝時在立柱4 個方向拉繩控制立柱就位，并通過安裝在立柱下部的定位板來調整、控制垂直度。在安裝過程中采用2 臺全站儀控制，確保上、下節立柱結構中心線重合。立柱調整完畢后，將立柱吊離，接觸面涂刷2 mm 環氧黏結劑，然后將立柱緩慢吊至立柱就位面上，待黏結劑固化后移開起重機，完成立柱安裝。

3.3 預制蓋梁安裝操作要點

根據需要安裝的蓋梁結構尺寸及長度，在預制廠內完成蓋梁的預制。現場安裝操作要點包括10 個：1）根據擬吊裝工況選擇相應的起重機械，對地基承載力進行復核，滿足施工要求。2）放出墩柱、蓋梁的設計軸線，彈好墨線。尺量確定臨時支墩基礎位置，計算確定臨時支墩的安裝高度，完成臨時基礎支墩安裝。3）蓋梁進場后，檢查預制蓋梁和立柱的軸線坐標、標高及混凝土強度等資料。進行蓋梁軸線定位，并劃出定位十字線。4）將與砂漿接觸的混凝土界面進行清理，并用水充分潤濕、不積水。5）在立柱頂部安裝擋漿模板，根據測量復核后的設計蓋梁底標高，放置調平鋼板，如圖3 所示。6）起重機起吊蓋梁，回轉及變幅，將蓋梁就位至墩頂。采用一臺全站儀位于側面，另外采用1 臺激光投點儀位于蓋梁下端同時監測校核蓋梁中心標記。蓋梁就位后，工作人員由登高車登高進行對位檢查，臨時支墩與蓋梁底部間隙采用楔形鋼板墊緊，調整坐漿平臺擋漿模板，與蓋梁底部貼緊。調整完畢后，將蓋梁吊離，進入坐漿流程。7）漿前在每根墩柱預留鋼筋上套上止漿墊。將漿料澆筑到立柱頂面平臺內，并采用人工進行收平，確保坐漿厚度達到設計要求的20 mm。鋪漿完成后，將止漿墊調整到略高于漿液面[1]。8）座漿完畢后，開始蓋梁正式吊裝，先吊左邊蓋梁，吊裝就位后進行軸線標高復核。再吊右邊蓋梁，吊裝完畢后進行軸線標高復核。9）在墊層砂漿達到終凝后，進行連接套筒高強無收縮水泥灌漿。10）對分節拼裝的蓋梁，蓋梁就位后須及時將兩側蓋梁用套筒連接，綁扎濕接縫鋼筋，完成后濕接縫混凝土施工，待蓋梁預應力施工完成并達到設計要求后，方可進行臨時支架拆除。

3.4 預制小箱梁安裝操作要點

采用起重吊機或架橋機按一個方向架設，一次完成一跨。架設完的主梁簡支在橋墩上，并通過后澆濕接縫及后張預應力將幾孔聯成連續結構。安裝操作要點如下：1）測量橋梁墩臺前后、左右距設計中心線的尺寸和支承墊石頂高程，檢查墊石頂面是否平整。2）針對所選運、架設設備的具體技術參數及工況條件，清除架設工作空間范圍內障礙物，設定警戒區域。3）對支座的標高進行復核，并放出支座的中心線。邊跨邊墩根據支座線位置先安裝好支座，連續段中支墩小箱梁須放在臨時支座上，臨時支座采用鋼砂筒。4）小箱梁的吊裝順序從中間向兩側對稱進行。采用兩點捆綁吊裝方式（吊點設置在距離梁端約80 cm～110 cm 處）將小箱梁整體提升。5）小箱梁在空中完成姿態調整；箱梁距離支座高度小于50 cm 時，作業人員通過設置在兩端蓋梁的登高梯進入作業區，指揮箱梁就位。6）對架橋機采用高低吊從地面起吊。首先，把梁體提升到距離蓋梁下方30 cm 處，縱移微調梁體位置，使其前端水平向距離蓋梁≥20 cm；其次，起升梁體，使其前端底部高于蓋梁40 cm～70 cm；然后往前支腿方向移動梁體直至其后端離開蓋梁下方；再次縱移梁體直至其后端離開蓋梁下方≥20 cm；最后起升梁體后端，調整其梁端高差使其水平，縱移使梁體就位，如圖4 所示。7）梁體安裝成聯且徐變達到設計要求后，在1 天中氣溫最低時，對各梁進行臨時鎖定，然后綁扎鋼筋、立模板，進行濕接頭砼澆筑。當濕接頭砼強度達到100%設計強度且齡期不小于14 d，張拉負彎矩預應力束，并壓注水泥漿。連接頂板鋼束張拉預留槽口處的鋼筋后，現澆橋面現澆層混凝土，澆筑完成后拆除蓋梁或墩頂臨時支座，完成體系轉換。

4 預制構件安裝質量控制

預制墩柱與蓋梁或承臺之間的接觸面采用砂漿墊層，墩柱節段之間采用環氧膠接縫構造，構造特點是施工精度要求高。在施工過程中應該檢查預制構件及預埋件的幾何尺寸，確保構件安裝過程準確，測量內容包括高程、軸線、水平距離以及平整度，形成檢查記錄，發現問題及時處理。

預制拼裝接觸面必須嚴格按要求將鑿毛清理干凈。嚴格控制砂漿、灌漿料、后澆混凝土的配合比及拌和質量，在冬季施工時應采取相應的保溫措施。應根據現場實際溫度選擇合適的環氧黏結劑，特別注意冬期施工溫度對環氧黏結劑的影響。

5 結語

以紹興308 省道（二環西路）智慧快速路改造工程高架橋預制拼裝施工方法為例，筆者認為在城市橋梁工程中使用預制拼裝施工方法具有減少對交通及環境影響、加快工程進度、提高施工質量及砼結構的美觀性等優點，建議在類似工程無法滿足現澆條件的情況下優先采用預制裝配化施工技術。