預制拼裝立柱施工技術關鍵控制要點研究

曹 明

(杭州地方鐵路開發有限公司，杭州 310000)

1 工程概況

杭州市莫干山路提升改造工程中的跨宣杭老鐵路工程，主線高架，全長845 m，其中預制立柱共64根，高度3.0～12.881 m，重量11.25～162.00 t，截面尺寸包括1.0×1.5 m、1.5×1.5 m、1.8×1.8 m、1.8×2.0 m和3×1.8 m五種，立柱均采用C50混凝土，立式澆筑方式施工，一次性完成高性能混凝土澆筑。

2 立柱預制安裝工藝特點和難點

工藝特點：工廠化預制，提高質量；模塊化操作，降低成本；流水化施工，縮短工期。標準化施工，降低安全風險；集中化生產，提高文明施工。

工藝難點：立柱鋼筋籠制作精度要求高；立柱中的鋼筋定位要求準確；立柱安裝精度要求高；連接套筒壓漿飽滿要求高；承臺預埋鋼筋精度要求高；立柱安裝位置、垂直度精度要求高。

3 關鍵控制要點

3.1 立柱預制

A.立柱鋼筋加工設備選擇。為確保鋼筋加工精度，所有鋼筋加工采用鋼筋數控彎曲剪切中心設備和鋼筋成型彎箍機進行調直、彎曲下料及剪切。

B.預制立柱模板驗收及拼裝。按圖紙尺寸要求制作立柱預制鋼模板及鋼筋綁扎施工胎架，待監理驗收通過后方可移交至預制場進行預拼裝。

C.安裝灌漿套筒。將灌漿套筒安裝在鋼筋綁扎臺座底座面板上，把套筒外側拉鉤、箍筋安裝到位。將底座面板與底座通過螺栓進行連接，固定在胎架上。

D.鋼筋綁扎施工。安裝立柱主筋，安裝立柱箍筋、鉤筋。

E.其他輔助裝置安裝。

套筒止漿塞安裝。套筒止漿塞，插入端的直徑為20 mm，略微大于套筒出入漿口的直徑，防止在混凝土澆筑時套筒出入口漏漿；同時增加底部厚度至15 mm，使止漿塞直接貼在模板面上，便于固定及拆模后的找尋。

圖1 止漿塞Fig.1 Stop-grouting plug

圖2 套筒止漿塞安裝示意圖Fig.2 Installation diagram of sleeve stop-grouting plug

保護層墊塊。采用高強度橢圓形的混凝土保護塊，強度為C50，設置在立柱外側主筋上。

F.立柱模板打磨、涂刷脫膜劑。對已拆的立柱模板進行打磨修飾，對表面平整度合理進行打磨。在墩柱模板安裝時，需對模板涂刷脫模劑，模板與模板連接處粘貼雙面膠，確保模板接縫處密實。

圖3 立柱模板打磨Fig.3 Column formwork polishing

圖4 涂刷脫膜劑Fig.4 Brush stripping film agent

G.立柱鋼筋骨架起吊入模。鋼筋籠的吊裝采用龍門吊進行整體吊裝。吊具安裝應平順，鋼絲繩吊裝角度不應大于60°，加裝攬風繩進行精確調整。

H.立柱側模、定位銷、定位螺栓安裝。安裝和調整側模，保證鋼筋不擦碰模板內側。嚴格采取加固、支撐等措施，防止脹模、跑模和漏漿的情況發生。安裝完側模后，安裝定位銷和定位螺栓。

I.混凝土澆筑前的準備工作。立柱翻身吊裝，立柱纜風繩安裝，頂部操作平臺安裝，立柱垂直度測量調整。立柱垂直度應保證到立柱高度的1/1 000且不大于6 mm。

J.混凝土澆筑。混凝土澆筑采用龍門吊運送吊斗澆筑混凝土。混凝土澆筑擬采用橡膠導管澆筑方式，有效控制跌落高度控制在1.5 m內，以不發生離析為度。當混凝土澆筑至規定高度后，及時清理立柱頂部浮漿。

圖5 立柱混凝土澆筑Fig.5 Pouring of the column concrete

圖6 立柱浮漿清除Fig.6 Remove of column floating slurry

K.預制立柱養護。預制立柱混凝土采用塑料薄膜養護方法。在墩柱砼澆筑結束后，待初凝后即對其表面覆蓋處理并灑水養護，拆模后對立柱薄膜進行覆蓋，再進行灑水養護。

L.立柱運輸。拆除薄膜養護完畢的立柱，采用平躺式堆放在預制場內。立柱運輸方式采用平臥式運輸。采用預制場的龍門吊將立柱翻轉平放，待現場需吊裝時吊裝到專用運輸車輛上。

3.2 立柱拼裝

A.墩柱的出廠驗收。所有的吊裝墩柱出廠前，對預制的高度進行測量復核，確保墩柱高度偏差值必須小于 5 mm。對墩柱內預埋的套筒進行疏導清洗，以保證安裝時，承臺的預埋鋼筋能順利插入套筒內，不發生堵塞情況。

B.承臺鑿錨工作。施工前對墩柱區域內的承臺表面進行鑿錨處理，直至外露混凝土粗骨料為宜。鑿錨后清理承臺表面，將其表面的浮塵、油污、松動顆粒等雜物清理干凈，用水充分潤濕，但不得存在積水。

C.定位框檢驗。由現場技術員對承臺預埋鋼筋、立柱預埋鋼筋進行檢查，保證鋼筋間距、垂直度滿足安裝要求，檢查時，利用立柱預制時所用的鋼筋定位框套裝至承臺預埋鋼筋上，保證預埋鋼筋能順利穿入定位框內。

D.定位框檢驗。將承臺中心位置處20 cm×20 cm范圍內表面打磨光滑，測量找平，在中心位置安裝墊塊，墊塊使用20 mm厚普通鋼板，墊塊頂面高差不大于2 mm。

E.坐漿擋板安裝。承臺上的坐漿擋板采用鋼結構加工成型，外形尺寸根據不同規格的截面尺寸的墩柱加工而成，擋板高度滿足坐漿高度需求，以保證坐漿料厚度能滿足設計要求。安裝前，在基礎承臺面上畫出立柱安裝的十字中心線校準線，測量承臺面標高。根據十字中心線放置立柱坐漿擋板，坐漿擋板通過在承臺頂面安裝膨脹螺栓進行固定。坐漿擋板在立柱安裝時也可作為確保立柱下落準確的定位框架。坐漿擋板兩端各比立柱寬1 cm，內側安裝限位板，以方便調節。在坐漿擋板的斜鍥槽內安放鋼鍥，鋼鍥的標高比限位板標高略低1～2 mm。

F.立柱翻身。立柱在預制場時，預先對其底部進行鑿錨處理，立柱底部中心位置也應提前做好平整度處理。預制立柱水平運到安裝位置，由400 t履帶吊/400 t汽車吊吊起立柱進行翻身。吊機將立柱水平吊放至地面，立柱尾部抄墊土工布，作為立柱翻身防滑、限位裝置。土工布共鋪設兩層，以50 m為一卷，縱向鋪設共9卷，左右側超出立柱邊線各50 cm左右，以確保翻轉過程中立柱棱角的完好。利用鋼絲繩與立柱頂部設置的吊耳進行連接，通過吊機吊起立柱，完成立柱水平至豎立的翻身工作。

G.安裝反力座。在立柱底部設置4個反力支座裝置。反力座采用槽鋼制作而成，槽口內按照立柱底部壓漿孔的上下間距設置孔眼，安裝時，通過高強螺栓穿過反力座孔眼，安裝至壓漿孔眼內。

H.立柱初調。立柱初調主要通過承臺頂面放置的2 cm厚鋼板來進行調整。由吊機將立柱緩慢放置承臺頂面鋼板上，由測量人員檢測立柱的偏位及垂直度，通過不斷調試，將立柱的垂直度控制在1 cm以內。

I.立柱精調。立柱起吊后瞄準承臺上定位框架，沿定位框架擋塊，在定位框架內慢慢下落，直到落在鋼板上進行初調工作，之后在立柱的經緯方向安裝4臺50 t千斤頂用于校正立柱的垂直度，千斤頂需具有自鎖功能。在垂直度調整過程中，測量組對立柱垂直度進行測量，通過修正千斤頂行程用于垂直度校正，當校正數值符合要求后，立即打緊定位框四角的調整鋼鍥，完成立柱的精調工作，進入下一工序施工。

J.承臺頂面坐漿。承臺面坐漿時，優先把吊機從立柱開離承臺頂面，再施工承臺頂面坐漿工作。

K.立柱安裝、微調。在坐漿料澆筑完成后，需迅速進行墩柱的安裝，以確保在0.5 h內完成吊裝就位工作，當坐漿料強度達到35 MPa后，便可拆除預制墩柱的臨時支撐，進行灌漿料施工。由于在前置工序中已將承臺頂面鋼板調試合格、立柱安裝后精調合格，所以在承臺頂面坐漿、安裝立柱后，只需通過千斤頂的微調，即可使立柱達到設計要求，同時，將立柱通過定位框處的限位板、鋼楔固定牢固。

L.立柱套筒灌漿。當坐漿達到強度的35 MPa且時間超過1 d后，可以對原先的立柱四周的臨時支撐裝置進行拆除，并準備開始套筒灌漿施工。套筒灌漿施工完畢后，立即對進漿口進行封堵處理，一個立柱就安裝完畢了。

4 結語

莫干山路提升改造跨宣杭老鐵路工程，采用全預制拼裝施工工藝，為城市高架全預制化工藝及減少城市占道施工的推行作出了有益嘗試。預制立柱拼裝施工時，通過測量控制和千斤頂調整及定位架控制雙立柱相對位置等方法，有效解決了立柱就位精確等關鍵技術問題，為后續類似工程的推廣運用提供了技術支持。