“四新技術”在裝配式橋梁中的應用

汪品棋

中鐵十局集團第三建設有限公司 安徽合肥 250101

裝配式橋梁施工工藝是針對橋梁組成結構、部位分解成若干構件，如橋墩、蓋梁、梁體等在場地內進行集中預制，再通過車輛運輸到各橋墩處利用起重設備進行安裝，在連接節點處灌漿形成整體的工藝形式。隨著我國城市基礎建設的不斷發展，城市高架橋及軌道工程橋梁不斷建設，而受施工場地及施工環境的制約等，相對傳統的澆筑式濕法作業，采用裝配式施工不僅有利于質量和精度的控制，且能夠實現各部位機構的平行作業，大大加快了施工進度，并最大限度的減少交通堵塞、減少臨時用地和縮短占地時間；而且，現場濕法作業少，減化了施工程序對居民生活影響，也有利于環境保護，從而實現“安全、優質、高效、環保”。

1 工程概況

1.1 工程簡介

贛州市中心城區贛南大道快速路二標段，西起章江大橋西側引橋接地點，東至貢江大橋，起點里程為ZLK30+762．326，終點里程為ZLK35+062．72，標段全長4．2km。本標段主要包含高架主路、地面輔路、立交工程1座、地道工程2處、匝道出入口3個。

1.2 高架橋梁設計概況

主線高架橋梁以章江為界，主線分為東西兩段。章江大橋東段引橋改造段長120m（該段既有連續箱梁拆除重建），采用鋼結構連續箱梁；新建主線橋長694．3m，除跨京九路采用1-55m鋼混組合小箱梁跨越外，其他采用裝配式預應力混凝土小箱梁；主線拼寬段260．1m，采用鋼結構連續箱梁，橋寬8．5m[1]。

章江西段新建主線段為110m，主要采用裝配式預應力混凝土箱梁，跨會昌路處采用1-50m簡支鋼混組合小箱梁；引橋改造段245．9m（150m既有連續箱梁拆除重建），采用鋼結構連續箱梁；主線拼寬段260m，采用鋼結構連續箱梁，標準橋寬8．5m。

橋梁下部結構設計為“承臺+鉆孔灌注樁樁”形式，橋墩立柱設計采用矩形雙柱式墩，倒T形預應力混凝土蓋梁。重力式橋臺，鉆孔樁基礎，臺后接擋墻。

2 總體施工方案及“四新”技術的應用

2.1 總體施工方案

鉆孔樁采用旋挖鉆機成孔，導管法水下混凝土灌注成樁；承臺采用組合鋼模，鋼筋集中加工，現場綁扎，商品砼振搗成型。墩柱、蓋梁、在預制場集中預制，現場拼裝。預應力箱梁在場地預制，架橋機架設。鋼結構連續梁工廠加工，現場支架吊裝焊接施工。簡支鋼混組合小箱梁采用節段整體預制，即混凝土橋面板和鋼梁在工廠預制，整體運到現場吊裝，鋼結構縱橫向現場焊接，橋面板通過濕接縫連接成整體[2]。

本工程設計預制墩柱98個，預制蓋梁26個，預制預應力小箱梁168片，簡支鋼混組合小箱梁2孔，鋼結構連續梁33孔，總重量近1．1萬噸。

2.2 “四新”技術在裝配式橋梁中的應用

（1）新設備。為保證鋼筋加工質量，提高工作效率，減少浪費以及減少漏天作業造成的環境污染，所有鋼筋均在鋼筋加工場內集中加工，運至現場綁扎或焊接成型。相對傳統的鋼筋加工方式，現場大量的先進機械設備，如Φ10-Φ16由于采用盤螺鋼筋，并由MEP盤鋼全自動鋼筋成型彎箍機進行調直、剪切及彎配；Φ18以上鋼筋均采用鋼筋切斷機切斷，直螺紋鋼套筒連接。樁基鋼筋籠采用自動滾焊機，場內鋼筋吊放采用門式吊機，預制場內采用多臺龍門吊進行模板、鋼筋及其他構件的吊裝等，不僅實現建筑工地作業工廠化、機械化，而且大大減少了作業人員的勞動強度[3]。

（2）新工藝。

①樁頭破除環切工藝。相對傳統的人工配合風鎬破除樁頭，現場所有樁頭均采用環切技術：在樁頭設計標高及其上5cm處采用環刀沿周邊環切兩道切縫，深度3cm以上，然后人工手持風鎬進行砼剝離，再在環切線處打入鋼契將吊離部分與預留部分進行分離，然后由吊車將樁頭整體提出基坑，運至指定區域進行處理。

為保證保證環切后剝離砼時不損壞鋼筋，提高效率和質量，鋼筋籠制作時頂部彎鉤暫不施做，待砼鑿除后預彎；同時，在鋼筋籠制作后其頂部預留深入承臺鋼筋長度安裝PVC管，以保證砼灌注時PVC管與鋼筋不握裹。

②預制墩柱及蓋梁臺座。預制柱臺座采用高50cm厚C25鋼筋混凝土基礎，頂部預埋2cm厚鋼板，鋼板上焊接型鋼構成的墩柱底模固定胎架。胎架與墩柱底模采用高強度螺栓，以保證預制柱砼澆筑時安全。

蓋梁臺座采用50cm厚C25鋼筋混凝土。在底座兩側面設有兩條通長的[50×37×4．5槽鋼，槽鋼之間每隔0．5m用Φ12的鋼筋連接形成整體骨架，然后澆筑混凝土。臺座砼面鋪設厚6mm不銹鋼做底模，并與槽鋼間斷焊接。確保臺座頂面平度。蓋梁模側包底時用50黑色橡膠止漿帶塞入，可以防止底部漏漿。

③鋼精籠胎架。為保證施工質量及鋼筋籠安裝精度，預制箱梁、預制柱及蓋梁鋼筋籠采用定制安裝胎架所有胎架均由底座、支架、掛片及定位平臺組成，胎架采用型鋼、扁鐵由專業廠家精密加工制作，胎架骨架除箱梁的按照間距1m布置外，預制柱及蓋梁按照2m間距布設。

為保證灌漿連接套筒預埋預埋精度，預制柱套筒采用定位板與底模相結合的方式，既用作套筒定位，又用當做立柱的底模，與預制柱鋼筋籠整體吊裝入模。蓋梁的灌漿套筒先在胎架外制作套筒模塊，包括套筒、主筋及箍筋全部制作完成后，再整體吊入鋼筋籠胎架。

④墩柱預制工藝。傳統墩柱施工均采用搭設腳手架，垂直綁扎鋼筋，安裝模板并澆筑砼。為減少勞動強度，預制柱采用鋼筋籠在專用胎架上水平綁扎和焊接成型，通過專用吊架整體水平吊裝入模。墩柱模板采用廠制定型鋼模，場地內水平拼裝，待預制柱鋼筋籠入模后合成整體，通過專用翻轉架翻轉成豎直狀態，最后整體吊至預制臺座上固結，其上安裝作業平臺后澆筑砼。待砼強度達到吊運時吊運至存儲臺座上豎直集中存儲。

⑤預制柱安裝工藝。墩柱通過平板車運至安裝現場，汽車吊吊安，墩柱安裝前對墩柱頂底面、承臺面用鑿毛機進行鑿毛，鑿毛前用橡膠密封圈對墩柱底部預埋套筒進行保護，防止異物侵入。在承臺上安裝墩柱定位架，用以墩柱平面定位、墊層砂漿擋漿模板、導向裝置、千斤頂安裝底座。承臺預埋鋼筋中心處安放鋼墊板和橡膠墊板，用以調整墩柱標高；墩柱安裝垂直度由四臺手動液壓泵頂升液壓桿進行校正，兩臺經緯儀在縱橫向同時監控校核立柱中心線。

預制柱通過汽車吊吊安，柱頂預埋兩組四束鋼絞線吊環，鋼絞線束采用D20×2的鐵管包裹成整體。汽車吊提升預制柱至承臺指定位置，緩慢下放至預埋鋼筋頂10cm處靜停幾分鐘，由人工輔助定位，將預留鋼筋插入套筒內，在緩慢下放，經測量高程及中心并經微調校正至設計位置后進行灌漿、松鉤。

⑥蓋梁安裝工藝。受設計制約，蓋梁整體自重大，不利運輸和吊裝，因此，蓋梁采取兩塊預制安裝，少支架法安裝，澆筑濕接縫后進行預應力張拉固結。

分塊預制蓋梁采用雙抬吊架設。作業前根據批準的方案進行地基處理，搭設鋼管立柱型鋼支架。在預制柱下部灌漿料強度達到設計要求后進行蓋梁安裝。預制蓋梁塊通過汽車吊吊放就位后緩慢下發至墩柱預留鋼筋上10cm處停止，由人工配合對位，經精確定位后下放，套筒套入墩柱預留鋼筋[4]。

⑦灌漿工藝。預制墩柱、蓋梁通過灌漿連接套筒連接伸出的鋼筋，墩柱與承臺、蓋梁的接觸面拼接縫采用C60砂漿墊層，鋼筋連接套筒灌漿料采用100MPa高強無收縮水泥基灌漿料。

針對高強度無收縮水泥基灌漿料高粘稠、易凝固的特性，本工程砂漿墊層及灌漿料的攪拌和灌漿采用立軸行星式攪拌機、灌漿機進行。總拌漿時間為3分鐘。壓漿過程中漿料從下部注漿孔壓漿上部出漿口出氣，70秒左右漿料升至出漿口待漿料流出，封堵出漿口3-5秒停止壓漿，待壓漿管壓力穩定拔出壓漿槍頭并封堵注漿口。

3 結語

總之，隨著科學技術的發展以及人們對美好生活追求的不斷提高，預制裝配式施工會越來越多的用于各類建筑中，尤其是在城市高架橋、軌道工程等橋梁建設時具有突出優點：工廠化施工、機械化程度高、施工措施消耗降低、施工周期短、節約臨時用地、污染少，有利于環境保護等。同時，通過加大“四新技術”的應用，不僅能提高施工控制精度，質量得到保證，而且能通過設備確保施工安全。