馮金常 (中鐵二十四局集團安徽工程有限公司,安徽 合肥 230011)
我國橋梁建設一直以現澆混凝土施工為主,該方法施工周期長,對周圍環(huán)境影響較大。為符合綠色環(huán)保施工理念,研究發(fā)展裝配式橋梁結構成為建筑行業(yè)發(fā)展的一個重要途徑。預制裝配式橋梁施工有高效、優(yōu)質、環(huán)保等優(yōu)點,實現了工廠化、標準化,是今后橋梁建設的一個發(fā)展方向。
濟祁高速公路壽縣淮河特大橋引橋全長5.11km,預制空心墩柱采用C70混凝土,直徑1.2m,壁厚0.25m。墩柱鋼筋為兩層鋼筋籠,通過拉筋聯(lián)成骨架,采用離心法加工成型。墩柱底部設置1m環(huán)形剪力紋,增加與杯口的連接強度,埋入承臺杯口內1m。
鋼板組合梁跨徑35m,單幅橋寬13.025m,全寬26.5m。鋼主梁截面為工字形,梁高1.75m,頂板800×25mm,腹板厚20mm,底板1000×40mm,材質Q345D。鋼梁頂面布置4排栓釘,與橋面板外露鋼筋綁扎連接,形成整體。
預制橋面板為C40無收縮混凝土,由預制板及縱、橫濕接縫組成,單個梁段橫向分為4塊預制板,縱向為一塊整板(圖 1)。

圖1 橋梁整體效果
首先澆筑承臺混凝土,預先留好杯口、定位墩鋼筋。定位墩混凝土澆筑后安裝橋墩,將橋墩對準位置,套在定位墩上,對平面位置、垂直度、標高進行測量,符合要求后澆筑混凝土。橋墩安裝工藝流程如圖2所示。

圖2 橋墩安裝工藝流程圖
承臺施工完成后,對墩柱與承臺結合面浮漿鑿除,并用清水沖洗干凈。測量承臺頂面標高、墩柱中心點,根據高差調整找平層厚度,綁扎鋼筋網片,澆筑C30細石混凝土,標記墩柱中心位置,以便于定位墩施工。
定位墩直徑67cm,高度50cm,采用C40纖維混凝土,綁扎鋼筋,支立模板,澆筑混凝土,并振搗密實。
采用全站儀放樣出墩柱的中心點,用墨斗彈線圍繞中心點畫出預制墩外部邊緣線,以便控制墩柱平面位置。
待定位墩混凝土強度達到設計強度后即進行墩柱吊裝施工。采用70t汽車吊對墩柱進行試吊,找出吊點,專人指揮,預制墩口對準定位墩后,緩緩下放預制墩,由安裝工人配合吊機控制預制墩對位,以找平層上外部圈線為準(圖3)。

圖3 墩柱吊裝
平面位置控制:墩柱安裝前,安排測量人員放樣出墩柱中心點,采用墨斗彈線畫出預制墩柱外部邊緣線,預制墩吊裝根據邊緣線進行定位,允許偏差控制在10mm以內。
垂直度控制:采用兩臺全站儀成90°角雙向控制,全站儀距墩柱20m以上,將豎向十字絲對準墩柱底部,沿垂直方向上下掃動,采用鋼墊片調整墩身,確保墩身垂直,允許偏差值在0.2%以內。
纜風繩設置:墩身調直后,立即將預先栓在墩柱頂部的纜風繩拉緊,纜風繩另一端拴在地錨上。每根墩柱設置4根纜風繩,成四向對拉設置。
待墩柱穩(wěn)定就位后,綁扎杯口鋼筋,安裝模板,澆筑混凝土,混凝土振搗過程中不得刮碰墩柱。混凝土澆筑完成后,及時灑水養(yǎng)護,待混凝土強度符合要求后,拆除纜風繩。
鋼板梁節(jié)段在工廠加工后,根據施工計劃運輸至現場,在胎架上進行拼裝。按照節(jié)段劃分,每跨配置8個胎架,每個胎架底部配置1個預制板基礎,預制板長3m,寬4m,厚度0.25m,采用C30混凝土預制。
鋼板梁在裝配區(qū)胎架上進行拼裝,先將主梁就位后,采用CO2氣保焊將主梁與主梁、主梁與橫梁進行現場焊接,形成一整體。焊縫經檢測合格后,方可吊裝。
在梁段接頭處搭設支架,支架選用塔吊標準節(jié)段,尺寸1.6m×1.6m×2.5m,支架安裝在預制底座上,底座尺寸2m×2m×0.3m。支架上面設置調節(jié)段,每個支架頂部設置2根雙拼I18工字鋼(圖4)。

圖4 支架搭設
梁段安裝前應對梁段縱軸線放樣,便于吊裝時對位。先在鋼梁上測放一條縱軸線,而后在組拼支架底部測放另一條縱軸線,2條縱軸線上均測出橫向控制點,作為鋼梁安裝監(jiān)測控制點。吊裝前應將支架底部控制點用線墜引測至組拼支架上,施工過程中對該控制點進行復測,防止支架變形引起測量偏差。
整跨拼裝后,采用2臺龍門吊進行吊裝(圖5),先將支座上鋼板安裝在梁底,在支座上鋼板上做好標識,便于鋼梁對位。
采用雙扁擔梁吊具進行吊裝,吊裝之前先進行試吊,試吊離地20cm,時間30min,試吊后檢查地基、軌道、吊具、鋼絲繩情況是否完好,如有損壞及變形,嚴禁吊裝。

圖5 鋼板梁吊裝
起吊時2臺龍門吊由同一人指揮,同步提升,起吊速度不大于30cm/min,將梁體起吊至支座頂20cm時由人工配合對位,先對橋梁支座端再對位支架段,由測量人員全程實時測量標高和線形,直至對位誤差符合規(guī)范要求為止。
主梁對位完成后,在待焊接部位安裝吊籃,采用CO2氣保焊焊接,施焊前清除焊縫邊緣每邊30~50㎜范圍內的涂層、毛刺、污垢等,露出鋼材金屬光澤。由專業(yè)焊工先定位焊,再分層連續(xù)施焊完成,經檢測符合Ⅰ級焊縫要求后,打磨除銹進行防腐涂裝。
為減小鋼梁的線形和受載下?lián)现档淖兓瑯蛎姘灏惭b順序為從每跨中間向兩邊進行,先安裝中板,再安裝邊板。
鋼板梁吊裝完成后,對鋼板梁頂面灰塵及雜物清掃干凈。按照施工圖紙對各型號橋面板橡膠墊位置進行放樣,墨斗彈線標識,涂刷密封膠安裝橡膠墊,橡膠墊安裝24h之后才能吊裝橋面板,吊裝前橡膠墊表面須涂刷密封膠。
橋面板吊裝前,在各型號橋面板端部標出十字中心線及梁板端部位置線,便于橋面板對位安裝。
鋼板梁吊裝前,先行安裝邊板臨時翼緣板及支撐。待橋面板強度、尺寸驗收合格后,運輸至施工場地。對橋面板底部、側面泥土及外漏鋼筋水泥漿清理干凈后方可進行吊裝。
采用120t汽車吊進行吊裝,將吊具擔在底層外露鋼筋上吊裝橋面板,專人指揮,人工配合對位。對位時,適當調整橋面板外伸鋼筋,防止與剪力釘相互沖突,確保橋面板就位準確(圖6)。

圖6 橋面板吊裝
吊裝過程中,吊機移動橋面板要緩慢,防止橋面板與鋼板梁間發(fā)生碰撞、損壞混凝土或鋼板梁發(fā)生移位。橋面板落位時位置要準確,對準安裝線后再松鉤,落位時確保橡膠墊與橋面板密貼。橋面板順橋向誤差控制在10mm以內,垂直橋向誤差控制在5mm以內,且橋面板平整度控制在5mm以內。
橋面板吊裝就位完成后,及時焊接外伸鋼筋,安裝濕接縫鋼筋。焊接采用CO2氣保焊,焊接順序依次為下層鋼筋、上層鋼筋,焊縫長度為10d,厚度0.3d,焊縫飽滿,無焊渣、焊瘤及孔洞(圖7)。

圖7 濕接縫鋼筋焊接
濕接縫模板采用鋼模板,模板內側清理干凈后涂刷脫模劑。鋼模板比濕接縫寬度寬20cm,安裝時拼縫嚴密,與橋面板間隙采用雙面膠封堵,確保不漏漿。
模板采用螺栓懸吊,橫桿采用槽鋼,吊桿采用端部有螺絲的鋼筋,間距為30cm。采用相應直徑大小的PVC管套住懸吊模板的吊桿,PVC管在拆模時一起清除,并采用膨脹劑封堵螺栓孔。
鋼筋及模板驗收合格后,及時進行C40膨脹混凝土澆筑,采用汽車吊和料斗從跨中向兩側對稱澆筑,同時做好混凝土振搗工作。澆筑完成后,及時灑水覆蓋養(yǎng)護,當混凝土強度達到50%時方可拆除模板。
濟祁高速公路壽縣特大橋引橋工程裝配式橋梁綜合施工技術的成功應用,為高速公路建設系統(tǒng)裝配式橋梁施工發(fā)展起到了一個示范作用。該裝配式綜合施工技術操作簡便,降低了施工成本,加快了施工進度,縮短了建設工期,可在橋梁施工中推廣應用。