高速鐵路橋梁裝配式一體化施工技術研究

安宏科　程建紅

摘 要：結合新建京雄城際鐵路固霸特大橋的施工經驗，本文從套筒安裝、鋼筋及模板施工、混凝土澆筑、墩柱及墩帽安裝等方面進行了介紹。同時，針對京雄城際高速鐵路項目特點，研究了高速鐵路橋梁裝配式一體化預制拼裝關鍵技術，為其他類似工程施工提供經驗參考。

關鍵詞：高鐵橋梁;裝配式橋墩;一體化施工

中圖分類號：U448.36文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）14-0075-03

Research on Assembly and Integrated Construction Technology of High-speed Railway Bridge

AN Hongke CHENG Jianhong

（Shaanxi Railway Engineering Vocational and Technical College，Weinan Shaanxi 714000）

Abstract： Combined with the construction experience of the newly built Beijing-Xiong'an Intercity Railway Guba Super Large Bridge， this paper introduced from the aspects of sleeve installation， steel bar and formwork construction， concrete pouring， pier column and pier cap installation. At the same time， according to the characteristics of the Beijing-Xiong'an intercity high-speed railway project， the key technologies of high-speed railway bridge assembly-type integrated prefabricated assembly were studied to provide experience reference for the construction of other similar projects.

Keywords： high-speed rail bridge;fabricated pier;integrated construction

隨著橋梁建設的發展和技術的進步，橋梁建造正朝著設計標準化、生產工廠化、施工裝配機械化、管理信息化的方向發展。橋梁工程施工內容較多，橋梁墩臺施工可分為就地澆筑和拼接預制兩種[1]。橋墩就地澆筑施工需要在施工現場進行，通常包括鋼筋綁扎、立模、澆筑、脫模等環節[2]，周期較長且對工地周圍交通影響較大，而拼裝裝配式橋墩具有施工效率高、工廠化作業工期短、綠色環保、施工安全性高等優點[3]。筆者以新建京雄城際鐵路固霸特大橋為工程案例，探討了裝配式橋墩施工的工藝流程，為今后的裝配式橋墩施工提供一些經驗參考。

1 工程概況

新建京雄城際鐵路北起京九鐵路李營站，途經北京大興區、北京新機場、河北省霸州市至雄安新區，線路全長為92.4 km，全線設黃村、新機場、固安東、霸州北、雄安5座車站。固霸特大橋全長為20.5 km，共有622個墩臺，其中裝配式一體化為349#～380#，長約為1 km。

裝配式一體化由PHC-1000-AB-130管樁、管樁承臺、節段預制拼裝圓端形實體橋墩、預制無砟軌道后張法預應力混凝土簡支箱梁、裝配式橋面附屬和CRTS-Ⅲ型先張軌道板等組成。管樁施工采用錘擊法沉樁施工，單根管樁由2～3節組成。在預制廠內以相鄰單根的節段接縫錯開1 m進行生產，實行駐場建造、信息化物料追溯和過程跟蹤，單根沉樁總錘擊數不超過2 500擊控制，沉入第2、3節設計底部標高以上1 m控制，直至沉入設計標高或貫入度達到要求。承臺施工采用現澆混凝土施工。

節段預制拼裝橋墩采用場內預制和現場坐漿安裝、灌漿套筒施工的組合方式。場內預制包括臺座底座定位、灌漿套筒安裝及鋼筋綁扎、拼裝固定支撐和翻轉架安裝、鋼筋籠吊裝、墩柱側模拼裝及翻轉、模板吊裝及墩身澆筑、拆模、養護及存放等工藝。安裝施工包括坐漿槽鑿毛、測量放樣、試拼裝、0.5%垂直度及1 mm平面控制、厚度2～3 cm的M60砂漿坐漿、養生、坐漿料等強化至36 MPa、強度C100灌漿施工、包裹養護。裝配式橋梁附屬采用工廠化預制和現場安裝、坐漿施工的組合方式。場內預制包括預埋安裝（[Φ]50 mm和[Φ]45 mm螺栓孔預留、接地、欄桿預埋件、尼龍吊裝套筒）、鋼筋綁扎、入模安裝、混凝土澆筑、帶模養生、拆模、翻轉等工序?，F場安裝由梁體預埋孔清理、螺桿安裝、高程及平面調整、封邊及坐漿施工、拆模養生等工序組成。

2 裝配式一體化預制拼裝橋墩施工流程

2.1 鋼筋綁扎及套筒安裝

如圖1所示，安裝墩柱鋼筋胎架、頂部定位架、模板定位底座，將灌漿套筒通過螺栓橡膠塞與定位底座連接固定。安裝墩身豎向鋼筋，將豎向主筋與頂部鋼筋定位架和底部灌漿套筒連接，保證豎向主筋與胎架定位卡具貼合到位。綁扎箍筋及其他輔筋及保護層墊塊。

2.2 模板安裝

2.2.1 安裝墩身底面及側面模板。安裝模板固定支架、模板翻轉架。在模板固定支架上依次安裝底模板、兩側模板，調平、檢查模板拼縫及拉桿緊固情況，涂刷脫模劑。

2.2.2 鋼筋籠吊裝入模。如圖2所示，采用龍門吊將帶有模板定位底座和頂部鋼筋定位架的節段墩身鋼筋籠吊入已安裝完成的底模與側模的U形模板內。采用螺栓連接將U形模板與模板定位底座連接起來。

2.2.3 安裝墩身頂面模板及吊裝架安裝。檢查模板與鋼筋籠連接可靠性，檢查套筒橡膠塞與模板密貼情況。安裝圓弧面模板，將翻轉架橫梁與模板定位底座連接，在模板頂部安裝翻轉吊架。

2.2.4 墩身模板翻轉及提升至澆筑臺。如圖3所示，拆除模板拼裝固定支撐與墩柱側模板連接件。采用龍門吊將鋼筋籠和模板整體翻轉至直立狀態。拆除翻轉架翻轉橫梁與模板定位底座連接螺栓。

2.3 混凝土工程

2.3.1 混凝土澆筑。調平預制臺座，將模板、鋼筋整體吊至預制臺座定位臺座處，采用螺栓將墩模板定位底座與預制臺座可靠連接。拆卸墩身模板頂部翻轉吊架，安裝墩柱頂部操作平臺。模板外側安裝附著式振搗器，澆筑混凝土采用料斗卸料澆筑混凝土。

2.3.2 成品包裹養護及混凝土等強。如圖4所示，拆除操作平臺、鋼筋頂部定位架及側模板，覆蓋養生膜養護14 d，混凝土達到設計強度75%，墩柱吊離至存放臺座。

2.4 墩柱安裝

2.4.1 坐漿槽內鑿毛。分出墩身縱橫向軸線，彈出坐漿槽區域輪廓線并對其環切鑿毛。對調節墊塊下部找平，并安裝調節橡膠墊塊。

2.4.2 安裝擋漿模板、限位裝置，墩柱預安裝。安裝承臺鋼筋止漿墊，安裝擋漿模板和限位裝置。以墩柱外側5 cm位置安裝擋漿模板，設置L形精調限位板。墩柱預拼裝，平面位置及垂直度符合要求后，鎖定千斤頂標高及平面限位裝置。將墩柱調離，完成預拼裝。

2.4.3 坐漿、墩柱安裝。對坐漿槽進行灑水至濕潤。人工鋪設坐漿料及攤鋪平整，厚度控制在3～4 cm。吊車位置校正、起吊墩身，將墩柱緩慢安裝在預拼裝位置，完成拼裝，脫離吊具。按照前一墩柱方法進行另一側墩柱安裝，坐漿料達到20 MPa后撤除臨時千斤頂并對砂漿進行養護。

2.4.4 墩身灌漿套筒注漿。用清水進行清理套筒后，安裝壓漿孔閥門和出漿孔L形彎管并進行編號。套筒灌漿施工，當出漿孔連續排漿且與灌漿泵中濃度一樣時停止。關閉止漿閥，灌漿料終凝后拆除止漿閥和L形管道，節水養護膜包裹養護。

2.4.5 墩帽預吊裝及對位。墩帽重量約為108 t，采用1臺260 t履帶吊進行吊裝施工。吊裝前調整吊裝軌跡，減少空中姿態的調整工序，墩帽預安裝。

2.4.6 墩帽擋漿模板及墊塊安裝、坐漿料攤鋪。墩身套筒灌漿料強度達到60 MPa時開始準備施工墩帽，墩柱預埋鋼筋上安裝預埋密封圈、橡膠墊片及坐漿擋漿模板。用水均勻潤濕墩柱頂部，人工鋪設坐漿料，攤鋪平整，厚度控制在2～3 cm。

2.4.7 墩帽精準對位及注漿。墩帽吊裝時采用吊機調整平面位置，緩慢下落完成安裝。安裝完成后，用清水清理套筒并進行編號。采用預埋導漿管將套筒進出漿引至墩帽頂部灌漿施工，進出漿導漿管為場內預制時預留。當出漿孔連續排漿且與灌漿泵中濃度一樣時停止，并保證進漿與出漿液面平齊。灌漿料終凝后，節水養護膜包裹拼接縫養護。

3 需要解決的關鍵技術問題

預制拼裝橋墩技術較傳統橋墩施工精度要求高，需要對預制場內鋼筋加工設備、鋼筋胎架、臺座、模板等一整套生產設備進行研究重新設計，以達到橋墩標準化生產、工廠化作業。設計工裝及定位裝置解決灌漿套筒和鋼筋精確定位問題，確保預制質量。

針對翻轉困難，需要對預制墩身構件翻轉進行設計，研究翻轉裝備。研究橋墩就位、精調校正等工藝，以保證橋墩平面位置、標高復核規范要求。對橋墩安裝技術進行研究，如底部擋漿模板、套筒灌漿技術等，形成橋墩快速安裝成套設備集成系統。

4 結論

通過高速鐵路橋梁裝配式一體化施工技術工藝的創新，高速鐵路橋梁的施工效率得到有效提高，切實達到了節能減排、縮短工期、降低風險、減少人工、提高工效的效果，為今后國內高速鐵路橋梁的裝配式施工提供了可靠的決策依據和借鑒價值。

參考文獻：

[1]陳近民.關于裝配式橋墩施工的相關分析[J].智能城市，2019（11）：116-117.

[2]武溢.裝配式橋墩在橋梁施工中的應用[J].山西建筑，2019（9）：123-124.

[3]李澤鵬，趙洪學，唐宏亮，等.裝配式橋墩施工工藝及其應用[J].北方交通，2019（4）：1-4.