大型預制墩柱拼裝技術在橋梁施工中的應用探討

摘要：大型預制墩柱拼裝技術是將預制成型的墩柱完成現場拼裝，其優勢是可有效減少施工占地，降低施工造成的環境及噪聲污染，減少施工工期，順應了國內提倡的綠色建筑施工需求。針對大型預制墩柱拼裝技術在橋梁施工中的應用展開探討，分析大型預制墩柱拼裝技術的原理，介紹技術的具體施工工序，對預制樁柱拼裝技術施工的控制要點加以闡述，并圍繞其在橋梁施工中的實際應用進行研究。

關鍵詞：預制墩柱;橋梁施工; 拼裝技術;控制要點

0" "引言

預制拼裝技術可應用于很多領域的建筑工程中，尤其是針對建設規模越發擴大、施工場地越發減小的橋梁建設，通過預制拼裝工藝實施墩柱施工，能夠有效縮短施工周期，降低施工強度，提高建設效率，減少因施工造成的環境、噪聲等資源污染，有效提高橋梁工程實施質量[1]。將預制拼裝技術應用到橋梁施工中，可較好的發揮其技術優勢，助推橋梁建設向著拼裝化、集約化和效率化方向發展，具有較高的應用推廣價值。

1" "大型預制墩柱拼裝技術概述

1.1" "大型預制墩柱拼裝技術實現原理

大型預制墩柱拼裝技術預制工序是通過對鋼筋立柱進行模塊化精加工，通過配置專屬立柱鋼筋籠胎架，以提升鋼筋籠的支撐穩定，并一次性制造定型，成型最大允許制造偏差在2mm以內[2]。大型預制墩柱拼裝技術拼裝工序主要完成墩柱的安裝拼接，拼接通過墩柱的立柱鋼筋定位板和套筒固定件連接實現，然后一次性完成灌漿套筒、箍筋、掛鉤等固件的安裝，通過設置定位裝置防止鋼筋發生形變。

帶鋼筋拼接處完成連接后，利用二氧化碳保護焊實現主鋼筋、拉鉤及箍筋等緊固件的焊接定位，并完成后續的保護層墊塊、套筒止漿塞、防雷接地件及千斤頂預埋件等裝置設施的安裝。大型預制墩柱拼裝技術連接點位置的連接，通常選擇灌漿套筒法或灌漿金屬波紋管法實現。橋梁構件結構如圖1所示。

1.2" "大型預制墩柱拼裝技術施工工序

1.2.1" "預制件檢測與拼裝

檢測橋梁墩柱拼裝工程對應的蓋梁及立柱預制件型號、規格等參數及質量符合設計要求后，才可進行后續的拼接安裝。待檢測墩柱的蓋梁及立柱預制件規格尺寸與施工設計方案相匹配后，在制造車間完成預制拼裝，采用匹配式施工方式進行蓋梁、立柱、承臺拼接施工。

1.2.2" "橋梁墩柱施工現場拼裝連接

實施承臺同鉆孔灌注樁的澆筑，同時將墩柱下方的預埋套筒套至承臺上端事先預埋的鋼筋接頭處。然后將灌漿材料灌注到套筒中，以完成墩柱承臺與立柱的拼接[3]。將預埋波紋管蓋梁嵌套到立柱上側的伸出鋼筋位置，并將灌漿材料澆注至波紋管內，以完成墩柱蓋梁與立柱的拼接。利用高強度無收縮砂漿，實現墩柱立柱同蓋梁接觸面、立柱同承臺的接觸面拼裝互連，先設置好擋漿模板，再實施澆注砂漿操作。

1.2.3" "設置臨時保護措施

在架設、拼接完成至灌漿材料達到規范強度的時間段，對固定預制件實施臨時固定保護，以避免墩柱預制件發生錯位或傾覆。

2" "大型預制墩柱拼裝技術施工實施控制要點

為確保大型預制墩柱拼裝質量，應重點控制灌漿、套筒等工序的施工質量，并應建立從定位到灌漿的一系列質量控制措施[4]。

2.1" "鋼筋預留高度和尺寸控制

施工順序不可逆，且針對鋼筋的定位高度及尺寸精度要求較高，因此應對混凝土澆筑前后的預留橋梁墩柱和承臺鋼筋高度、尺寸的確定，進行反復測算，確保預留的鋼筋長度超出施工設計的標準長度[5]。正式安裝前進行預拼接，以校驗套筒同預留鋼筋的匹配度是否合規。

2.2" "定位套筒和管道灌漿施工控制

進行蓋梁與墩柱拼接施工時，保證套筒固定穩固。建立配套的灌漿孔道埋設的保護措施，嚴禁將連接位置設在彎道彎頭處，以避免管道損壞。在安裝前進行預制構件的管道注水防漏檢測及通風暢通檢測，以保證后續管道灌漿施工質量。

2.3" "拼接接觸面座漿控制

在進行座漿施工之前，應確保拼接界面平整、清潔。利用電動鑿毛設備鑿平接觸面混凝土，并利用高壓噴水設備沖刷清理、鑿平殘留的混凝土石塊、浮漿、殘渣等。通過少量噴水保證座漿前接觸面保持濕潤狀態，但要避免存在積水[6]。拼接墩柱前檢測確保座漿平面低于止漿墊片至少5cm，以避免因墩柱落地過程中灌漿材料流入套筒，造成套筒管道堵塞而不能正常灌漿。

2.4" "灌漿操作控制

正式灌漿前檢測灌漿材料，保證灌漿材料符合設計要求，并出具檢測合格報告。根據設計配比及方式完成漿料拌和。灌漿灌注操作時應按順序壓漿，利用慢速低壓工藝實施灌注。灌注操作即用即拌，禁止預先超前拌和。管道灌漿前進行穩壓操作，保證穩壓時長超過10s。管道灌漿實施時應進行影像記錄及文字記錄，并留存。

3" "橋梁施工中大型預制墩柱拼裝技術的應用

3.1" "預先制備蓋梁和墩柱

應用專用澆筑臺進行墩柱預制，利用臺車架設和組裝墩柱模板，采用整體方式安裝墩柱的鋼筋籠，并完成封膜操作。同時吊裝鋼筋籠和模板，并保持豎直，完成后續的模具澆筑和拆模養護操作。

利用掛片、支架、底座和定位平臺進行蓋梁鋼筋籠的預制，應用專用定位鋼板配合灌漿連接套筒準確定位拼裝。在制作完成主筋、套筒模塊和箍筋等構件后，按順序將其吊裝至鋼筋籠胎架內加工，并完成綁扎。加工時應進行參數測量，確保蓋梁預制的精確度。

3.2" "實施墩柱吊裝翻轉

將預制墩柱運輸至橋梁施工場地。由于墩柱的自身質量較大、柱身較高，因此應結合施工現場實際制定吊裝方案。選擇吊額定起重量大的起重設備、尼龍材質吊具，將墩柱兩側同時施吊進行移動，平行移動至橋梁施工規定地點后，將墩柱緩慢放至墊枕木處。同時在墩柱底側安放厚度為30cm的橡膠墊進行保護。

根據橋梁拼接工程現場環境分析，有3種墩柱翻轉技術方案供選擇。第一種是利用翻轉臺作為吊裝支點完成墩柱翻轉。此類應配合新建適合墩柱參數規格的翻轉臺，利用起吊設備將墩柱平移至新建的翻轉臺，實施端部互連，待檢測達標后進行翻轉操作。此種方式翻轉效果好，但由于翻轉臺自身質量大，操作配合需占用一定空間，因此經濟性較差，不適合同一施工段多根墩柱拼裝的情況。第二種是利用雙機抬吊實施墩柱翻轉。此種方式雖實施簡便，但由于翻轉操作易引起滑動，不易操控，因此操作風險系數較高。第三種是利用橡膠墊為吊裝支點進行墩柱翻轉，通過將墩柱平移至橡膠墊表面實現翻轉。此種方式施工效率高，通過配合能實現對墩柱底側混凝土保護，具備較強的經濟性和實用性。

吊裝翻轉時需注意：將卸車后的墩柱安裝鋼扁擔、卸扣、鋼絲繩等吊索及吊具，與鋼扁擔互連的鋼絲繩及墩柱吊點處應為雙股雙扣，以增加吊裝的穩定性。為保護預埋鋼筋，防止鋼絲繩的牽拉破壞，安裝完畢應馬上進行墩柱的吊裝翻轉，保持豎起狀態。

3.3" "墩柱預拼裝及調整垂直度

在承臺與座漿中間的拼接接觸表面設置座漿墊層，實施墩柱拼裝、座漿及調整垂直度過程中，應保證座漿的密實度滿足設計要求，且應在座漿實施后0.5h內調整好墩柱垂直度。先進行墩柱預拼裝，調控墩柱垂直度，將墩柱吊起，完成承臺座漿操作后，再次將墩柱落裝到位。承臺與墩柱拼接結構如圖2所示。

在承臺基礎面精確標定預制墩柱中心線位置，測算承臺標高，利用紅外線水平儀測量出承臺四角的水平高度。通過墊片初調和精調實現墩柱標高和垂直度的精確調節，并利用點位邊緣的導向墊板及調節螺栓精調固定平面。墩柱下側安裝鋼制牛腿，以方便垂直度的調控。將4個牛腿處對應位置放置千斤頂，吊裝墩柱保持與承臺垂直，完成與承臺的連接，實現墩柱的預拼裝。橋梁承臺與預制墩柱拼接工藝如圖3所示。

利用起吊設備將墩柱底面吊裝至調節墊塊位置，并對準連接，調節千斤頂，保證其與墩柱牛腿精確對接。測量、調節、校核墩柱的垂直度符合設計規范，待其合格后固定千斤頂，再次吊起墩柱。

3.4" "拼接接觸面座漿

3.4.1" "座漿前準備工作

準備座漿施工所需的施工機械及測算設備，如高精度計量儀器、漿料攪拌設備、座漿護板及其他座漿施工所需的輔助機械工具等。精確測算橋梁承臺表面平整度、預制立柱標高、承臺頂標高等參數，以保證座漿施工效率和質量。橋梁預制墩柱拼裝前的24h內進行座漿材料的試塊取樣檢測，通過試壓等相關檢測合格后，方可進行后續施工工序。如檢測結果不合格應及時更換，禁止在后續工程中使用。

3.4.2" "安裝座漿護板

座漿護板安裝前，確保承臺接觸面表面平整和清潔。清除接觸表面殘留的混凝土石塊、浮漿、殘渣等，保持接觸面處于濕潤狀態，并避免積水。座漿護板材質應選擇鋼制結構，護板尺寸應根據立柱規格制作，其高度應保證超出立柱20mm以內，以使后續的座漿厚度符合規范和設計要求。

3.4.3" "漿料制備及灌注

利用攪拌設備進行漿料的集中攪拌制作，根據設計配比確定攪拌摻入水量。現實施工中應根據實際情況適當減少水量，以避免漿料出現離析現象。按配比投料結束后，應保證攪拌時間，根據實際情況作出調整，通常不少于4min，攪拌頻率應按照先低速后高速的原則。待漿料均勻攪拌后，穩定靜置待排除氣泡結束后，即可及進行后續漿料灌注。靜置排氣時間約為3min，應在攪拌后30min內完成澆筑。

將制備攪拌完成的漿料倒入灌注器皿，在安裝好的護板中進行漿料灌注，隨時進行刮平操作，保證灌漿厚度符合設計厚度。如果出現非下降流動狀態，應暫停灌漿操作，查明原因并處理，然后繼續進行座漿操作。

3.5" "吊裝就位及套筒灌漿

座漿施工實施完畢，待墊層成型，將墩柱吊裝就位，利用千斤頂實施對應墩柱底側鋼制牛腿的支護固定，固定24h后，撤除千斤頂。利用高壓沖洗設備進行清洗，清洗后及時清除殘留的殘渣和水，保證墩柱套筒、承臺頂側表面及灌漿管口外表面清潔，適當進行干燥處理。同時確保漿料輸送管道流通，避免存在水泥等雜物堵塞輸送管道。將出漿管道與泵機相連，正式實施套筒灌漿。

灌漿過程中，應密切關注漿料溫度、材質變化，控制灌漿時長，保證灌漿過程的連續性。漿料通過壓漿設備的壓漿孔抽入，待漿料達到出漿口位置，通過出漿管道實施壓漿操作，并隨時排氣。套筒灌漿完畢，在壓漿管穩壓狀態下拔出灌漿頭，利用止漿塞將灌漿孔塞堵密封，靜置1h后拆除灌漿管道。

4" "結語

利用大型預制墩柱拼裝技術，將預制完成的墩柱進行現場拼裝施工，能夠有效減少施工占地，降低施工環境和噪聲污染，縮短施工工期，降低施工強度，提高建設效率，充分發揮預制墩柱拼裝的技術優勢，助力橋梁建設的拼裝化、集約化和效率化發展，具有較高的應用推廣價值。

參考文獻

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[2] 趙穎超，寧英杰，龔世文.大型預制墩柱拼裝技術在橋梁施工中的應用[J].交通世界，2017（25）：67-69.

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[6] 王曉峰，程明.城市橋梁墩柱預制拼裝關鍵技術研究[J].中國新技術新產品，2016（15）：108-109.