復雜截面預制墩柱施工技術實例研究

周炎林

（湖南省城龍高速公路建設開發有限公司,湖南 長沙 410005）

0 引言

橋梁施工中，大型橋梁墩柱預制拼裝施工技術與傳統橋梁墩柱現澆施工技術相比，不僅可以減少土地資源的占用，還可以減少環境污染以及對周圍正常交通的影響，具有較好的經濟及社會效益。

常規預制墩柱為矩形直墩，表面為光面，套筒注（出）漿孔與外表面間距一致，可采用止漿塞堵塞。非矩形截面、外表面帶刻槽的預制墩柱，受刻槽影響，套筒注（出）漿孔與外表面間距大小不一，需采用不同長度的止漿塞堵塞。采用常規預制技術制作復雜截面預制墩柱的效果不好，且無法保證灌漿套筒垂直度，灌漿套筒上端大都向內側傾斜，導致出漿孔止漿塞埋入混凝土中，為鑿出止漿塞，不可避免地造成混凝土外觀的損壞。

為避免灌漿套筒澆筑過程中易移位、拆除橡膠塞時易破壞墩柱外觀質量的情況發生，深圳市某立交完善工程采用復雜截面預制墩柱施工技術，以立式綁扎鋼筋骨架+M20 螺栓代替止漿塞施工工藝為主，即在鋼筋骨架立式整體綁扎后，再整體吊裝至澆筑臺位上，采用在模板開孔，利用M20螺栓將灌漿套筒和模板固定，以達到精確定位套筒并預留出注漿孔和壓漿孔的目的，減少了清理止漿塞的費用，提高了墩柱的外觀質量，取得了良好效果。本文對此技術進行詳解。

1 工程概況及預制場地布置

1.1 工程概況

某立交預制墩柱總計有7 種類型，分A1 型、A2 型、B1 型、B2 型、M1 型、P1 型、P5 型八種類型，共148 個節段。預制墩柱為獨柱開槽式花瓶墩柱（如圖1 所示）和方立柱開槽式墩柱。預制墩柱采用C40 混凝土，立式澆筑工藝，混凝土一次澆筑完成，墩柱拼裝采用全灌漿套筒連接承臺的形式[1]，墩柱柱底布置套筒，承臺頂布置預埋鋼筋。

圖1 預制墩柱效果圖

1.2 預制場地布置

預制場紅線占地面積15613m2，其中墩柱預制區占地1584m2，如圖2所示。

圖2 預制墩柱場地布置圖

墩柱生產區設置兩條生產線，每條生產線包括模板拼裝區、預制區、存放區及翻身砂槽，并配置一臺120t-32m門吊，預制區共設置4個墩柱預制臺座。存放區設置26個墩柱立放臺座，6個墩柱平放臺座（單層存放），最大墩柱存放數量為32個。

由于占地面積小，無法滿足鋼筋骨架臥式綁扎要求，故采用立式鋼筋骨架綁扎臺位，既保證了生產進度需要，又提高了鋼筋骨架綁扎精度。

2 施工技術優點與施工注意事項

2.1 施工技術優點

目前，預制墩柱鋼筋綁扎工藝基本都采用臥式綁扎臺位，再利用翻身架進行鋼筋籠翻身，雖能降低作業高度，但綁扎臺座占地面積大，需進行翻身工序,施工過程中存在諸多難點問題。該工程采用復雜截面預制墩柱施工技術，主要采用立式綁扎鋼筋骨架與M20 螺栓代替止漿塞的施工工藝，具有以下優點：

（1）鋼筋骨架采用立式綁扎，占地面積小，套筒安裝、固定方便，與常規臥式綁扎相比，減少鋼筋骨架翻身的時間，避免了鋼筋骨架在翻身中產生變形與滑落的風險；

（2）鋼筋綁扎臺位形狀采用“山”字形，用型鋼焊接而成，三面固定，靠近澆筑臺位的一面可拆卸，方便鋼筋籠吊出。吊裝過程中，起吊高度不用過高，只需平移鋼筋籠，節約工序時間、降低吊裝安全風險；

（3）采用M20 螺栓擰入灌漿套筒的注漿孔和出漿孔，將灌漿套筒與模板固定，既確保了灌漿套筒垂直度，又能防止澆筑混凝土及振搗過程中套筒產生位移。相較于傳統止漿塞的方法，采用螺栓拆卸更方便，節約清理止漿塞的時間與人工，且不損壞混凝土的外觀。

2.2 施工注意事項

（1）灌漿套筒有定位卡與限位卡，主筋安裝調整時會破壞限位卡，侵入套筒承臺。為避免出現這種情況，預先在套筒限位卡以下插入承臺預埋的Ф28 螺紋鋼，防止主筋刺破限位卡，保證套筒與承臺預留鋼筋的連接長度；

（2）整體吊裝鋼筋骨架時，應保證鋼絲繩長度一致，且固定在底板平臺的4 個角點，避免吊裝過程中骨架傾斜。

3 施工工藝流程及質量控制要點

3.1 灌漿套筒安裝

（1）灌漿套筒進場驗收時，應檢查產品合格證書等相關文件；

（2）在模板底座上用橡膠塞與螺栓連接固定灌漿套筒[2]，先綁扎灌漿套筒部分箍筋，再安裝底節1m 開孔模板，調試好灌漿套筒預留孔與模板開孔位置對中，利用帶有保護套的M20螺栓擰入灌漿套筒的注漿孔和出漿孔內，連接固定套筒與模板，再用螺栓連接固定底座與側模。為便于拆出M20 螺栓，保護套為Ф32mm 的PVC管（如圖3所示）。

圖3 套筒安裝示意圖

3.2 安裝角點主筋

插入墩柱4 個邊角與縱橫方向上中部的主筋，按照每層50cm 預先穿入箍筋，再在頂部安裝定位架[3]作為后續主筋安裝的定位點。安裝完畢后，插入其余主筋，再綁扎箍筋。主筋安裝應滿足下列要求：

（1）該項目的預制墩柱截面形式復雜，在墩頂3m處屬于弧線開花段，必須保證主筋下料的長度與弧度的準確性；

（2）定位主筋安裝完畢后應與腰部定位架點焊固定，避免后續主筋安裝時鋼筋骨架出現軸線偏位[4]；

（3）根據不同預制墩柱的高度，將頂部定位架用方鋼固定，并拉線用于復核墩柱頂部開花段平面位置（如圖4所示）。

圖4 定位架及主筋安裝示意圖

3.3 鋼筋骨架吊裝

鋼筋骨架綁扎完畢后，拆除定位裝置，安裝吊具。鋼絲繩分別拉住鋼筋骨架底座板的4 個角點，在墩柱中間位置再圍一圈鋼絲繩，保證吊裝的整體性。吊裝條件具備后，拆除綁扎臺位出口面的跳板與防護欄桿，進行整體起吊平移。

整體吊裝鋼筋骨架時，應保證鋼絲繩長度一致且固定在底板平臺的4個角點，避免吊裝過程中骨架傾斜。

吊裝至澆筑臺位上時，如出現鋼筋骨架傾斜情況，則利用臺座四周預埋的纜風繩吊環用手拉葫蘆進行調整，調整時4個方向應同時拉住，需要調整某個方向時4個手拉葫蘆應同步緩慢地調整。

3.4 模板安裝

鋼筋骨架高度超過7m 時，鋼筋骨架吊裝至澆筑臺位上后，立即安裝一組纜風繩，再利用升降機安裝剩余模板，7m以下則根據天氣情況決定是否安裝纜風繩。

該工程所使用的模板由底模、標準節模板、墩帽模板、作業平臺等組成，模板頂部為整體式操作平臺，方便人員安裝墩柱預埋件與澆筑混凝土（如圖5所示）。

圖5 墩柱模板安裝

3.5 混凝土澆筑

預制墩柱混凝土等級為C40，采用立式澆筑工藝，混凝土一次性澆筑完成。澆筑時，采用兩根振搗棒，以墩柱中心線為準，兩位操作人員各自負責自己的區域。由于頂部鋼筋骨架密集，采用小型串筒進行下料。

3.6 拆模養護

立柱拆模后采用噴淋養護[5]裝置進行養護作業，養護時間為7d[6]。

4 結束語

該工程的復雜截面預制墩柱來自深圳市內首座墩柱及節段梁預制廠。該廠在用地緊張的情況下合理規劃和利用場地，發揮復雜截面預制墩柱施工技術的優勢，保證墩柱生產能滿足現場進度要求，相較于傳統工藝施工速度更快，社會和經濟效益顯著。從已完成的預制墩柱施工過程來看，立式綁扎鋼筋骨架與采用M20螺栓代替止漿塞，能有效提高預制墩柱的外觀質量，且此種預制墩柱施工快速、操作便捷、安全可靠，節約人力、物力，節省工期，推廣使用價值高。