板式墩鋼筋預制吊裝施工技術

李運銘

（保利長大工程有限公司，廣州 510620）

1 引言

隨著道路交通的高速發展，橋梁建設規模越來越大，伴隨安全環保理念及大型起重設備使用的普及，橋梁建設模塊化施工已成為一種發展方向。針對板式墩鋼筋安裝施工，分析原有鋼筋現場綁扎及采用吊架法進行整體吊裝的施工工藝，現場綁扎耗時長，高空作業安全風險大，吊架法整體吊裝則需要配置大型起重設備，費用較高。對常用的兩種鋼筋安裝工藝分析發現，研究一種不用吊架進行板式鋼筋整體吊裝的工藝能同時彌補鋼筋現場綁扎及采用吊架整體吊裝的不足，能產生較高的經濟效益。本文結合湛江環城高速南三島大橋工程，提出一種新的板式墩鋼筋預制吊裝施工技術，并對其技術要點進行研究。

2 工程概況

湛江環城高速南三島大橋位于廣東省湛江沿海地區，屬于臺風及雷暴高發地區，其中臺風期為8～11 月份，雷暴天氣占全年25%時間。南三大橋橫跨南三水島，其中，南引橋41#～75#橋墩位于海中或灘涂區，需搭設海上鋼棧橋及平臺進行施工。

南引橋橋墩采用實心板式墩設計，橋墩截面尺寸為4.6 m×2 m，橋墩高度為13.56～26.37 m，板式墩結構如圖1 所示。

圖1 板式墩構造圖（單位：cm）

3 施工方案

為降低現場高空作業風險，提高橋墩鋼筋安裝質量，縮短單個橋墩施工周期，提高施工平臺及橋墩模板周轉效率，降低項目成本，本項目采用墩身鋼筋分節預制、現場分節吊裝施工工藝進行墩身施工。

墩身鋼筋采用短線法分節預制，預制廠設置在鋼筋加工廠內，根據南引橋施工圖紙設置鋼筋預制胎架，主筋采用梳齒板進行定位，鋼筋采用螺紋套筒連接。考慮到現場施工場地小及現有起重設備的起重能力問題，取消大型鋼筋籠吊架，在節段鋼筋籠內設置加強支撐，在鋼筋籠上設置吊裝吊點；預制好的鋼筋籠使用平板車運輸至現場，由型號為SCC900E 的履帶起重機使用定制吊具將其提起翻身，然后垂直吊裝至墩身位置進行整體對接安裝。

4 施工工藝原理及流程

4.1 工藝原理

采用短線法施工工藝進行墩身鋼筋分節段預制，采用固定式鋼筋主筋預制胎架+箍筋安裝平臺的方式進行鋼筋籠預制，借鑒工廠汽車流水化生產模式，核心為固定式鋼筋籠主筋預制胎架+箍筋安裝操作平臺，使墩身鋼筋籠預制生產中以固定流水線工序移動，操作工人在固定區域進行專業化作業，大大提升施工標準化水平與生產效率。

墩身鋼筋籠分節采用長線法工藝進行預制，采用1 套固定式鋼筋籠主筋預制胎架+1 個箍筋安裝平臺進行施工。預制工序依次為：在鋼筋加工場胎架上，利用齒板精準定位和安裝鋼筋主筋，安裝完成后，由履帶吊使用定制吊具將鋼筋籠翻身，垂直吊至墩身指定位置安裝對接主筋，完成墩身鋼筋的最后安裝工作，循環往復，直至最后一節墩身鋼筋安裝完成。

4.2 工藝流程

墩身鋼筋在鋼筋場內整體預制后，通過平板運輸車運輸至施工現場，采用90 t 履帶吊整體吊裝并對接安裝，工藝流程如圖2 所示。

圖2 墩身鋼筋預制吊裝施工工藝流程圖

5 施工方法及控制要點

5.1 鋼筋加工及胎架制作

1）半成品鋼筋加工。墩身鋼筋半成品加工主要是主筋、箍筋等的加工，為提高鋼筋加工精度，鋼筋加工均在鋼筋廠內使用數控鋼筋加工設備完成[1]，其中，采用套筒連接的主筋用鋸切套絲打磨生產線進行加工，其余箍筋采用數控彎曲中心進行加工。

2）鋼筋籠骨架加強內撐預制。本設計鋼筋籠單節段最大尺寸為4.6 m（長）×2 m（寬）×6 m（高），結構尺寸較大，如果站立預制，因為施工便道存在較大陡坡，將無法運輸，所以，鋼筋籠選擇躺平預制和運輸，吊裝時使用履帶吊翻身。為避免鋼筋籠翻身時因自重導致鋼筋籠變形以致影響到鋼筋的保護層控制，所以對鋼筋籠增加內撐，以保證鋼筋籠自身剛度滿足翻身要求，加強內撐采用型鋼焊接框架，根據設計尺寸標記定位點，使用鋼筋預制，每節鋼筋籠設3 個鋼筋加強內撐，加強內撐待鋼筋吊裝完成，裝模之后再割除回收。

3）胎架制作。鋼筋籠主筋預制胎架采用方鋼焊接組合制作而成，在胎架上根據設計圖中鋼筋直徑及間距定制梳齒板，梳齒板安裝于胎架上，用于鋼筋的精確定位[2]，保障鋼筋間距100%滿足要求。

5.2 鋼筋預制安裝

1）底層主筋安裝。先在鋼筋胎架上安裝底層主筋，逐根主筋與上一節段的鋼筋采用套筒進行連接，主筋綁扎接頭應錯位[3]，同一橫斷面接頭數量為50%。

2）加強內撐安裝。底層鋼筋安裝完成后，安裝加強內撐，加強內撐采用螺紋鋼筋焊接加工而成，加強內撐安裝完成后，安裝面層定位梳齒板。

3）面層主筋安裝。分步安裝頂部及側邊的面層鋼筋，其中，頂部采用固定梳齒板進行定位，側邊采用活動梳齒板進行定位。

4）箍筋安裝。在鋼筋籠主筋預制完成后，檢查鋼筋籠尺寸、鋼筋間距，檢查合格后，用龍門吊吊至箍筋安裝平臺上進行箍筋的安裝。箍筋設計采用環箍筋，且大小環交錯鋼筋較密，在原胎架上不方便安裝，根據鋼筋圖紙設計一個箍筋安裝操作平臺，平臺采用方鋼和工字鋼焊接完成。

5.3 節段鋼筋籠運輸

鋼筋籠采用9 m 長平板車進行運輸，由于鋼筋籠躺平時寬度為4.6 m，寬度較寬，運輸時需安排專人跟蹤帶路，防止出現碰撞，且需用手搖葫蘆或其他繩索等將其固定在平板車上。

5.4 節段鋼筋籠吊裝

1）吊具及吊點設置。鋼筋籠吊裝采用專用定制吊具，吊具采用Ⅰ25 工字鋼和Ⅰ12.6 工字鋼焊接而成，吊具吊點按照墩身尺寸進行設置，以便于鋼絲繩垂直受力，鋼筋籠不發生偏吊情況，便于鋼筋籠主筋對接。

2）吊點設置。鋼筋籠共設10 個吊點，其中頂部8 個，底部2 個，鋼筋籠吊點處加焊鋼筋頭以補強吊點。

3）鋼筋籠吊裝。鋼筋籠最大節段質量16 t，鋼筋籠翻身時采用90 t 履帶吊大小鉤配合翻身，大鉤掛在專用吊具上，吊具下分8 個吊點，分別掛在墩身鋼筋籠長邊吊點處，小鉤掛在鋼筋籠尾部，小鉤分2 個吊點，分別掛在鋼筋籠頂面兩個邊角上，起吊時，大小鉤同時起吊，將鋼筋籠水平抬起，升高到合適高度后，大鉤停住，緩緩降低小鉤，使鋼筋籠慢慢傾斜直至垂直，然后解掉小鉤，用大鉤將鋼筋籠吊至墩身指定位置，工人開始對接主筋[4-5]。鋼筋籠主筋對接現場如圖3 所示。

圖3 鋼筋籠主筋對接現場

6 效益分析

采用墩身鋼筋整體預制吊裝施工工藝時，在實際施工過程中，單節段墩身鋼筋施工時間由傳統的3 d 縮短至1 d，墩身鋼筋施工時間的減少保障了施工進度要求，同時墩身鋼筋整體預制吊裝工藝的應用減少了高空作業時間，降低了安全風險。節約了勞動力和施工成本。且鋼筋籠精準預制，使鋼筋間距控制合格率100%，保護層合格率均在95%以上。

7 結語

本項目采用工廠化整體預制墩身鋼筋現場整體吊裝方案，大大減少了鋼筋安裝工序時間，提高了海上施工平臺及墩身模板的周轉使用效率；有效降低高空作業施工風險。鋼筋加工采用臥式胎架進行定位，保障鋼筋安裝質量；節段鋼筋設置加強內撐后在鋼筋籠上設置吊點進行吊裝，避免了使用龐大的吊架系統，提高了起重設備的使用安全性；節段鋼筋預制采用短線法，鋼筋連接采用套筒連接，避免使用錐形連接套筒，節省了成本。

墩身鋼筋整體預制吊裝相比墩身鋼筋現場綁扎的傳統工藝有顯著優勢，可為后續跨河、跨海的存在高空作業多、工期緊張、工程量大等情況的高速公路建設提供參考。