城市高架桥工程建设中装配式桥梁应用
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摘要：对于桥梁项目来说，装配式桥梁机械化程度更高，有利于控制施工质量，且对周围环境影响较小。该技术以传统施工技术为基础，实现桥梁构建的装配化，即分别提前预制好墩柱、盖梁、下侧梁体等设施，将其运输至施工现场进行拼装、建造。文章结合工程实例，对该技术的应用展开了详细的研究，望日后能为相关工程提供借鉴。
1引言
在城市化进程不断推进的同时，城市基础设施建设也在不断完善，高架桥、立交桥变得更加普遍。然而由于目前很多市政基础设施建设项目对人工依赖性强、机械化程度不高，且施工现场工作人员数目较多，文明施工已经成为社会热点问题。以往的施工模式不仅工作效率低，而且会给周围环境带来极大的污染。随着科学技术的发展，人们开始追求高效环保的施工模式，这也要求施工单位尽快转变建造模式。采用预制装配技术进行城市高架桥建设，受周边环境的限制较少且施工周期短，对周边居民和交通的影响时间短。同时，该技术的应用实现了建筑产业化的目标，大幅降低了资源和能源的损耗，有效提升了工程施工质量[1]。
2工程概况
该项目公路全线共计7.345km，包含6个互通匝道桥与主线高架桥，桥梁长度共计约6km。施工时选用全预制装配式技术，上侧使用小箱梁，下侧则由桥墩、盖梁组装而成，整个项目工期为12个月。
3装配式施工技术
3.1PHC预制管桩施工
考虑到地质条件，该项目中桥梁桩基全部选用Φ800mmPHC预应力管桩，同时选用C80级的混凝土，通过高温蒸养的方式保持混凝土质量，利用DH508打桩机完成沉桩；待承台开挖完毕进行桩基填芯，提前预制钢筋笼后将其运送到施工现场组装。
3.2承台施工
项目承台选用的是无侧向支撑大模板的施工技术，承台预埋墩柱部位选择模块化技术施工，借助钢架加工厂的特殊胎架提前预制好施工所需钢筋后将其运送至现场拼装。同时，为了保证后续施工有序开展，在拼装的过程中可使用特制的定位面板实时定位，待承台浇筑结束后拆卸定位面板。需要注意的是，钢筋笼预制、拼装时应全程把控精度，误差不可超过2mm。
3.3墩柱和盖梁预制施工
墩柱和盖梁预制施工主要包括三方面的内容，分别是预制墩柱和盖梁的钢筋笼胎架施工、预制墩柱、盖梁吊点安装施工以及预制墩柱、盖梁混凝土浇筑施工，具体做如下阐述。3.3.1预制墩柱和盖梁的钢筋笼胎架施工要点在预制钢筋笼与墩柱时可借助钢筋模块化精加工的概念，使用特制的胎架制作钢筋笼，钢筋笼的精度误差必须控制在2mm以内，以免影响钢筋笼质量。同时，为了确保拼装时钢筋笼位置准确无误，可在胎架下侧安设套筒定位钢板，最终钢板的施工精度必须控制在1mm范围内。钢筋笼胎架主要包含底座、挂片、定位板、支架等构件，支架又分为钢筋端、套筒端以及主筋挂片架支架。在拼装钢筋笼之前，施工单位仔细检查所有部件的质量是否合格，特别注意钢筋端与套筒端的定位片、挂片开孔位置是否准确[2]。组装时，胎架底座与支架安装位置误差不得超出2mm。待胎架安装结束后，仔细测量支架的安装质量，确保所有支架均位于同一水平线上，以避免在安装主筋时出现弯扭。同时，盖梁钢筋笼胎架主要包含以下四大构件：挂片、定位平台、底座以及支架。项目共计使用了15个定位框架，其中13个直接连接在底架上，剩余2个移动框在组装时需借助螺栓固定；此外，底架长度设计为26m，可将其分段预制后运送到施工现场组装，使之连为一个整体。挂片主要由顶部、下部横梁和脊骨梁、预制侧面挂片组成。拼装钢筋笼胎架之前，仔细检查所有零部件质量是否合格，特别是详细检查套筒定位板、挂片开槽等安装位置是否正确。在拼装时，确保胎架底座位置准确，误差最大不可超过2mm。胎架组装结束后再次检查各个框架位置，避免在安装过程中出现变形。3.3.2预制墩柱、盖梁吊点安装施工要点预制墩柱吊装吊耳选用的是双点预制吊环，即把吊耳安放在柱顶位置，吊耳间距离控制在1.2m，立柱借助预埋钢棒吊点完成整个安装工作，其中横棒长度为7cm，将其埋深1.9m，外部露出15cm。想要确保吊点安装稳固需要严格控制各个吊点之间的距离、控制器伸出长度等内容，同时可为吊点位置架设钢丝网片。预制盖梁吊点安设在盖梁两边，其吊耳选用的是四点预制吊环，将其安放在距梁端1m左右的位置，各个吊耳之间预留1.8m的距离。想要确保吊点安装正确，首先保证各个吊点之间距离固定且伸出长度符合设计标准，同样需要为其架设钢丝网片，提升其稳定性。3.3.3预制墩柱、盖梁混凝土浇筑施工要点本项目选用C40级的混凝土制作施工墩柱，使用立式浇筑技术一次完成混凝土的整个浇筑工作。而盖梁部位的混凝土选用的是C60级，同样也需一次完成整体浇筑。在浇筑的时候可以借助橡胶导管配合浇筑，具体跌落高度保持在1m~1.5m之间，最大不得超过2m。盖梁部位可直接使用常规浇筑法完成混凝土的浇筑工作。即从其中一端有序往另一端浇筑，待其即将到达限位之时，折回最初的位置有序浇筑两边挡块。
3.4预制墩柱和盖梁连接工艺原理
在墩柱柱底部位衔接承台预留插筋，把插筋与套筒连接起来，待现场墩柱组装结束后测量其垂直度是否符合设计标准，及时完成纠偏，位置准确无误后，在拼接表面填铺厚2cm的OVM高强C60砂浆垫层，并对其进行压浆，直至各项性能指标满足设计需求后代表拼装工作完成。
3.5预制墩柱和盖梁现场吊装工艺流程
3.5.1墩柱安装施工。（1）处理拼接面，在安装墩柱之前彻底清理承台面与立柱断面，使表面保持湿润，在其中心部位安设调节垫块，本项目选用尺寸为200mm×200mm×21mm橡胶支座作为调节垫块的组成材料，在其底部摆放多个厚钢板以提升立柱高度。在墩柱边线部位摆放挡浆模板，挡浆模板由50mm的角钢组成。（2）固定墩柱。施工单位可在承台、墩柱之间涂抹OVM生产的C60砂浆，使其衔接紧密，为所有预留钢筋配备止浆垫，止浆垫高度需超过浆液面。使用履带吊完成墩柱的组装工作，待起吊墩柱已经位于承台顶面位置后，由施工人员亲自操作，确保其位置正确，即确保套筒和承台顶部钢筋位置完全吻合，准确确定定位轴线与限位装置的位置，缓缓下放[3]。同时使用4台千斤顶纠正位置，即调整标高与平面位置，确保位置无误才代表整个立柱安装完成。待该工序完成后进行后续施工。（3）给灌浆套筒进行压浆。当灌注的砂浆最终凝结后即可开始压浆工作，使用特定的搅拌机搅拌浆液。在压浆时由下侧注入浆液，上侧用来排气，当浆液从上侧出浆口排出时即可结束压浆，当压浆管压力恒定之后停止压浆，拔除压浆枪头、使用橡胶进行封堵。如图1所示，为墩柱安装具体示意图。图1墩柱安装3.5.2盖梁安装施工。（1）拼接面的处理。在安装盖梁部位之前，需要彻底清理承台面与立柱断面，保持其表面湿润，在中心部位安设调节垫块，本项目选用尺寸为200mm×200mm×21mm橡胶支座作为调节垫块的组成材料，在其底部摆放多个厚钢板，以提升立柱高度。预制盖梁底侧的时候要把套筒绑扎到胎架表层，无须进行凿毛。在盖梁中线部位组装挡浆模板，使用双面胶衔接挡浆模板与墩柱接触面。（2）固定顶部盖梁。当墩柱的灌浆强度满足设计标准后即可开始组装盖梁。在拼装之前应先清除顶面杂质，保持表层湿润，组装挡板模板。使用OVM生产的C60砂浆连接盖梁与墩柱。铺设结束后为所有钢筋配备止浆垫，止浆垫高度应超过浆液面。盖梁吊重上限可达200t，使用两台250t机器完成安装，由施工人员确定相应位置后缓慢落下盖梁。如图2所示，为盖梁的组装示意图。（3）盖梁灌浆套筒压浆。当灌注的砂浆最终凝结后开始压浆工作，使用特定的搅拌机搅拌浆液，搅拌时间控制在3min。在压浆时由下侧注入浆液，上侧用来排气，当浆液从上侧出浆口排出时结束压浆，当压浆管压力恒定之后停止压浆，拔除压浆枪头、使用橡胶进行封堵。
4预制墩柱和盖梁现场吊装关键控制点
在预制墩柱和盖梁现场吊装过程中，必须注意以下几个控制点。（1）使用高强球墨铸铁预制灌浆连接套筒，同时利用钢筋将各个套筒构件衔接起来，其中一侧为预制安装侧，另一侧为现场组装端，套筒中间可添加钢筋限位挡板；所有的预制段与拼装段长度均应超过10ds，拼装时，其内径尺寸应控制为+5Omm；在套筒顶端安装出浆口，整个套筒的误差必须控制在+2mm以内。（2）墩柱插筋完成后，将其运送到施工现场完成最后的安装工作，定位面板材质为2cm厚的钢板，在中间部位预留振捣口，同时在面板部位设置定位孔，给四角孔位均焊接位角钢，角钢长度为0.14m，厚约5mm，在顶部封口[4]。（3）定位面板组装结束后在角点处安设4个封口限位管，使用限位销把定位面板和插筋全部固定，确定主筋位置，反复核查钢筋间距是否准确，使用调节螺杆将基坑周边衔接，使之成为整体，避免墩柱插筋在施工过程中位置出现变化。
5结束语
由此可见，若使用装配式技术进行城市高架桥梁的施工，能够大大缩减施工进度、减小对周边环境、交通等的影响。本文详细分析了该技术在桥梁施工中的具体应用，望为类似工程提供参考。
参考文献：
[1]章凯.装配式桥梁在城市高架桥中的应用研究[J].工程与建设,2020(2):209~210.
[2]王佳伟.预制装配式桥梁在公路建设中的应用[J].科学技术创新,2019(35):102~103.
[3]张阿晋,邓彩耘.城市核心区高架桥梁预制装配施工关键技术[J].建筑机械化,2019(10):57~60.
[4]何远义,彭浪.装配式盖梁施工技术在桥梁工程中的应用[J].工程建设与设计,2020(5):198~200.
作者:何邵勇 单位:中铁十六局集团第三工程有限公司
