高架桥预制墩柱拼装关键技术论文_李桥

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摘要:近年来,高架桥预制墩柱拼装技术因其施工速度快、完成度好、绿色环保、对交通影响小等特点应用率越来越高。本文对预制拼装技术流程进行了详细的阐述,分析其桥梁施工中的关键技术,以期待为更多桥梁施工建设的高质量完成提供有力支持。

关键字:高架桥;预制墩柱拼装;关键技术

1高架桥预制拼装技术的优点及应用情况

随着我国城市化发展进程的不断加深,城市交通压力日益严峻,高架桥在解决这一问题的众多方法中因其可横跨空间的特性脱颖而出。以往高架桥下部结构中的墩柱主要采用的是混凝土现场浇筑技术,预制墩柱拼装技术与之相比则在施工速度、完成度、对交通影响和环境保护方面特性都更胜一筹,与新时代注重速度更要求质量,同时侧重环保的发展趋势更加契合。目前该技术主要被国内众多一线城市的高架桥架设中所应用,并获得了良好成效,推广和发展潜力巨大。

2预制墩柱拼装的具体实施流程

预制墩柱拼装技术的主要特点是将原来用混凝土现场浇筑而成的梁墩柱施工工序,改为先将桥梁墩柱分块区在工厂整体预制后,再运到施工地对应点位进行直接拼装,最终实现桥墩整体的架设。具体实施中流程步骤如下:

(1)准备工作。首先将预制好混凝土桥墩柱运输到施工制定点位后,用起重机将其卸载,并在翻转支座的配合下将预制墩柱翻转 90 °呈直立状态。同时充分做好承台(与墩柱下部连接的结构)上的施工准备。

(2)吊起拼装。将预制墩柱用起重机吊起进行试吊,在其到达承台预埋钢筋的正上方的位置时,将其下端的预留孔(以下简称灌浆筒)对准承台预埋钢筋缓缓下落,直到预埋钢筋完全穿入灌浆筒,对预制墩柱进一步调整,到位后锁死;再度吊起预制墩柱使其离开承台,在承台拼接面上铺设专用高强混凝土砂浆(以下简称座浆),然后重复试调过程。

(3)压浆封固。最后使用专用的灌浆料以及压浆设备填充灌浆筒使之封闭(以下简称压浆),完成封固。

3预制墩柱拼装实施的关键技术

3.1 墩柱拼装位置精准调整技术

(1)试调试拼接面先不做座浆处理,主要是利用拼接面4 个倒角限位装置对墩柱做初步的平面限位调整。

(2)座浆过程完毕后开始下放墩柱,需沿四周倒角限位板下放,同时再次测量下口中线,并抓住其还未接触到中心垫块的时机进行再次微调。

(3)在中心垫块受力后进行分级卸力,再一次测量墩柱上口中线,通过微调千斤顶实现最终的精确调整.

(4)对千斤顶微调前,把千斤顶调高 4~5 mm,以 10 t为单位依次下放,首次下放后,根据测量结果对千斤顶进行调节,使偏差在 1 mm以内,之后每次下放 10 t,观察偏差变化并调整过大偏差,直至偏差在 1 mm 以内的情况趋于稳定后进行卸载;在拼装过程中也可根据墩柱四周浆液挤出过程来判定墩柱的偏位情况。注意,在墩柱拼装完成后应将挤出的砂浆及时清理干净,并抹平平砂浆面与挡浆板。

图1 灌浆筒连接示意图

3.2 垫层座浆技术

(1)为测试 28 d龄期抗压强度,需在制做高强低收缩砂浆垫层的拌浆过程中制取试件,每个拼接部位至少制取三组,相应技术指标见表 1。

表1 高强度收缩砂浆技术指标

(2)根据相应配比称量出相应质量的干料和水为座浆做准备。提前将搅拌桶及搅拌头润湿,然后依次在搅拌桶中放入水和干料,可使用自制搅拌机作为拌浆设备,开始拌浆并计时,先慢速搅拌 1 min ,再快速连续搅拌3 min,搅拌完成后,关闭搅拌机。

(3)将搅拌好的砂浆直接倾倒在承台凿毛面,再用铁板对垫层砂浆进行刮平处理,完成座浆铺设。

3.3墩柱压浆技术

灌浆筒内的灌浆料主要是采用配合比(质量比)为干料∶水=100∶12的 C100 高强无收缩水泥灌浆料,并在拼装前一天对其进行流动度测试及 1 d 龄期抗压强度测试,测试结果满足《高强无收缩水泥灌浆料技术指标》(表2)要求后才能应用于施工。

表2 高强无收缩水泥灌浆料技术指标

(2)在对高强无收缩水泥灌浆料拌浆时制取试件,每个拼接部位至少制取 3 组,做测试1 d、3 d、和 28 d 龄期抗压强度用。

(3)用搅拌设备将水和干料按先慢速搅拌 1 min ,再快速连续搅拌3 min的顺序搅拌好,如果拌浆结束时,仍有干料未被搅拌均匀呈固态状,可用搅拌棒继续搅拌直到完全没有干料为止,并静置2 min使气泡排出。

(4)压浆作业须在座浆 12 h后进行,将搅拌好的浆料倒入压浆机,如图1所示浆料从下部注浆孔进入,通过上部出浆口出气作用于整个过程。压浆开始后约70 s,浆料就会升至出浆口L 形管管口,待发现有浆料流出,立即封堵出浆口同时停止压浆,注浆口则须待注浆管压力稳定后再拔出压浆枪头实施封堵。压浆口一般可用橡胶止浆塞封堵。

在气温低于 5 ℃的环境中,应对高强无收缩水泥灌浆料进行保温处理,以确保其温度在10 ℃-40 ℃之间,并使用30 ℃以上65 ℃以下的水进行拌料,以保证灌浆料成品工作温度不低于 10 ℃[1]。

灌浆完成后要及时清理残留在构件上的多余浆体。另外,压浆施工需连续进行,因此应急发电设备及高压水枪等设备应提前准备好,以预防突然断电以及在发生堵孔时用高压水枪清孔重新压浆。

结束语

高架桥预制拼装技术的实施和运用,有力提升了桥梁建设的质量和施工技术水平,能够使桥梁建设因现场施工环节少而使施工周期得以缩短,并且对交通产生影响较小,而提高了安全性,也非常符合当下生态环保的发展理念,相信在今后必将获得更强的精进和更广泛的应用。

参考文献

[1]上海公路投资建设发展有限公司.预制拼装桥墩技术规程:DG/T J08-2160-2015[S]. 上海:同济大学出版社,2015.

[2]汪梅,吴炯,何孝春,李刻铭,尧勇.钢筋混凝土全预制柱的受力分析[J].特种结构,2011,28 (5).

论文作者:李桥

论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期

论文发表时间:2019/4/30

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