中铁七局集团郑州工程有限公司 河南郑州 450052
摘要：时代在不断的发展，社会在不断的进步，为跟上快速发展的桥梁施工工艺技术，较好的完成业主委托的任务，对桥梁预制拼装技术进行简述，并对桥梁桥墩预制拼装过程中工作进行简析，为今后工作提供有益的参考。
关键词：公路桥梁；桥墩预制拼装技术；
引言
目前我国城市桥梁下部结构建造仍主要以人工绑扎、现场浇筑为主，暴露出一系列的弊端，如需要大量的劳动力、施工周期长，对既有道路交通影响大，社会影响面大，粉尘、泥浆、噪声、灯光等对环境干扰大，所以难以满足文明施工要求。另外，粗放型的施工模式导致行业整体能耗高等，对已经是建成区的城市造成了更大的压力。因此，急需研发新型的建造方式以解决上述问题。在二次世界大战后逐渐发展起来一种新型的桥梁建造技术，即预制拼装桥梁技术，其实质就是桥梁施工中将现场需要立模、绑扎钢筋及浇筑混凝土等的工作转到预制工厂，把传统基础-墩-上部结构的顺序施工过程，变成并行的工序，即主梁、盖梁、墩柱和桥台等可以在基础工程完成之前就开始进行。同时各类预制构件被分成若干节段之后，可以使用相对轻型的运输和架设设备来进行施工，合理安排预制节段拼装工序也加快了施工进度。该技术目前在世界各地方兴未艾，尤其是发达国家相对开始较早，正在蓬勃发展，并通过大量的应用证明了其相对于传统工艺的可行性和优越性。在我国，下部结构预制拼装桥梁技术在跨海大桥工程中应用广泛，但在城市桥梁中尚未进行应用。为了解决城市内桥梁建造，特别是下部结构建造的困局，需要对预制拼装相关技术进行系统性研究和验证。
1预制拼装技术
国内外的工程设计人员和研究人员根据工程的施工环境、条件以及桥梁类型的特点等方面，对于预制拼接技术中连接墩柱的构造进行了多种类型的提出，其主要的连接结构有以下几种：后张预应力筋精轧螺纹钢绞线（有黏结）、湿接缝连接（焊接钢筋）、承插和插槽混合连接自己波纹管和灌浆套管连接。通过以上几种方法连接墩柱、墩身、盖梁和承台，运用环氧胶或砂浆垫层对接触面进行拼装。根据相关的调查和试验，对几种连接方式进行比较，并将国内的接受理念程度和实际的应用经验纳入考虑范围，我国的桥梁连接可以选择波纹管和灌浆套筒连接进行深入研究。后张预应力筋精轧螺纹钢绞线（有黏结）：此结构通常情况下是联合环氧胶或砂浆垫层建造节段端柱。预应力筋一般采用的是精轧螺纹钢，此结构的特点是在接缝中通过预应力筋，其力学特性如强度和刚度具有可靠性，在实际的工程当中广泛应用，其施工的技术、设计和计算分析都较为成熟。但是其中也存在着不足之处，主要是在配备预应力筋的基础上还要进行构造配筋的布置，提高了墩身造价，工艺较为复杂且周期长。湿接缝连接（焊接钢筋）：在进行墩柱的预制拼装时，需要预先伸出钢筋，便于搭接邻近构件的预留钢筋，设置临时的支撑结构，需要浇筑混凝土在连接钢筋的部位进行湿接缝连接。我国在进行建筑上海长江大桥的过程中使用了湿接缝连接，湿接缝构造也是当前我国使用较为频繁的设计思路，此结构的力学性能类似于现浇混凝土的传统方式。但是湿接缝会使得施工周期加长，并增加作业量，从施工速度的层面考虑，该结构存在不足之处。承插和插槽连接：插槽式的连接目前已经应用于部分桥梁工程，其主要是对承台和桩、墩身和盖梁进行连接，相较于灌浆套筒和波纹管连接，其优势是施工公差较大，在施工的现场需要进行混凝土的浇筑，周期大致为两天。承插式的连接是将墩身在预留孔内进行插入，其长度通常为1.2～1.5倍的墩身截面，将砂浆在其底部铺设，使用混凝土（半干硬）对其周围进行填充，其优势是工序简单且作业量少，缺点是其力学行为不足，且抗震能力仍需研究。
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2立柱预制要点
钢筋加工与钢筋笼制作基本相同，主要不同在于，钢筋笼预制前必须先做套筒定位钢板，工程师重点检查制作精度。钢筋笼胎架拼装前，对其各个部件进行验收复测，尤其是套筒定位板及定位胎架各位置更需精确测量。拼装过程要求胎架底座安装水平，精度控制在+2mm内。各支架安装要求位置精确状态垂直，精度控制在+2mm内。胎架安装完成后对各支架整体测量保证每个框架在同一条线上，防止主筋安装时产生弯扭。吊点安装：立柱采用预埋钢绞线吊点进行吊装作业，钢绞线采用φs15.2，钢绞线埋深1200mm，表面伸出长度为200mm，预埋的最底部采用锚板及P锚挤压套的形式加强。钢绞线吊点安装控制的关键点在于：两吊点间距800mm严格控制、伸出长度的控制、吊点处加装钢丝网片加强。其他辅助措施：包括套筒止浆塞、保护层垫块、柱顶盖梁挡板预埋螺栓套安装（柱顶盖梁挡板用于在立柱与盖梁连接铺设垫层时的挡浆作用，因此需在立柱的四面均安装预制螺栓套）、防雷接地板、局部加强措施的安装。工艺流程：（1）安装轨道、台车及翻转架。（2）安装底面模板。（3）安装侧面模板。安装侧面模板时，由于先安装一侧模板导致受力不平衡会发生倾覆，故而在模板安装过程中采用可调节竖向支撑钢管来支撑立柱模板，支撑设置间隔为1m～2m设置1道，防止发生倾覆的危险。（4）安装立柱钢筋笼。（5）安装顶面模板。（6）将模板平移至翻转架。（7）安装吊索具，模板翻转。（8）将模板吊至浇筑台座，并固定。（9）安装操作平台。（10）拆除模板翻转吊架，并浇筑砼。（11）拆除操作平台、模板，养护完成后将立柱吊离浇筑台座。构件运输：立柱的装运选用6轴重型平板半挂车。将构件捆扎紧，防止设备在挂车上出现前滑和前翻、侧滑和侧翻，工程师对各项工作检查合格后，同意起运。构件安装：（1）在承台面上划出立柱安装的十字中心线，测量承台面标高。根据立柱顶标高及立柱预制构件长度，调整柱底垫板标高，确保立柱安装后，柱顶标高符合设计要求。（2）立柱起吊后，将柱底联接套管对准承台外露钢筋缓缓下落，直至吊装到位。（3）承台浇筑时，在桥台面中心经纬十字方向预先放置四块埋件。待安装校正时，焊上挡块用四个千斤顶来找正立柱中心的位移。立柱浇筑时，在立柱下部的经纬十字方向预先埋入螺纹套筒。待安装校正时，安上挡块，放置四个千斤顶，通过千斤顶顶升来调整立柱的垂直度。（4）立柱垂直度的控制，由二台经纬仪在经纬两个方向同时监测校核立柱中心标记。（5）在柱顶用定位框套住一根已定位固定的立柱为基准，来控制双立柱之间的相对位置。
3连接砂浆及灌浆料
全灌浆套筒连接形式，预制安装端套筒与承台、立柱顶伸出连接插筋相接。现场临时安装完毕后，在拼接面铺设2cm厚60MPa砂浆垫层，十分钟左右完成高程、垂直度及相对位置调节工作（套筒灌浆料、垫层浆料初凝时间短，实际有效工作时间在15～30分钟，浆液需在现场拌制）最后对套筒采用快速安装成套集成系统进行100MPa砂浆压浆作业，完成整个拼装工艺。当拼装气温低于5℃时，应对套筒灌浆料进行保温，温度应不于小10℃且不大于40℃，同时应对拌合所需要的水进行加热，温度应不小于30℃且不大于65℃，拌合灌浆料成品工作温度应不小于10℃。
结语
综上所述，预制拼装是一项能够进行快速施工的系统性工程，为了达到文明施工和快速施工的标准，应当对其设计、技术和管理等方面的水平进行提升，尤其要提高设备的水平和施工队伍的专业素质。另外，通过对灌浆套筒和波纹管连接进行评估，其耐久性能和施工风险都明显优于现浇混凝土，其抗震能力并无差异。
参考文献：
[1]黄国斌，查义强.上海公路桥梁桥墩预制拼装建造技术[J].上海公路，2014（4）：1～5.
[2]《桥梁工程|节段预制装配式桥梁的发展总结》
论文作者:王世奇
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/26
标签：立柱论文; 套筒论文; 桥梁论文; 钢筋论文; 模板论文; 技术论文; 砂浆论文; 《建筑模拟》2019年第1期论文;