装配式桥梁预制空心桥墩安装施工工艺

李继鹏 耿媛 武丽

摘 要：近年来，装配式桥梁预制空心桥墩安装施工问题得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了墩底连接构造，在详细探讨其装配式桥梁预制空心桥墩安装施工工艺的基础上，结合相关实践经验，分别从钢筋施工等多个角度与方面，就其施工质量控制问题展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：装配式桥梁；预制空心桥墩；安装；施工

1 前言

作为一项实际要求较高的施工工作，装配式桥梁预制空心桥墩安装施工的特殊性不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对装配式桥梁预制空心桥墩安装施工工艺的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项施工工作的最终整体效果。

2 概述

某高速公路某特大桥引桥工程采用排柱式桥墩，预制桥面板装配式结构，预制桥墩在工厂一次预制成形运至现场进行安装，预制桥面板在现场预制吊装就位。大规模应用预制装配式技术，可以提高机械化水平，确保工程质量，加快施工进度，降低劳动强度，有利于环境保护，体现节能环保的施工理念。该特大桥引桥下部结构为预制圆形空心截面墩，预制墩采用旋转离心成型工艺整体预制、现场拼装的施工工艺。工程项目部技术人员围绕预制墩的安装开展研究，形成装配式桥梁预制空心桥墩安装施工方法，可为给今后类似预制空心桥墩安装起到指导和借鉴作用。

3 墩底连接构造

桥梁预制墩柱与承台的连接方式一般有现浇式和承插式2种。现浇式分别在承台顶部、预制墩身底部预留连接钢筋，墩身吊装就位后，在现场绑扎或焊接墩柱底部与承台连接钢筋，然后支设承台和连接段模板，墩柱底部与承台一起现浇混凝土成型。这种连接方式预制桥墩与承台之间的吊装定位难度较大，连接部位施工复杂。

承插式将预制构件插入相应的承台预留孔或杯口内，底部铺设砂浆，周边以半干硬性细石混凝土填充。常常由于墩柱四周预留孔或杯口混凝土振捣不密实，影响桥墩与承台的连接质量，且连接区段抗剪、抗震能力较差。

该工程预制墩柱采用现浇杯口方式与承台连接，墩底和承台间预留杯口式安装岛。预制圆形空心桥墩在工厂通过离心法加工成型，预制墩直径为1.2m，壁厚为25cm。

预制圆形空心桥墩的钢筋笼采用旋转滚焊工艺，焊点质量可靠；桥墩在离心机上旋转成型，成型后的预制墩混凝土分布均匀，墩身混凝土强度高、质量稳定和性能可靠。

预制墩底安装岛采用环形结构，壁厚为0.40m，内径为1.2m，高度为1.0m；墩柱埋入杯口内1.0m高度，以防止吊装时柱体倾覆。为便于预制墩套入安装岛定位墩，定位墩高度取为50cm，定位墩直径略小于预制空心墩内径取为67cm。浇筑混凝土承台前，绑扎安装岛杯口钢筋，杯口钢筋伸入承台锚固。在预制墩柱底侧设置锯齿形剪力纹，并对表面进行拉毛处理，以利于与杯口混凝土的充分咬合，实现墩柱与承台的整体连接，增强墩柱抗震能力。

4 施工工艺

4.1 桥墩承台施工

根据已经施工的桩基位置，按设计图纸定位，计算放样出承台位置，进行基坑开挖。当开挖到基底并完成垫层浇筑后，再在垫层上测量放线，定出承台的轴线和标高。采用全站仪对墩柱中心点精确放样，同时做好标识，预留定位墩和安装岛钢筋位置，经复验合格后，支设承台模板和绑扎钢筋。钢筋绑扎完毕后，验收合格方可浇筑承台混凝土。

4.2 定位墩施工

承台施工完成后，将承台顶面杂物清扫，浮浆凿除，并冲洗干净，对顶面标高进行复测，根据高差计算调平层厚度，调平层采用C30细石混凝土，浇筑混凝土时采用水平靠尺及时进行找平，以保证预制墩底与承台接触面平整，吊装就位后不被局部压损。

调平层浇筑完毕后，对墩柱中心点进行放样，根据设计图纸复核定位墩钢筋位置后，安装定位墩模板，进行定位墩混凝土浇筑，并振捣密实。定位墩浇筑完毕后，进行洒水养护，在定位墩外面采用土工布包裹进行养护。定位墩混凝土养护达到龄期后，采用全站仪对墩柱的中心点精确放样，复核顶面标高，同时做好标识，用墨斗弹出十字线并延长至承台边缘做好标记，以便后期墩柱吊装准确定位。

4.3 预制墩吊装就位

承台和定位墩达到混凝土龄期以后吊运安装预制墩，采用70t汽车吊，最大工作半径为7m，最大起重量为29.4t。按照设计要求的起吊位置，采用帆布吊袋捆绑起吊，可保护侧壁混凝土不受损伤。将预制空心墩柱吊起，墩柱底套在定位墩上，再根据划出的外部圈线进行精确调整平面位置。

在安装前由测量人员放出墩柱中心线，根据中心线划出预制墩外部圈线，用墨斗弹线并延长至承台边缘，在四周定出边缘线作为墩柱边缘控制点，允许误差控制在10mm。

垂直度控制采用2台经纬仪双向控制，2台经纬仪成90°角架设，距离墩柱20m以上。将竖向十字丝对准墩柱下口边缘，将经纬仪沿垂直方向向上扫动，调整墩身，使墩身边线垂直，最后采用2m垂直度测定仪进行垂直度校核。

4.4 安装岛混凝土浇筑

安装岛混凝土浇筑前，要设置缆风绳，缆风绳一端栓在墩柱顶部预留钢筋上，另一端打入坚硬土层设置的地锚中。地锚采用4根Φ28mm直径螺纹钢焊接而成，长度为3m，与地面成45°角将地锚插入到坚硬土层中。每根墩柱设置3根缆风绳，每根角度在120°，并且与地面成45°角。当垂直度局部存在偏差情况下，采用缆风绳进行调整，墩底可用1mm～3mm铁皮进行支垫调平。

5 质量控制

5.1 钢筋施工要点

钢筋在加工场集中制作，采用放大样加工成型，运至施工现场进行绑扎。钢筋安装前，应检查钢筋的规格、型号、尺寸等。检查合格后，根据设计要求的间距、尺寸进行放样画线，确定定位墩、安装岛纵横钢筋位置，保证每层钢筋网片绑扎的顺直度、间距、保护层及同一截面焊接接头等项目合格，即可绑扎成型。

5.2 承台浇筑要求

浇注混凝土前应检查模板、钢筋及预埋件的位置、尺寸和保护层厚度，确保其位置准确、保护层足够，經监理工程师检查签认后，方可进行混凝土浇筑。承台一次性浇注施工，为保证连续作业，施工前应认真检查拌和设备、输送泵，并进行调试。灌车运输过程中应不停搅拌，确保混凝土均匀一致，施工前认真检查泵管的密闭性。浇注前首先用水和砂浆润滑管壁，防止施工过程中混凝土堵管。在钢筋密集区域施工中，严格控制混凝土的振捣质量，保证其密实性和均匀性。混凝土终凝后及时进行覆盖养护，防止混凝土产生收缩裂缝。

5.3 安装偏差控制

预制桥墩从吊装至拼装的全过程中，应对预制墩的位置、线形、垂直度及标高等进行监控量测，监测时应在3个以上的不同位置进行，测量预制桥墩的轴线、高程及垂直度，拼装允许偏差应满足表1所列的规定。

6 结束语

综上所述，加强对装配式桥梁预制空心桥墩安装施工工艺的研究分析，对于其良好施工效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的装配式桥梁预制空心桥墩安装施工过程中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1] 李坚，陆元春.预制节段混凝土桥梁的设计与工程实践[J].城市道桥与防洪，2017（11）：60～62.