浅谈装配式桥梁预制拼装立柱和盖梁的应用

李振旭

摘要：近几年，随着国家基础设施的高速建设，特别是城市快车道的飞速发展，为了实现节约资源，保护环境，加快进度，保证质量，安全施工等目的，桥梁设计和施工新的理念和方法层出不穷，其中装配式桥梁预制拼装立柱和盖梁就是其中之一。本文以山东威海S201环山路西曲阜大桥预制拼装立柱和盖梁为例，浅谈装配式桥梁预制拼装立柱和盖梁的应用，为今后装配式桥梁施工预制拼装立柱和盖梁质量控制提供一些施工和监理经验。

关键词：装配式桥梁;预制拼装;立柱和盖梁;应用

1 工程概况

西曲阜大桥全桥共3孔，桥跨布置为30m+40m+30m，桥梁全长100m，桥宽27m。上部结构中的30m跨径采用预应力砼简支箱梁，40m跨径采用钢叠合箱梁;墩台基础采用桩基础，桥台采用U型桥台，桥墩采用预制柱式桥墩，盖梁采用预制盖梁。

2 主要施工方案

制作预埋墩柱钢筋定位型钢框架，定位框架下端浇筑在承台垫层砼中，在定位框架的下端安装钢筋下定位板，下定位板为固定定位板，浇筑在承台砼之中。 承台预埋墩柱钢筋固定安装在定位框架体系中，它是套独立的系统，与承台钢筋和承台钢模板不进行连接，防止承台钢筋笼和承台钢模板变形移动影响墩柱预埋钢筋的位置精度。承台预埋墩柱钢筋的精度控制在±2mm内。承台钢筋绑扎完毕后，在定位框架顶端安装定位模架，采用定位 模架两个定位板来控制承台预埋两个墩柱钢筋的平面位置精度。定位模架左右两个定位板之间平面位置，即为设计两座立柱的平面位置。设计图纸中承台预埋立柱钢筋高出承台顶面42cm，包括2cm拼接面砂浆垫层厚度，插入灌浆套筒内40cm。为了在立柱拼装施工的顺利进行，防止由于预埋立柱钢筋高度有误差，出现吊装时立柱下放不到设计标高的问题，钢筋的预埋高度比设计高度减小1cm，实际承台预埋立柱钢筋高出承台顶面4在承台拼接面中心位置安装厚度为20×20×2cm的钢板，四角安放厚度为15×15×2cm的高度调整钢板，根据复测的立柱底部高程对调整钢板厚度进行微调，要求钢板顶面在同一水平面上。调整钢板的顶面设计标高，为承台顶设计标高（立柱底部设计标高）增加2cm的拼接面砂浆层，高度在准备吊装的立柱四个侧面安装立柱垂直度调整支架，采用M20高强螺栓把调整支架安装固定在立柱底部中间两个预埋套筒的注浆孔上，调整支架采用厚度为30mm钢板制作。在承台上两个平面位置调整架中间位置安装垂直度调整千斤顶，千斤顶选择80t～100t的机械式千斤顶，它可以在升高和下降之间灵活地进行转换，便于进行立柱垂直度的微调。调整平面位置调整支架上的高强调整螺杆，立柱底部四边与承台顶面标示出的立柱四边边线互相吻合，立柱底部的平面位置符合设计要求垂直度测量控制采用双测点控制法，采用两台全站仪同时进行立柱垂直度测量调整，在承台外侧的测量控制点上架设经纬仪，两台全站仪十字交叉架设，形成控制线。正式進行立柱吊装，立柱缓慢下放就位，汽车吊控制屏显示吊力为20吨时，立柱停止下放，此时立柱底部刚刚与拼接面调整钢板接触，立柱可以平面移动，重新顶紧松开的两个相邻立柱立面的平面位置调整螺杆，恢复到立柱试吊装时调整好的平面位置。下放到试吊装时调整好后的高度后，把拼接面多余的拼接拼接砂浆被挤出，以保证拼接面砂浆饱满度。同一承台的2座立柱吊装就位后，测量复核立柱顶部的标高和平面位置坐标，同时对两座立柱的相对距离进行测量，如果柱顶平面位置误差在2mm内，则通过千斤顶对立柱垂直度进行微调至设计要求。在立柱顶面四边安装拼接砂浆挡浆模架，挡浆模板采用∟75×6mm角钢制作，采用专用活动卡具固定于预制立柱顶部预埋的螺丝孔上，挡浆模架可以上下活动，盖梁下放就位时模架跟随向下滑动，保持与盖梁底部的密封性。拼接面砂浆层设计厚度为2cm，挡浆模架安装时顶面高出立柱顶部3cm，高度要高出设计拼接面砂浆层1cm，盖梁吊装下放时压着挡浆模架一起下落，多余的1cm拼接砂浆从四周溢出，用以保证立柱与盖梁拼接面砂浆的饱满度。挡浆模架顶面粘贴橡胶棉止浆条，防止拼接面砂浆外漏;模架内侧与立柱立面接触面粘贴橡胶棉止浆条，防止拼接砂浆沿立柱立面下漏污染立柱。拼接面调整钢板：在立柱顶拼接面中心位置安装20×20×2cm的钢板，四角安放15×15×2cm的高度调整钢板，根据复测的柱顶高程对调整钢板厚度进行微调，要求钢板顶面在同一水平面上。调整钢板的顶面标高，为立柱顶面设计标高，盖梁底面设计标高，即为预制立柱顶面标高增加2cm的拼接面砂浆层的高度。盖梁的重量为200吨，吊装相对与地面高度约12.0m，采用两台QAY300T汽车吊从预制盖梁台座上双机抬吊盖梁进行试吊装;采用四根4m长双头钢丝绳，直径56mm，卸扣采用4个85吨级。预制台座设置的与盖梁设计位置平行，盖梁起吊后平移后即可达到盖梁设计位置。人工辅助调整盖梁方位使得盖梁底面的灌浆套筒拼装孔与立柱顶面预埋钢筋一一对齐，之后缓缓下放盖梁，立柱预埋钢筋与盖梁灌浆套筒完成对接。盖梁试吊装的平面位置和立面垂直度符合设计要求后，轻轻起吊盖梁到一定的工作高度，进行拼接面铺设拼接砂浆。充分洒水湿润立柱顶面和盖梁底部与立柱的拼装面，铺设C60高强拼装砂浆，砂浆厚度为3cm。在柱预留钢筋上安装钢筋连接套筒止浆橡胶垫片，止浆垫片略高于拼接砂浆面。盖梁缓缓下放过程中，挡浆模架会跟随盖梁慢慢下滑，盖梁挤压多余部分的砂浆沿模架上口外溢，要及时清理立柱外侧面。重新进行盖梁安装就位，复核盖梁的平面位置和立面垂直度，符合设计要求后，盖梁正式安装就位。

3 结语

在山东实施装配式桥梁预制和安装立柱及盖梁施工虽尚属首次，但国内外都有成功使用的先例，所以此技术是可行的，质量是可控的。通过山东威海S201环山路西曲阜大桥立柱和盖梁的预制拼装施工，初步摸索了装配式桥梁预制安装墩柱和盖梁的质量控制和安全保障一些施工方法，为今后类似工程的施工和监理提升管理要求和采取预防措施，提供了一定的宝贵经验。