浅水区预制墩台钢筋模块化绑扎技术

康平

摘要：港珠澳大桥浅水区非通航孔桥墩台采用全预制工艺，单个承台+底节墩身重量达2350吨，钢筋工程复杂，通过对钢筋进行分块、分台座绑扎，然后分节段分阶段进行组拼，形成了承台+底节墩身钢筋整体，为一次性浇筑承台+底节墩身提供了条件，预制工期和功效得到了极大提升，值得相关工程学习和借鉴。

Abstract： The piers and abutments of the non-navigable openings in the shallow water area of the Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge adopt a fully prefabricated technology. The weight of a pile cap+bottom section pier body is 2350 tons. The reinforcement engineering is complex. Through the block and pedestal binding of the reinforcement， and then assembling in sections and stages， the whole reinforcement of the pile cap+bottom pier body is formed， which provides conditions for the one-time pouring of the pile cap+bottom pier body， and the prefabrication period and efficiency have been greatly improved， which is worth learning from related projects.

关键词：港珠澳大桥;浅水区非通航孔;承台+底节墩身钢筋整体绑扎;预制;功效

Key words： Hong Kong-Zhuhai-Macao Bridge;non-navigable openings in shallow water areas;integral binding of pile cap+bottom pier body;prefabrication;effect

中图分类号：U445.559                                   文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）32-0106-05

1  工程概况

1.1 墩台结构

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥共62个桥墩，其中墩高≤27m桥墩49个（152～196#墩、216～219#墩），为低墩区，分为两节预制，如图1;墩高>27m桥墩13个（197～203#墩、210～215#墩），为高墩区，最高墩高42.974m，分为三节预制，如图2。承台尺寸为15.6×11.4×4.5m（横桥向×纵桥向×承台厚度），承台采用C45混凝土。承台顶埋入海床面;高程+8m以下墩身与承台一起预制，预制承台及其底节墩身最大重量为2350t。墩身采用矩形空心墩，墩底截面尺寸为11×4.0m（横桥向×纵桥向），横桥向壁厚0.8m，顺桥向壁厚1.2m。墩帽横向配置预应力钢束。墩身接缝采用湿接缝，高墩区桥墩共设置两道接缝，第一道接缝设置在高程+8m处，位于浪溅区以上，第二道接缝距墩帽顶8m。墩身及墩帽采用C50混凝土。全桥共137个预制构件。

1.2 墩台钢筋布置

承台横桥向底部主筋分4层布设，采用？准25mm的HRB335钢筋，其中底部二层主筋两根一束，其余单根一束;顺桥向底部主筋分4层布设，采用？准32mm的HRB335钢筋，两根一束。桩顶设置两层？准22mm的HRB335钢筋网;承台顶部顺桥向和横桥向布设两层？准20mm的HRB335钢筋;承台侧面钢筋采用？准16mm的HRB335钢筋。承台预留孔内钢筋通过套筒与承台预制部分钢筋进行连接。单个承台钢筋总重量约178t。

墩身竖向主筋分两层布设，外侧主筋在高程+8.0以下采用？准32mm的不锈钢钢筋，以上采用？准32mm的HRB335钢筋;内侧采用？准20mm的HRB335钢筋。外侧箍筋在高程+8.0以下采用？准16mm的不锈钢钢筋，+8.0以上采用？准16mm的HRB335钢筋。单个墩身钢筋最大重量约108t。单个墩帽钢筋最大重量约95t。

1.3 预制场介绍

墩台预制场主要由钢筋加工车间、预制区、存放区、构件纵横移滑道体系组成（见图3）。其中，设置底板钢筋绑扎台座、承台内模及预留孔剪力槽钢筋绑扎台座、承台钢筋绑扎台座各两座，设置墩身钢筋绑扎台座四座;设置承台及底节墩身预制台座四座，设置墩身、墩帽预制台座四座;设置承台及底節墩身存放台座六座，墩身墩帽存放台座10座，布置一台120t龙门吊用于钢筋骨架整体吊装。

2  预制墩台钢筋模块化绑扎技术

墩台普通钢筋在墩台预制场附件的钢筋加工车间加工完成后分批运输到相关钢筋绑扎台座使用，不锈钢筋采用工厂定型制造后运输到相关钢筋绑扎台座使用。

2.1 承台+底节墩身钢筋绑扎

2.1.1 总体流程

承台钢筋分成两部分（底板四层钢筋网、预留孔模板安装及剪力槽钢筋）在预制场内对应台座上绑扎、绑扎完后吊装到承台钢筋绑扎台座上，完成其余钢筋绑扎并同步安装承台钢筋整体横移支架。

墩身钢筋在底节墩身钢筋绑扎台座上单独绑扎并同步安装吊装吊具。

承台钢筋绑扎完后整体横移至预制台座上，墩身钢筋整体吊装插入承台钢筋（由于场地限制原因，墩身钢筋整体绑扎完成后需平面旋转90度后吊装插入承台钢筋，为此设计了专用吊具，见图15），完成承台及底节墩身钢筋安装。钢筋安装完成后整体模板合模即可进行承台及底节墩身预制节段的整体浇筑。总体流程见图4。

2.1.2 底四层钢筋绑扎及吊装

承台钢筋绑扎前，先通过测量放线放出底板钢筋的轴线，根据轴线定位出钢筋网胎具位置，将钢筋胎具固定在台座上。在钢筋绑扎台座上按1个/m2的密度布置特制混凝土保护层垫块。焊接钢筋定位的绑扎骨架，钢筋定位骨架由∠75×8mm角钢为立杆、骨架钢筋为水平杆焊接而成的骨架，在钢筋骨架上按设计图纸作好钢筋绑扎的标志线。安装由N1、N3钢筋组成的四层底板钢筋网，使其形成一个固定整体，4层钢筋网之间的间距由钢筋骨架控制。4层底板钢筋网绑扎完成后，以钢筋骨架立杆为吊点，整体吊装入承台钢筋绑扎台座。详见图5、图6。

2.1.3 预留孔模板安装及剪力槽钢筋绑扎

通过测量放线放出台座轴线，在预留孔模板安装台座上安装承台预留孔模板定位挡板，定位挡板对承台预留孔模板的定位偏差控制在10mm以内。在预留孔模板安装台座上搭设钢筋绑扎支架平台。在预留孔模板组拼场地内将承台预留孔模板组拼成整体。将单个承台预留孔模板整体分次吊装入承台预留孔模板安装台座。绑扎承台预留孔模板四周的剪力槽钢筋。将绑扎好的承台预留孔模板及剪力槽钢筋整体吊装入承台钢筋绑扎台座。详见图7、图8。

2.1.4 承台钢筋绑扎台座上钢筋绑扎

安裝承台底板钢筋第5、6层钢筋网，安装第一层冷却水管，冷却水管与钢筋骨架固定。将底板4层钢筋网骨架的立杆接高，沿承台四侧搭设钢筋安装骨架，安装承台四侧的罩面钢筋网，罩面钢筋网分两步进行，先安装竖向钢筋N8，再从下往上安装水平钢筋N7至中间层钢筋网位置处，待中间层钢筋网安装完后再安装剩余水平钢筋;承台四侧的罩面钢筋安装到中间层钢筋网位置处，安装承台中间层N2、N4钢筋组成的第7、8层两层钢筋网。安装预制承台整体吊装吊点的预埋件，预埋件通过与钢筋骨架焊接成整体，保证定位准确、安装牢固。安装承台四侧钢筋剩余的水平钢筋至承台顶。搭设顶层钢筋绑扎的钢筋骨架，安装N5、N6钢筋组成的第9、10层两层钢筋网。详见图9、图10。

2.1.5 承台钢筋整体横移到预制台座

承台钢筋绑扎成整体后，安装承台钢筋整体横移吊架，将承台钢筋吊挂至横移吊架上。拆除钢筋绑扎过程中设置的辅助定位构件。将横移台车喂入钢筋骨架整体下部，调整好两条滑道上的台车走行轴线方向，使之与滑道轴线平行。通过测量定位，使两台横移台车中心的连线与滑道轴线垂直。在千斤顶上做好标尺，以观察构件横移过程中，两台台车横移的同步性。启动千斤顶，将钢筋骨架整体顶起，顶起过程中观察钢筋骨架是否与台座脱空，待钢筋骨架脱空后，锁定千斤顶。用横移台车将钢筋整体横移至预制台座上方。恢复预制构件的轴线，测量钢筋骨架的平面位置，调整钢筋骨架平面位置偏差至规范允许范围内。钢筋横移到位调整好钢筋平面位置后，将钢筋整体下落到预制台座上的承台底模板上，下落前检查绑扎好的保护层垫块，确保垫块安装良好，无脱落现象。详见图11。

2.1.6 墩身钢筋绑扎

底节墩身钢筋与墩身内模在底节墩身钢筋绑扎台座上绑扎：安装左边腔室的第一节内模，绑扎左边腔室的第一节墩身钢筋。安装右边腔室的第一节、第二节内模，绑扎右边腔室的第一节、二节墩身钢筋，绑扎第一节墩身外层钢筋。左右两边腔室内模安装及钢筋绑扎交替进行，直至墩身内模安装完毕、墩身钢筋绑扎完成。详见图12、图13。

2.1.7 墩身钢筋吊装

墩身钢筋绑扎完成后采用专用吊具和120t龙门吊吊装插入承台钢筋（见图14、图15）。调整钢筋位置及保护层，经监理检查合格后即可关闭整体模板浇筑混凝土。

2.1.8 工效分析及小结

由图16可知，完成承台及底节墩身钢筋的全部绑扎仅需要8天时间，完成一节承台及底节墩身预制共需10天时间。

2.2 墩身帽钢筋绑扎

2.2.1 总体流程

墩身、墩帽钢筋绑扎采用在整体胎架上绑扎，同步安装了内侧模板，然后整体吊装到预制台座即可进行外侧模板安装和后续混凝土浇筑。

2.2.2 中间节墩身钢筋绑扎及吊装

中间节墩身钢筋在特制的胎架上绑扎，然后整体吊装至墩身预制台座，合模后即可浇筑混凝土（见图17）。

2.2.3 墩帽钢筋绑扎及吊装

墩帽钢筋在特制的胎架上绑扎，然后整体吊装至墩帽预制台座，合模后即可浇筑混凝土（见图18）。

2.2.4 工效分析及小结

完成一节中间节墩身或墩帽的全部钢筋绑扎需要6天时间，完成一节中间节墩身或墩帽预制共需8天时间。

3  总结

港珠澳大桥浅水区非通航孔桥墩台预制过程通过对钢筋进行分块、分台座绑扎，然后分节段分阶段进行组拼，形成了承台+底节墩身钢筋整体、中间节墩身钢筋整体、墩帽钢筋整体，为一次性浇筑大型重型构件提供了条件，预制工期和工效得到了极大提升，践行了港珠澳大桥“大型化、工厂化、标准化、装配化”的特点，值得相关工程学习和借鉴。

参考文献：

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