复杂截面预制墩柱施工技术实例研究

周炎林

（湖南省城龙高速公路建设开发有限公司,湖南 长沙 410005）

0 引言

桥梁施工中，大型桥梁墩柱预制拼装施工技术与传统桥梁墩柱现浇施工技术相比，不仅可以减少土地资源的占用，还可以减少环境污染以及对周围正常交通的影响，具有较好的经济及社会效益。

常规预制墩柱为矩形直墩，表面为光面，套筒注（出）浆孔与外表面间距一致，可采用止浆塞堵塞。非矩形截面、外表面带刻槽的预制墩柱，受刻槽影响，套筒注（出）浆孔与外表面间距大小不一，需采用不同长度的止浆塞堵塞。采用常规预制技术制作复杂截面预制墩柱的效果不好，且无法保证灌浆套筒垂直度，灌浆套筒上端大都向内侧倾斜，导致出浆孔止浆塞埋入混凝土中，为凿出止浆塞，不可避免地造成混凝土外观的损坏。

为避免灌浆套筒浇筑过程中易移位、拆除橡胶塞时易破坏墩柱外观质量的情况发生，深圳市某立交完善工程采用复杂截面预制墩柱施工技术，以立式绑扎钢筋骨架+M20 螺栓代替止浆塞施工工艺为主，即在钢筋骨架立式整体绑扎后，再整体吊装至浇筑台位上，采用在模板开孔，利用M20螺栓将灌浆套筒和模板固定，以达到精确定位套筒并预留出注浆孔和压浆孔的目的，减少了清理止浆塞的费用，提高了墩柱的外观质量，取得了良好效果。本文对此技术进行详解。

1 工程概况及预制场地布置

1.1 工程概况

某立交预制墩柱总计有7 种类型，分A1 型、A2 型、B1 型、B2 型、M1 型、P1 型、P5 型八种类型，共148 个节段。预制墩柱为独柱开槽式花瓶墩柱（如图1 所示）和方立柱开槽式墩柱。预制墩柱采用C40 混凝土，立式浇筑工艺，混凝土一次浇筑完成，墩柱拼装采用全灌浆套筒连接承台的形式[1]，墩柱柱底布置套筒，承台顶布置预埋钢筋。

图1 预制墩柱效果图

1.2 预制场地布置

预制场红线占地面积15613m2，其中墩柱预制区占地1584m2，如图2所示。

图2 预制墩柱场地布置图

墩柱生产区设置两条生产线，每条生产线包括模板拼装区、预制区、存放区及翻身砂槽，并配置一台120t-32m门吊，预制区共设置4个墩柱预制台座。存放区设置26个墩柱立放台座，6个墩柱平放台座（单层存放），最大墩柱存放数量为32个。

由于占地面积小，无法满足钢筋骨架卧式绑扎要求，故采用立式钢筋骨架绑扎台位，既保证了生产进度需要，又提高了钢筋骨架绑扎精度。

2 施工技术优点与施工注意事项

2.1 施工技术优点

目前，预制墩柱钢筋绑扎工艺基本都采用卧式绑扎台位，再利用翻身架进行钢筋笼翻身，虽能降低作业高度，但绑扎台座占地面积大，需进行翻身工序,施工过程中存在诸多难点问题。该工程采用复杂截面预制墩柱施工技术，主要采用立式绑扎钢筋骨架与M20 螺栓代替止浆塞的施工工艺，具有以下优点：

（1）钢筋骨架采用立式绑扎，占地面积小，套筒安装、固定方便，与常规卧式绑扎相比，减少钢筋骨架翻身的时间，避免了钢筋骨架在翻身中产生变形与滑落的风险；

（2）钢筋绑扎台位形状采用“山”字形，用型钢焊接而成，三面固定，靠近浇筑台位的一面可拆卸，方便钢筋笼吊出。吊装过程中，起吊高度不用过高，只需平移钢筋笼，节约工序时间、降低吊装安全风险；

（3）采用M20 螺栓拧入灌浆套筒的注浆孔和出浆孔，将灌浆套筒与模板固定，既确保了灌浆套筒垂直度，又能防止浇筑混凝土及振捣过程中套筒产生位移。相较于传统止浆塞的方法，采用螺栓拆卸更方便，节约清理止浆塞的时间与人工，且不损坏混凝土的外观。

2.2 施工注意事项

（1）灌浆套筒有定位卡与限位卡，主筋安装调整时会破坏限位卡，侵入套筒承台。为避免出现这种情况，预先在套筒限位卡以下插入承台预埋的Ф28 螺纹钢，防止主筋刺破限位卡，保证套筒与承台预留钢筋的连接长度；

（2）整体吊装钢筋骨架时，应保证钢丝绳长度一致，且固定在底板平台的4 个角点，避免吊装过程中骨架倾斜。

3 施工工艺流程及质量控制要点

3.1 灌浆套筒安装

（1）灌浆套筒进场验收时，应检查产品合格证书等相关文件；

（2）在模板底座上用橡胶塞与螺栓连接固定灌浆套筒[2]，先绑扎灌浆套筒部分箍筋，再安装底节1m 开孔模板，调试好灌浆套筒预留孔与模板开孔位置对中，利用带有保护套的M20螺栓拧入灌浆套筒的注浆孔和出浆孔内，连接固定套筒与模板，再用螺栓连接固定底座与侧模。为便于拆出M20 螺栓，保护套为Ф32mm 的PVC管（如图3所示）。

图3 套筒安装示意图

3.2 安装角点主筋

插入墩柱4 个边角与纵横方向上中部的主筋，按照每层50cm 预先穿入箍筋，再在顶部安装定位架[3]作为后续主筋安装的定位点。安装完毕后，插入其余主筋，再绑扎箍筋。主筋安装应满足下列要求：

（1）该项目的预制墩柱截面形式复杂，在墩顶3m处属于弧线开花段，必须保证主筋下料的长度与弧度的准确性；

（2）定位主筋安装完毕后应与腰部定位架点焊固定，避免后续主筋安装时钢筋骨架出现轴线偏位[4]；

（3）根据不同预制墩柱的高度，将顶部定位架用方钢固定，并拉线用于复核墩柱顶部开花段平面位置（如图4所示）。

图4 定位架及主筋安装示意图

3.3 钢筋骨架吊装

钢筋骨架绑扎完毕后，拆除定位装置，安装吊具。钢丝绳分别拉住钢筋骨架底座板的4 个角点，在墩柱中间位置再围一圈钢丝绳，保证吊装的整体性。吊装条件具备后，拆除绑扎台位出口面的跳板与防护栏杆，进行整体起吊平移。

整体吊装钢筋骨架时，应保证钢丝绳长度一致且固定在底板平台的4个角点，避免吊装过程中骨架倾斜。

吊装至浇筑台位上时，如出现钢筋骨架倾斜情况，则利用台座四周预埋的缆风绳吊环用手拉葫芦进行调整，调整时4个方向应同时拉住，需要调整某个方向时4个手拉葫芦应同步缓慢地调整。

3.4 模板安装

钢筋骨架高度超过7m 时，钢筋骨架吊装至浇筑台位上后，立即安装一组缆风绳，再利用升降机安装剩余模板，7m以下则根据天气情况决定是否安装缆风绳。

该工程所使用的模板由底模、标准节模板、墩帽模板、作业平台等组成，模板顶部为整体式操作平台，方便人员安装墩柱预埋件与浇筑混凝土（如图5所示）。

图5 墩柱模板安装

3.5 混凝土浇筑

预制墩柱混凝土等级为C40，采用立式浇筑工艺，混凝土一次性浇筑完成。浇筑时，采用两根振捣棒，以墩柱中心线为准，两位操作人员各自负责自己的区域。由于顶部钢筋骨架密集，采用小型串筒进行下料。

3.6 拆模养护

立柱拆模后采用喷淋养护[5]装置进行养护作业，养护时间为7d[6]。

4 结束语

该工程的复杂截面预制墩柱来自深圳市内首座墩柱及节段梁预制厂。该厂在用地紧张的情况下合理规划和利用场地，发挥复杂截面预制墩柱施工技术的优势，保证墩柱生产能满足现场进度要求，相较于传统工艺施工速度更快，社会和经济效益显著。从已完成的预制墩柱施工过程来看，立式绑扎钢筋骨架与采用M20螺栓代替止浆塞，能有效提高预制墩柱的外观质量，且此种预制墩柱施工快速、操作便捷、安全可靠，节约人力、物力，节省工期，推广使用价值高。