装配式桥梁预制立柱吊装与安装施工控制

黎志坚、杨海广

（江西省交通工程集团有限公司，江西 南昌330038）

0 引言

装配式桥梁预制构件包含立柱、盖梁、小箱梁等，在施工的过程中，将构件运输到现场，吊装拼接形成整体结构。较之传统现浇桥梁施工方式，预制立柱具备工期短、速度快、对交通影响较小等特点，综合利用价值较高。在装配式桥梁施工中，吊装与安装是工程实施的重要环节，做好施工过程中的质量管理控制对提升桥梁工程进度与施工效果有重要帮助。

1 工程概况

该大型桥梁建设施工项目总长度为2.11km，主线桥下部的桥墩设计为双立柱矩形墩的形式，匝道设计为单立柱矩形墩的形式。根据设计方案的要求，桥梁的立柱和承台采用的是灌浆套筒连接施工方法。

2 立柱吊装安装施工技术

2.1 防线施工

2.1.1 立柱弹墨线

立柱墨线主要包括以下内容：第一，在立柱的纵横方向侧面上，分别要弹出墨线，并且在距柱顶30cm的部位上，设置有“十”字墨线，粘贴好标识。第二，在立柱底部需要弹出墨线，为拼装施工质量的检测点。第三，立柱顶部需要设置墨线，为立柱施工后观测点使用，主要是为检测是否符合工程实施的标准。

在安装施工中，分中点是控制的要点，也是工程质量的关键。在立柱的浇筑施工中，每个面的混凝土结构保护层厚度是不同的，尺寸会有明显的偏差，两个对立面的混凝土保护层很难达到一致性要求。在拼装环节，应做好立柱套筒的控制，并且和承台预留钢筋对接形成整体结构，所以在立柱底面的施工中，需要结合套筒安装施工的部位做出分中处理，使顶部的钢筋、盖梁和预埋波纹管稳定连接，保证结构尺寸精度合格。

2.1.2 承台弹墨线

对于承台施工来说，预埋钢筋是关键工序，而埋设钢筋的精度会对安装施工产生直接的影响，必须与设计方案保持一致。为了保证对接施工顺利完成，应在承台结构的浇筑面顶部设置限位部件，保证和立柱预制环节的预埋套筒部位是完全一致的。现场施工前应做好预拼检测处理，合格后才能开始施工。钢筋预埋后，及时检查安装位置，保证精度达到要求，再在顶面弹出预埋轴线，并做好现场预埋控制。

2.2 立柱卸车、竖立、就位

首先，立柱在制造厂内完成生产，且经过养护达到合格标准，再使用车辆运输到作业现场。充分考虑到立柱自重，选择最佳的吊机设备，保证满足吊装要求。由专人指挥吊机，吊装到安装施工位置，一般都会选用2 根75t 柔性定荷安装计算吊点开始起吊作业。通过吊车将立柱吊升到规定部位上，两侧应布置有帆布卷与方木。根据现场吊装要求，做好缓冲处理，保护立柱结构的整体性，保证不会因为吊装不合理而引发工程结构的质量问题。其次，在立柱吊升之后，根据设计方案的要求进行吊具的安装，将一侧放置在帆布卷上，缓慢提升，保持立柱的直立姿态。最后，吊起立柱，并运输到施工位置上。

2.3 立柱安装前准备工作

在立柱安装开始前，应做好下述准备工作：第一，将承台拼接表面全部清理干净，设置尺寸为2cm 的定位垫块，再安装止浆环与千斤顶；第二，铺垫施工中，应用的钢板厚度不同，应结合现场情况选择，以调整标高；第三，按照定位检测后的结果，在承台表面绘制出中线，控制钢筋中心的精度，通过刻度条确保结构安装精度和质量合格。

2.4 立柱试吊

现场安装施工开始前，先进行试吊作业。结合实际需要对立柱套筒进行轻微调整，直接套住承台定位钢筋。根据工艺方案的要求，在立柱四角分别安装限位装置。然后按以下步骤进行：

第一，缓慢吊升立柱，确保底面在临近承台钢筋的时候停止吊装，并调节平面部位。现场施工人员相互配合，使用对讲机随时沟通，确保吊装部位的精度，套筒和承台钢筋应是完全对应的。符合精度要求后，缓慢下放立柱，使立柱套筒与承台钢筋达到完全吻合的状态。第二，立柱套筒和承台钢筋处于一致条件下，对正后开始吊下施工，在底面与垫块距离较小的时候，停止下放作业，并通过限位部件来缓慢调整，达到对正的要求，紧固螺栓，缓慢下放到指定位置，保证连接性能合格。第三，在立柱下放到垫块表面后，开始拆除限位装置，根据设计方案的精度要求进行调节，有效控制立柱中心偏差。在吊装完成后，应分级进行卸载处理，并调节千斤顶，达到立柱支撑的效果。在调节环节，应调节立柱顶端中心，保证坐标参数精度符合设计方案的要求，在调节时随时进行检查，如果存在问题，应立即做出改正。第四，调节立柱垂直度，按照检测参数，使用千斤顶调整，并进行现场施工参数的记录。

在上述工作结束后，将立柱吊开，完成试吊。

2.5 立柱与承台拼接

2.5.1 立柱凿毛及清理

在吊装立柱开始前，应加强立柱周边区域的清洁处理，把表面浮浆清理干净，承台钢筋应加强除锈处理，保证没有锈蚀的问题，如图1 所示。

图1 立柱凿毛施工

2.5.2 承台面清理、湿润

承台面、立柱面经过处理，确定没有任何问题后，使用高压水枪清洗。

2.5.3 安装挡浆模板

承台面清理工作结束后，标记好立柱安装位置线，并且向两侧延伸6cm 安装槽钢挡浆模板。为预防发生漏浆的危害，应在连接部位上进行双面胶封闭处理，达到密封的要求，挡浆模板安装见图2。

图2 挡浆模板安装

2.5.4 垫层坐浆

在表面铺设一层砂浆垫层结构。为保证强度性能合格，应加强配合比参数的控制，严格落实搅拌处理措施。砂浆搅拌制作时间在3min 左右。经过检测，确定砂浆质量合格后，将其涂抹到凿毛后的承台表面，进行摊铺、刮平处理，还需要给每个钢筋套上一个止浆垫。

2.5.5 垫层坐浆施工要点

对于承台的拼接表面来说，立柱周边应布置挡浆木块进行施工，并且在承台的表面设置高度为3cm 左右的不锈钢调节垫块。牛腿和立柱连接施工中，应用螺栓连接，并在牛腿部位安装千斤顶，确保立柱的垂直、中心线合理调节，达到设计方案精度的要求。

2.5.6 立柱吊装就位

在上述环节施工结束后，根据设置的限位装置缓慢下放立柱部件，在下放时随时监测，确保不会发生偏移的问题。定位块在受力前，需要及时对中心线位置进行调整。定位块受力后，应采取分级卸荷的作业方式，并检测确定立柱中心线的位置，如果发生偏差，可使用千斤顶进行微调。在安装就位后，再进行立柱的位置、垂直度方面的检测，进行精确性的调整，保证各项数据都达到工程技术标准。立柱下放操作中，应随时观察周边是否有浆液挤出，确保浆液密实度合格。最后使用刮刀把超出挡板的砂浆抹平，然后进行全面清理。

2.6 灌浆套筒连接

2.6.1 灌浆套筒连接流程

该环节的施工中，应先确定水灰比，并加强水灰比控制。选择合适的搅拌设备，初拌30s，再增大搅拌速度处理5min。将制作完毕且性能合格的浆液灌入设备内，保持连续性灌浆施工。出口或顶端冒浆后，即完成施工。

2.6.2 灌浆套筒连接工艺

连接工艺主要是通过套筒灌浆连接的方法进行，其优点是施工作业精度较高，工艺示意图见图3。

图3 套筒灌浆连接施工工艺

使用灌浆套筒工艺应注意以下几点：

（1）灌浆工作开始前，应确保套筒通畅性合格；

（2）灌浆前一天，应进行抗压强度的检测，达到标准要求才能投入到工程中使用；

（3）在材料制作过程中，需要预留浆料制作样块，且要保证每个施工部位的试块数量在3 组以上；

（4）灌浆环节，保持连续性施工，不能发生中途中断的情况；

（5）灌浆前进行全面检查，尤其是应急方案的制定，避免因停电、设备故障等引发灌浆中断；

（6）灌浆环节，加强材料温度控制，通常在10～30C 之间。

2.6.3 立柱压浆

在立柱拼装工作结束12h 后，将千斤顶、牛腿、定位框架全部拆除。用轻敲的方式把出浆孔接头钉入浆孔内，连接部位上安装出浆管，其高度应超出预埋套筒的高度，确保压浆施工可以顺利地进行。出浆管安装工作结束后，需要使用高压水枪清洗。在压浆孔进入的水，应从出浆口流出，确保管道的通畅性合格。注浆完成后，使用空压机吹干。压浆施工中，应用C100 专用压浆材料，经过配制检测合格后的浆液材料，如果存放时间超过30min，则禁止投入工程中应用。保证浆液填充达到密实度的要求，将现场施工记录保存完整。

3 立柱安装质量控制要点

第一，采购套筒时，积极和供应单位保持联系，确保连接的型号、方式等都与现场施工情况是相符的。第二，定位板、定位框架需要在同一厂家生产制作，并控制好加工偏差，避免给安装施工效果造成不利的影响。第三，立柱中心线与预埋套筒中心线是对应的，以套筒中心线作为基础控制。第四，承台墨线的标记严格执行设计方案，保证精度合格。第五，设置调节块的环节，必须综合分析沉降量参数。第六，架设立柱的环节，观测点应设置在合理的位置上，以便随时掌握安装的情况。第七，严格控制立柱顶部的刻度线，避免出现偏位的情况。第八，拼装立柱的环节，保证橡胶圈在下、钢垫圈在上，顺序不能乱。第九，严格控制立柱拼装高度。第十，压浆工作中，上下分别是进浆、出浆。

4 灌浆套筒连接质量的有关试验

预埋套筒与灌浆筒连接是影响工程质量的关键，目前还没有一种可以确保工程不会发生质量问题的施工方法，且检验方法并不完善。为了使接头质量合格，应加强试验检测，了解各个部位的安装情况，这对提高安装施工质量水平有重要的意义。

4.1 基本参数

钢筋公称直径为40mm，牌号HRB400E，灌浆料抗压强度设计值为100MPa，灌浆套筒设计尺寸长810mm±2mm、外径95mm±1.5mm。

4.2 接头试件尺寸实测值

根据方案的要求选取灌浆套筒长度、外径、插入深度进行检测，保证各项尺寸均符合设计要求。

4.3 钢筋母材检测数据

保证钢筋材料的强度等指标合格。

4.4 偏置单向拉伸检验数据

保证钢筋材料的抗拉强度达到1.15fsk 时，结构部件完好无损。

4.5 对中单向拉伸性能检验数据

各项指标合格后，将破坏强度增大到1.15fsk 时，保证结构部件完好无损。

4.6 全灌浆套筒钢筋接头第三方检验

在连接接头的位置上，选择应用对中单向拉伸的方式进行检测，确定抗拉强度符合设计标准。同时，再进行承台与立柱灌浆筒连接试验检测，确定完全符合设计标准要求，避免质量问题的发生。

5 结语

目前我国的桥梁施工中，装配式桥梁是重要的施工方式，也是未来发展的主要方向之一。在装配式桥梁的施工中，关键的工序就是立柱吊装与施工，本文选择实际工程为案例进行分析，深入探讨预制立柱吊装与安装施工工艺，并且确定具体的检验检测方法，制定出合理的施工工艺流程，加强关键点的控制，从而提升预制立柱吊装与安装施工质量水平。