宋 珪 程勝華
(江西省地質工程(集團)公司 江西南昌 330030)
全預制裝配式橋梁的預制構件有立柱、蓋梁、小箱梁,通過在現場進行吊裝拼接安裝形成整體[1-2]。相比傳統的現澆式橋梁,其具有縮短施工工期、降低交通沖擊、減少環境干擾、降低工程造價、提高安全質量等優點,已成為現代橋梁建設的發展趨勢[3-4]。吊裝和安裝施工關系著全預制裝配橋梁施工質量、安全和進度,是全預制裝配施工最重要的環節。
上海某橋梁工程項目西起華東路東側約65 m處,東至東勝路東側約240 m處,全長2.25 km。主線橋梁下部結構橋墩設計為雙立柱矩形墩,匝道下部結構橋墩設計為單立柱矩形墩。立柱與承臺的連接方式為灌漿套筒連接。
圖1給出了全預制橋梁立柱的施工流程。
圖1 立柱施工流程圖
(1)立柱在工廠標準化生產養護達到要求后,用專業運輸車運輸到施工現場。根據立柱的重量選擇相應的吊機型號。用吊機吊運立柱卸車到指定區域。吊機吊運立柱采用2根75 t級柔性定荷帶安裝在計算的吊點處進行起吊,圖2為立柱卸車示意圖。
圖2 立柱卸車示意圖
通過吊車把立柱卸車吊起,兩端放置于帆布卷和方木上。特別注意立柱放置于帆布卷一端,為立柱翻身豎立吊起的旋轉端;放置于方木一端為立柱翻身豎立吊起的吊起端。在立柱一端,地面由帆布卷圓柱和方木組成緩沖底座,以免翻身過程中對立柱底端產生破壞。圖3為立柱翻身防護措施圖。
圖3 立柱翻身防護措施圖
(2)在立柱吊起端安裝吊具,用吊車緩慢吊起立柱吊起端,另一端則擱置于帆布卷上,直至立柱豎立。圖4為立柱翻身起吊。
圖4 立柱翻身吊起示意圖
(3)吊車把立柱吊運至安裝位置就位。
安裝之前需要做好以下工作:
(1)清理承臺拼接面,安裝采用2 cm橡膠墊塊粘結的定位墊塊,并安裝定位止漿環和可調節的千斤頂。
(2)鋪墊不同厚度的鋼板,以調整立柱標高。
(3)根據定位測量在承臺混凝土面畫出中線,在立柱頂端以鋼筋中心為基準,用刻度條標識。
安裝之前,立柱與承臺的拼接面不需要鋪設水泥漿。立柱套筒通過吊車和施工人員進行微調,并套住嵌合承臺定位鋼筋。在立柱設計平面位置4個角安裝限位裝置,圖5為立柱微調。
(1)在立柱緩慢吊下,立柱底面要靠近承臺鋼筋時,應停止吊下來調整立柱的平面位置。地面施工人員應與吊車司機相互配合,使得立柱套筒與承臺鋼筋對準,立柱平面位置穩定后,再緩慢吊下立柱,使得立柱套筒與承臺鋼筋吻合。
(2)在立柱套筒與承臺鋼筋吻合對上吊下,立柱底面靠近定位墊塊時,應停止吊下,通過角限位裝置來調整立柱中線與承臺中線相對齊,先鎖定螺絲,再將立柱緩慢吊下至定位墊塊上。
(3)立柱放置在定位墊塊后,卸下限位裝置上的螺絲,然后對立柱中心進行調節。在吊車逐步分級卸載的過程中,調節千斤頂要同步支撐立柱。在調節的過程中,要對立柱頂端中心坐標進行初步微調。在這個過程中,要做到邊分級卸載邊測量同時,還要邊微調。圖5為立柱調整示意圖。
圖5 立柱調整示意圖
(4)隨著立柱垂直度及中心坐標的調整,要根據測量值進行調節,并確定調節方法。調節結束后立即鎖定千斤頂,并做好千斤頂的平面位置和標高等數據的記錄,記錄完畢后再將立柱吊開,即完成立柱試吊。
2.5.1 立柱鑿毛及清理
在立柱吊裝安裝前,要對立柱定位區域進行鑿除表層浮漿(具體處理范圍見圖6斜線標注的區域),對承臺鋼筋除銹處理等準備工作。立柱和承臺拼接面鑿毛、承臺鋼筋除銹后要清理干凈。
(a)鑿毛作業區 (b)現場鑿毛圖6 承臺面鑿毛
2.5.2 承臺面清理、濕潤
承臺面以及立柱面鑿毛、承臺鋼筋除銹后,要用高壓水槍清理干凈并濕潤,且不留水跡。圖7為承臺面清洗潤濕。
圖7 承臺面清洗、潤濕
2.5.3 安裝擋漿模板
承臺面清理干凈后,彈出立柱平面位置線,在立柱平面位置線上各邊外延6 cm安裝5 cm槽鋼擋漿模板。為防止漏漿,可采取在擋漿模板與承臺接觸面之間貼上雙面膠進行封堵措施。圖8為擋漿模板安裝。
(a)立柱邊線 (b)擋漿模板圖8 擋漿模板安裝
2.5.4 墊層坐漿
承臺面上要鋪一層砂漿墊層,砂漿墊層強度和配合比按照設計要求進行攪拌。在現場進行砂漿攪拌,攪拌時間約3 min,再把攪拌的砂漿倒在鑿毛清理后的承臺面上,攤鋪并刮平,然后在每根鋼筋上套一個內徑與鋼筋直徑相等的止漿墊。該止漿墊的安裝位置比砂漿墊層面略高5 mm~10 mm。圖9為墊層坐漿澆筑。
圖9 墊層坐漿澆筑
2.5.5 墊層坐漿施工技術要點
在承臺拼接面上,立柱四周要安裝擋漿木塊,并在承臺上安裝總高度在3 cm的不銹鋼調節墊塊。牛腿與立柱進行連接,連接方式為在立柱進出漿口通過螺栓連接。再在牛腿下設置千斤頂,立柱的中心線和垂直度依靠千斤頂進行調節。圖10為立柱與承臺拼接 。
圖10 立柱與承臺拼接示意圖
2.5.6 立柱吊裝就位
砂漿墊層攤鋪和止漿墊安裝完成后,才能進行立柱下放。立柱沿著限位裝置進行下放,并在立柱下放的過程中,測立柱下口中心線與承臺中心線是否對齊。在定位墊塊受力之前,對立柱的中心線位置可以進行微調。當定位墊塊受力后,吊車開始分級卸荷,同時復測立柱頂端中心標識的位置,立柱頂端中心標識的位置可以通過千斤頂進行微調,最后對立柱的平面位置、中線和垂直度進行精調,確保立柱各個數據符合設計要求。
在立柱下放過程中,觀察立柱周圍是否有砂漿液擠出,如有則立柱坐漿密實。最后采用刮刀將高出擋漿板的砂漿抹平處理,并清理干凈。
2.6.1 灌漿套筒連接流程
灌漿連接工藝流程:按照水灰比精確稱重倒入攪拌設備→漿料先初拌30 s后高速攪拌5 min→拌制好的漿料裝入灌漿設備→連接灌漿→出口或頂端冒漿→壓漿完成。
2.6.2 灌漿套筒連接工藝
連接方式:立柱與承臺鋼筋或立柱鋼筋連接方式采用灌漿套筒,如圖11所示。
圖11 灌漿套筒連接工藝
灌漿套筒工藝特點:
(1)施工精度要求高。
(2)灌漿前要檢查套筒內通暢。
(3)灌漿料在灌漿前,先進行1d抗壓強度測試,滿足設計要求后才能投入使用。
(4)現場制配灌漿料并取樣制作試塊,按要求每處不少于3組。
(5)灌漿施工應連續施工,不得中斷。即在灌漿施工前要作好應急準備,考慮中途停電、設備故障等問題發生時的對策。
(6)灌漿料要注意溫度的控制,灌漿料的溫度一般控制在10℃~30℃。
裝配式橋梁預制立柱的吊裝和安裝,是項目能否順利推進的關鍵點。本文以上海某橋梁工程項目為例,詳細分析預制立柱的吊裝和安裝整體施工流程,并對各個步驟的關鍵點進行了說明,為裝配式橋梁預制立柱的吊裝和安裝提供了經驗與借鑒。