预制墩柱拼装工艺及控制技术研究

2020-02-18苏长波

四川水泥 2020年2期

苏长波

（中铁二十二局集团第三工程有限公司，福建厦门 361000）

0 前言

预制墩柱拼装是指将先在工厂将全部构件生产出来，再在施工现场进行装配的行为，充分发挥该工艺技术，有利于解决当前建筑施工过程中存在的空间占用大、风险发生率高、环境污染严重等问题。为了确保预制墩柱拼装质量，施工人员必须基于实际制定可靠的管理方案，采用先进的控制技术规避安全事故。

1 工程概况

某省道改造工程EPC 总承包项目建设全长约有9.02 公里，建设形式以“高架主线+地面路”为主，其中高架主线的建设标准定位为一级公路、快速路，规模为双向6 车道；地面路的建设标准是修建成城市的主干路，规模为双向4 车道，总工程共占地72 万8 千多平方米。该工程拟计划分为二期完成，一期工程长度在5.86千米左右，二期工程长度约为3.16 千米，计划施工周期（包括设计周期）1650 日历天。为了保证该省道使用安全，建设单位要求设计质量必须符合国家技术规范、标准、规程，施工质量应与任务书要求一致。

2 预制墩柱拼装工艺及施工要点

2.1 做好施工前准备工作

1.参数复核

由于该省道改造工程施工周期相对较长且工作量大，因此施工单位采用了预制墩柱拼装工作降低工作压力，一定程度上为缩短施工周期提供了强有力支持。为了进一步提高拼装质量，施工人员应做好施工前的各项准备工作，对于参数复核，首先要对设计图纸上的标高、间距、轴线中心等数据进行确定，其次核校高程基准点、纵横轴线、基准标高标识，最后要对墩柱安装位置进行确定。在完成参数复核工作之后，需要将准确数据上报给监理工程师进行复测，为后续各项书面手续办理提供依据。

2.选择拼装吊机

拼装吊机是预制墩柱拼装施工的重要基础设备，在选择拼装吊机时，施工人员应全面思考影响因素，尤其是施工现场与文件要求，尽量选择吊重、吊臂等数据相对合适的吊机。比如，本文例举的改造工程将主线高架速度设置为80 千米/时、平行匝道40 千米/时、立交匝道40 千米/时、地面辅路50 千米/时等，基于上述数据，最好选择墩柱吊重在85 吨上下、平均高度在7.5 米左右的拼装吊机作为主机，吊臂长度应以25 米为宜，最大作业半径应为10 米；辅助吊机的吊壁长度选定18 米，最大作业半径为7.5 米[1]。

3.设置钢绞线吊点

出于施工安全考虑，施工单位在设置钢绞线吊点时，首先应将双点预制钢绞线吊点作为墩柱吊装吊耳，并保证吊耳处于柱顶顶部，间距为10.54 米；其次，在预埋钢绞线时，选择直径为15.2 毫米的型号，将预埋深度控制在10 米上下（浮动不超过0.1 毫米），表面伸出长度为2 米；再者，为了强化钢绞线吊点的局部抗剪能力，选择的钢管长度应为4 米，形状为圆弧，同时在吊点处用白皮管包裹；最后，施工单位在设置钢绞线吊点时必须遵循国家与行业规定，根据预制墩柱高度与重量确定每个吊点的钢绞线束数。

2.2 确保墩柱位置准确

1.墩柱就位

在确定预制墩柱的安装位置时，施工人员可以采用墩柱就位技术开展相关工作，该技术具体包括：第一，若是试吊时预制墩柱的拼接面不座奖，在正式吊装时应对其进行初步调整，使用倒角限制墩柱平面位置，避免出现严重的扭转问题；第二，当预制墩柱底面与钢筋之间的距离为2 厘米时，施工人员需要对墩柱位置进行调整，在确保墩柱稳定之后方能将预留钢筋准确穿入灌浆筒；第三，若是预制墩柱底面与中心垫块之间的距离约为2 厘米，需要对墩柱重心进行调整，确保其与承台中心线对齐，如此方能保证预制墩柱被准确稳定的放在中心垫块上。

2.墩柱校正

针对预制墩柱位置的矫正与调整，施工人员应先调节与设计图纸参数偏差较大的方向，再对偏差相对较小的方向进行调整。具体来讲，在吊装就位后，施工人员在预制墩柱的经纬方向设置两台校正顶升液压杆，先采用手动调整的方式对墩柱垂直度进行校正，再利用缆风绳、柱顶花篮螺丝等进行精调，最终确保偏差值处在-2mm 到+2mm 范围间。

2.3 控制密封垫层材料质量

第一，施工人员在开展灌浆墩柱与承台拼接工作时，为了保证二者的密封性，应采用高强度低收缩的砂浆充当垫层材料，使用自带计量称重功能的搅拌机进行搅拌，由于此类搅拌机可以自动计量与调整用水量，所以能够避免出现垫层材料粘黏度不足的问题。第二，在调制强度高且收缩率低的砂浆时应遵循基本技术指标要求，抗压强度应大于等于60MPa，弹性模量不得小于30GPa，竖向膨胀率必须在0.02%与0.1%区间内，初凝时间需大于2 小时，此类砂浆垫层材料的配合比是“水：砂浆=12:100”，称计材料的设备最好选择精度为10g 的电子台秤，有利于避免出现因数量控制不准确而降低强度或提高收缩率的现象[2]。第三，搅拌环节对垫层材料质量的优劣具有直接影响，为了提高搅拌质量，施工人员应采用专用搅拌机，将总搅拌时间控制在3 分钟左右；在完全将水、砂浆配料放入搅拌机后打开转盘、电机的开关，此环节的搅拌时间为1 分钟；在这一分钟中，施工人员要不断使用搅拌棒将附着于拌浆桶上壁的砂浆配料刮落；搅拌两分钟之后，将桶底边的配料刮起，直至桶内不再有干料为止。第四，对于停浆控制工作，施工人员应按照指标要求开展施工，等到垫层砂浆凝固之后方可进行压浆，顺序应为自上而上，待垫层砂浆上升至出浆口处，先堵住出浆口约5 秒左右，再停止压浆，只有在保证压力变得稳定后，才能将进浆头拔出，使用止浆塞封住注浆口。

3 控制预制墩柱拼装施工质量的措施

预制墩柱拼装质量受预制、运输、安装等环节影响，对各施工环节的精度要求相对较高，若是某个连接点出现问题，即便误差范围极小，也会对预制墩柱拼装质量造成不利影响，从而威胁建筑的安全性与稳定性。因此，施工人员必须做好预制墩柱拼装施工控制工作，结合施工实际与文件要求制定合理可靠的质量控制措施，以此保证提高拼装施工精度、降低安全事故发生率。

第一，对灌浆料的配比与搅拌工序进行严格控制，在灌浆料制备完成后、灌浆前对该材料进行检查，避免质量不合格的灌浆料被应用于预制墩柱拼装施工中；第二，控制好承台预埋钢筋精度，施工人员在绑扎承台钢筋前，应先在承台垫层上使用螺栓将方钢固定住，同时确保预留钢筋顶面的相对位置误差大于等于2mm，主要目的是防止后期承台预埋钢筋发生位移；第三，灌浆套筒精度对预制墩柱拼装效果同样具有较大影响，施工人员可以通过在定型模板上设置套筒定位螺栓的方式提高灌浆套筒精度，并将螺栓安装误差控制在2mm 以下。除此之外，施工人员还需要控制好灌浆质量，对配置完成的灌浆进行检测，现阶段使用最多的检测设备是“灌浆套筒灌浆质量检测仪”，充分发挥其应用优势，可以在预制墩柱施工过程中检测套筒是否满载、凝固后的灌浆饱满度是否合格。