装配式桥梁安装综合施工技术

冯金常 （中铁二十四局集团安徽工程有限公司，安徽 合肥 230011）

1 引言

我国桥梁建设一直以现浇混凝土施工为主，该方法施工周期长，对周围环境影响较大。为符合绿色环保施工理念，研究发展装配式桥梁结构成为建筑行业发展的一个重要途径。预制装配式桥梁施工有高效、优质、环保等优点，实现了工厂化、标准化，是今后桥梁建设的一个发展方向。

2 工程概况

济祁高速公路寿县淮河特大桥引桥全长5.11km，预制空心墩柱采用C70混凝土，直径1.2m，壁厚0.25m。墩柱钢筋为两层钢筋笼，通过拉筋联成骨架，采用离心法加工成型。墩柱底部设置1m环形剪力纹，增加与杯口的连接强度，埋入承台杯口内1m。

钢板组合梁跨径35m，单幅桥宽13.025m，全宽26.5m。钢主梁截面为工字形，梁高1.75m，顶板800×25mm，腹板厚20mm，底板1000×40mm，材质Q345D。钢梁顶面布置4排栓钉，与桥面板外露钢筋绑扎连接，形成整体。

预制桥面板为C40无收缩混凝土，由预制板及纵、横湿接缝组成，单个梁段横向分为4块预制板，纵向为一块整板（图 1）。

图1 桥梁整体效果

3 桥墩安装

3.1 工艺流程

首先浇筑承台混凝土，预先留好杯口、定位墩钢筋。定位墩混凝土浇筑后安装桥墩，将桥墩对准位置，套在定位墩上，对平面位置、垂直度、标高进行测量，符合要求后浇筑混凝土。桥墩安装工艺流程如图2所示。

图2 桥墩安装工艺流程图

3.2 定位墩制作

承台施工完成后，对墩柱与承台结合面浮浆凿除，并用清水冲洗干净。测量承台顶面标高、墩柱中心点,根据高差调整找平层厚度，绑扎钢筋网片，浇筑C30细石混凝土，标记墩柱中心位置，以便于定位墩施工。

定位墩直径67cm，高度50cm，采用C40纤维混凝土，绑扎钢筋，支立模板，浇筑混凝土，并振捣密实。

采用全站仪放样出墩柱的中心点，用墨斗弹线围绕中心点画出预制墩外部边缘线，以便控制墩柱平面位置。

3.3 墩柱吊装

待定位墩混凝土强度达到设计强度后即进行墩柱吊装施工。采用70t汽车吊对墩柱进行试吊，找出吊点，专人指挥，预制墩口对准定位墩后，缓缓下放预制墩，由安装工人配合吊机控制预制墩对位，以找平层上外部圈线为准（图3）。

图3 墩柱吊装

平面位置控制：墩柱安装前，安排测量人员放样出墩柱中心点，采用墨斗弹线画出预制墩柱外部边缘线，预制墩吊装根据边缘线进行定位，允许偏差控制在10mm以内。

垂直度控制：采用两台全站仪成90°角双向控制，全站仪距墩柱20m以上，将竖向十字丝对准墩柱底部，沿垂直方向上下扫动，采用钢垫片调整墩身，确保墩身垂直，允许偏差值在0.2%以内。

缆风绳设置：墩身调直后，立即将预先栓在墩柱顶部的缆风绳拉紧，缆风绳另一端拴在地锚上。每根墩柱设置4根缆风绳，成四向对拉设置。

3.4 杯口混凝土浇筑

待墩柱稳定就位后，绑扎杯口钢筋，安装模板，浇筑混凝土，混凝土振捣过程中不得刮碰墩柱。混凝土浇筑完成后，及时洒水养护，待混凝土强度符合要求后，拆除缆风绳。

4 钢梁安装

4.1 胎架布置

钢板梁节段在工厂加工后，根据施工计划运输至现场，在胎架上进行拼装。按照节段划分，每跨配置8个胎架，每个胎架底部配置1个预制板基础，预制板长3m，宽4m，厚度0.25m，采用C30混凝土预制。

4.2 钢板梁拼装

钢板梁在装配区胎架上进行拼装，先将主梁就位后，采用CO2气保焊将主梁与主梁、主梁与横梁进行现场焊接，形成一整体。焊缝经检测合格后，方可吊装。

4.3 钢梁接头处支架搭设

在梁段接头处搭设支架，支架选用塔吊标准节段，尺寸1.6m×1.6m×2.5m，支架安装在预制底座上，底座尺寸2m×2m×0.3m。支架上面设置调节段，每个支架顶部设置2根双拼I18工字钢（图4）。

图4 支架搭设

4.4 钢板梁架设前测量放样

梁段安装前应对梁段纵轴线放样，便于吊装时对位。先在钢梁上测放一条纵轴线，而后在组拼支架底部测放另一条纵轴线，2条纵轴线上均测出横向控制点，作为钢梁安装监测控制点。吊装前应将支架底部控制点用线坠引测至组拼支架上，施工过程中对该控制点进行复测，防止支架变形引起测量偏差。

4.5 钢板梁吊装

整跨拼装后，采用2台龙门吊进行吊装（图5），先将支座上钢板安装在梁底，在支座上钢板上做好标识，便于钢梁对位。

采用双扁担梁吊具进行吊装，吊装之前先进行试吊，试吊离地20cm，时间30min，试吊后检查地基、轨道、吊具、钢丝绳情况是否完好，如有损坏及变形，严禁吊装。

图5 钢板梁吊装

起吊时2台龙门吊由同一人指挥，同步提升，起吊速度不大于30cm/min，将梁体起吊至支座顶20cm时由人工配合对位，先对桥梁支座端再对位支架段，由测量人员全程实时测量标高和线形，直至对位误差符合规范要求为止。

4.6 钢板梁焊接

主梁对位完成后，在待焊接部位安装吊篮，采用CO2气保焊焊接，施焊前清除焊缝边缘每边30～50㎜范围内的涂层、毛刺、污垢等，露出钢材金属光泽。由专业焊工先定位焊，再分层连续施焊完成，经检测符合Ⅰ级焊缝要求后，打磨除锈进行防腐涂装。

5 桥面板安装

5.1 桥面板吊装顺序

为减小钢梁的线形和受载下挠值的变化，桥面板安装顺序为从每跨中间向两边进行，先安装中板，再安装边板。

5.2 橡胶垫安装

钢板梁吊装完成后，对钢板梁顶面灰尘及杂物清扫干净。按照施工图纸对各型号桥面板橡胶垫位置进行放样，墨斗弹线标识，涂刷密封胶安装橡胶垫，橡胶垫安装24h之后才能吊装桥面板，吊装前橡胶垫表面须涂刷密封胶。

桥面板吊装前，在各型号桥面板端部标出十字中心线及梁板端部位置线，便于桥面板对位安装。

5.3 桥面板安装

钢板梁吊装前，先行安装边板临时翼缘板及支撑。待桥面板强度、尺寸验收合格后，运输至施工场地。对桥面板底部、侧面泥土及外漏钢筋水泥浆清理干净后方可进行吊装。

采用120t汽车吊进行吊装，将吊具担在底层外露钢筋上吊装桥面板，专人指挥，人工配合对位。对位时，适当调整桥面板外伸钢筋，防止与剪力钉相互冲突，确保桥面板就位准确（图6）。

图6 桥面板吊装

吊装过程中，吊机移动桥面板要缓慢，防止桥面板与钢板梁间发生碰撞、损坏混凝土或钢板梁发生移位。桥面板落位时位置要准确，对准安装线后再松钩，落位时确保橡胶垫与桥面板密贴。桥面板顺桥向误差控制在10mm以内，垂直桥向误差控制在5mm以内，且桥面板平整度控制在5mm以内。

5.4 湿接缝钢筋焊接

桥面板吊装就位完成后，及时焊接外伸钢筋，安装湿接缝钢筋。焊接采用CO2气保焊，焊接顺序依次为下层钢筋、上层钢筋，焊缝长度为10d，厚度0.3d，焊缝饱满，无焊渣、焊瘤及孔洞（图7）。

图7 湿接缝钢筋焊接

5.5 湿接缝模板安装

湿接缝模板采用钢模板，模板内侧清理干净后涂刷脱模剂。钢模板比湿接缝宽度宽20cm，安装时拼缝严密，与桥面板间隙采用双面胶封堵，确保不漏浆。

模板采用螺栓悬吊，横杆采用槽钢，吊杆采用端部有螺丝的钢筋，间距为30cm。采用相应直径大小的PVC管套住悬吊模板的吊杆，PVC管在拆模时一起清除，并采用膨胀剂封堵螺栓孔。

5.6 湿接缝混凝土浇筑

钢筋及模板验收合格后，及时进行C40膨胀混凝土浇筑，采用汽车吊和料斗从跨中向两侧对称浇筑，同时做好混凝土振捣工作。浇筑完成后，及时洒水覆盖养护，当混凝土强度达到50%时方可拆除模板。

6 结语

济祁高速公路寿县特大桥引桥工程装配式桥梁综合施工技术的成功应用，为高速公路建设系统装配式桥梁施工发展起到了一个示范作用。该装配式综合施工技术操作简便，降低了施工成本，加快了施工进度，缩短了建设工期，可在桥梁施工中推广应用。