装配式桥梁预制立柱吊装与安装施工技术

宋 珪 程胜华

(江西省地质工程(集团)公司 江西南昌 330030)

0 引言

全预制装配式桥梁的预制构件有立柱、盖梁、小箱梁,通过在现场进行吊装拼接安装形成整体[1-2]。相比传统的现浇式桥梁,其具有缩短施工工期、降低交通冲击、减少环境干扰、降低工程造价、提高安全质量等优点,已成为现代桥梁建设的发展趋势[3-4]。吊装和安装施工关系着全预制装配桥梁施工质量、安全和进度，是全预制装配施工最重要的环节。

1 工程概况

上海某桥梁工程项目西起华东路东侧约65 m处，东至东胜路东侧约240 m处，全长2.25 km。主线桥梁下部结构桥墩设计为双立柱矩形墩，匝道下部结构桥墩设计为单立柱矩形墩。立柱与承台的连接方式为灌浆套筒连接。

2 立柱吊装安装施工技术

2.1 总体施工流程

图1给出了全预制桥梁立柱的施工流程。

图1 立柱施工流程图

2.2 立柱卸车、竖立、就位

(1)立柱在工厂标准化生产养护达到要求后，用专业运输车运输到施工现场。根据立柱的重量选择相应的吊机型号。用吊机吊运立柱卸车到指定区域。吊机吊运立柱采用2根75 t级柔性定荷带安装在计算的吊点处进行起吊，图2为立柱卸车示意图。

图2 立柱卸车示意图

通过吊车把立柱卸车吊起，两端放置于帆布卷和方木上。特别注意立柱放置于帆布卷一端，为立柱翻身竖立吊起的旋转端；放置于方木一端为立柱翻身竖立吊起的吊起端。在立柱一端，地面由帆布卷圆柱和方木组成缓冲底座，以免翻身过程中对立柱底端产生破坏。图3为立柱翻身防护措施图。

图3 立柱翻身防护措施图

(2)在立柱吊起端安装吊具，用吊车缓慢吊起立柱吊起端，另一端则搁置于帆布卷上，直至立柱竖立。图4为立柱翻身起吊。

图4 立柱翻身吊起示意图

(3)吊车把立柱吊运至安装位置就位。

2.3 立柱安装前准备工作

安装之前需要做好以下工作：

(1)清理承台拼接面，安装采用2 cm橡胶垫块粘结的定位垫块，并安装定位止浆环和可调节的千斤顶。

(2)铺垫不同厚度的钢板，以调整立柱标高。

(3)根据定位测量在承台混凝土面画出中线，在立柱顶端以钢筋中心为基准，用刻度条标识。

2.4 立柱试吊

安装之前，立柱与承台的拼接面不需要铺设水泥浆。立柱套筒通过吊车和施工人员进行微调，并套住嵌合承台定位钢筋。在立柱设计平面位置4个角安装限位装置，图5为立柱微调。

(1)在立柱缓慢吊下，立柱底面要靠近承台钢筋时，应停止吊下来调整立柱的平面位置。地面施工人员应与吊车司机相互配合，使得立柱套筒与承台钢筋对准，立柱平面位置稳定后，再缓慢吊下立柱，使得立柱套筒与承台钢筋吻合。

(2)在立柱套筒与承台钢筋吻合对上吊下，立柱底面靠近定位垫块时，应停止吊下，通过角限位装置来调整立柱中线与承台中线相对齐，先锁定螺丝，再将立柱缓慢吊下至定位垫块上。

(3)立柱放置在定位垫块后，卸下限位装置上的螺丝，然后对立柱中心进行调节。在吊车逐步分级卸载的过程中，调节千斤顶要同步支撑立柱。在调节的过程中，要对立柱顶端中心坐标进行初步微调。在这个过程中，要做到边分级卸载边测量同时，还要边微调。图5为立柱调整示意图。

图5 立柱调整示意图

(4)随着立柱垂直度及中心坐标的调整，要根据测量值进行调节，并确定调节方法。调节结束后立即锁定千斤顶，并做好千斤顶的平面位置和标高等数据的记录，记录完毕后再将立柱吊开，即完成立柱试吊。

2.5 立柱与承台拼接

2.5.1 立柱凿毛及清理

在立柱吊装安装前，要对立柱定位区域进行凿除表层浮浆(具体处理范围见图6斜线标注的区域)，对承台钢筋除锈处理等准备工作。立柱和承台拼接面凿毛、承台钢筋除锈后要清理干净。

(a)凿毛作业区 (b)现场凿毛图6 承台面凿毛

2.5.2 承台面清理、湿润

承台面以及立柱面凿毛、承台钢筋除锈后，要用高压水枪清理干净并湿润，且不留水迹。图7为承台面清洗润湿。

图7 承台面清洗、润湿

2.5.3 安装挡浆模板

承台面清理干净后，弹出立柱平面位置线，在立柱平面位置线上各边外延6 cm安装5 cm槽钢挡浆模板。为防止漏浆，可采取在挡浆模板与承台接触面之间贴上双面胶进行封堵措施。图8为挡浆模板安装。

(a)立柱边线 (b)挡浆模板图8 挡浆模板安装

2.5.4 垫层坐浆

承台面上要铺一层砂浆垫层，砂浆垫层强度和配合比按照设计要求进行搅拌。在现场进行砂浆搅拌，搅拌时间约3 min，再把搅拌的砂浆倒在凿毛清理后的承台面上，摊铺并刮平，然后在每根钢筋上套一个内径与钢筋直径相等的止浆垫。该止浆垫的安装位置比砂浆垫层面略高5 mm～10 mm。图9为垫层坐浆浇筑。

图9 垫层坐浆浇筑

2.5.5 垫层坐浆施工技术要点

在承台拼接面上，立柱四周要安装挡浆木块，并在承台上安装总高度在3 cm的不锈钢调节垫块。牛腿与立柱进行连接，连接方式为在立柱进出浆口通过螺栓连接。再在牛腿下设置千斤顶，立柱的中心线和垂直度依靠千斤顶进行调节。图10为立柱与承台拼接 。

图10 立柱与承台拼接示意图

2.5.6 立柱吊装就位

砂浆垫层摊铺和止浆垫安装完成后，才能进行立柱下放。立柱沿着限位装置进行下放，并在立柱下放的过程中，测立柱下口中心线与承台中心线是否对齐。在定位垫块受力之前，对立柱的中心线位置可以进行微调。当定位垫块受力后，吊车开始分级卸荷，同时复测立柱顶端中心标识的位置，立柱顶端中心标识的位置可以通过千斤顶进行微调，最后对立柱的平面位置、中线和垂直度进行精调，确保立柱各个数据符合设计要求。

在立柱下放过程中，观察立柱周围是否有砂浆液挤出，如有则立柱坐浆密实。最后采用刮刀将高出挡浆板的砂浆抹平处理，并清理干净。

2.6 灌浆套筒连接

2.6.1 灌浆套筒连接流程

灌浆连接工艺流程：按照水灰比精确称重倒入搅拌设备→浆料先初拌30 s后高速搅拌5 min→拌制好的浆料装入灌浆设备→连接灌浆→出口或顶端冒浆→压浆完成。

2.6.2 灌浆套筒连接工艺

连接方式：立柱与承台钢筋或立柱钢筋连接方式采用灌浆套筒，如图11所示。

图11 灌浆套筒连接工艺

灌浆套筒工艺特点：

(1)施工精度要求高。

(2)灌浆前要检查套筒内通畅。

(3)灌浆料在灌浆前，先进行1d抗压强度测试，满足设计要求后才能投入使用。

(4)现场制配灌浆料并取样制作试块，按要求每处不少于3组。

(5)灌浆施工应连续施工，不得中断。即在灌浆施工前要作好应急准备，考虑中途停电、设备故障等问题发生时的对策。

(6)灌浆料要注意温度的控制，灌浆料的温度一般控制在10℃～30℃。

3 结语

装配式桥梁预制立柱的吊装和安装，是项目能否顺利推进的关键点。本文以上海某桥梁工程项目为例，详细分析预制立柱的吊装和安装整体施工流程，并对各个步骤的关键点进行了说明，为装配式桥梁预制立柱的吊装和安装提供了经验与借鉴。