浅析装配式桥梁工程施工方法
2022-01-13易增瑶
易增瑶
摘要:近年来铁路建设项目也在积极进行装配式桥梁施工研究,2018年京雄城际铁路开展桥梁桩基、墩身、梁部及桥面防护墙、电缆槽等全预制桥梁施工试点应用。新疆和田至若羌铁路部分墩柱和涵洞采用装配式施工试验研究。装配式桥梁工程作为一种新型的结构形式符合当下桥梁工业化要求,是将桥梁上部和下部主要结构在预制场集中预制,现场拼装的方法,相对于传统的桥梁工程施工,他有效的缩减了工期,降低了成本,质量得到了更好的控制,在一些地方得到相关政府机关及政策的青睐。
关键词:装配式桥梁 施工方案 优势 结论
1.基础施工
1.1钻孔桩
钻孔灌注桩施工根据地质情况采用回旋钻、旋挖钻机,钻孔桩孔径、孔深、垂直度、桩底沉渣厚度、泥浆各项指标、保护层厚度等必须严格执行钻孔桩的相关规范要求;钻孔桩混凝土必须在经验收合格的混凝土拌合站集中生产,运至现场后导管法水下连续灌注;钻孔桩施工应做好泥浆、钻渣收集处理工作。
靠近既有公路、河道基础施工时采用钢板桩进行防护。
钢筋笼采用汽车起重机吊装,井口挤压套筒接长法施工。
桩基础完工后,对所有桩基基础均进行检测。采用埋设声测管声波透射法进行检测。
1.2预应力混凝土管桩施工
管桩采用工场预制,存储、运输、吊装应符合相关规定。
采用锤击和管内引孔方法施工,连接、打入应保证管桩桩身完整性、桩长、垂直度及连接强度。采用直径1m,壁厚130mm的管桩基础为主。预制管桩运到现场后,采用锤击方式将桩基打入指定位置。沉桩应确保桩锤、桩帽与送桩器与桩身在同一轴线上。当遇地层坚硬沉桩难度大时,采用內引孔施工法利用长螺旋钻机在管桩内腔取土,减小桩端阻力,沉桩使其穿过硬层达到设计标高,满足工程要求。每根桩应一次连续打(压)到底,接桩、送桩应连续进行,尽量减少中间停歇时间。在合理选锤的情况下,任一单桩的总锤击数:PRC、PHC桩不超过2500,最后1m的锤击数:PRC桩不超过300。
施工流程:放样→吊装及喂桩→沉桩→接桩→防腐→送桩
2.承台施工
2.1普通承台
桩基础施工完毕并达到一定强度后,开始承台施工。
陆上基坑放坡开挖,基底有水时,在基坑四周挖排水沟、集水坑,用抽水机集中排水;集水坑排水困难时,采取井点降水法辅助施工。
承台在桩基础施工完成后,人工配合挖掘机放坡开挖,距承台底面30cm内时,停止機械施工改用人工开挖至设计高程,浇注找平层混凝土后,采用风镐凿除桩头,无损检测合格后,承台钢筋在基坑内绑扎成型,墩身预埋钢筋按要求在混凝土浇注前绑扎成型,并保证墩身预埋钢筋的稳定性,避免墩身预埋钢筋下沉或倾斜。支立承台模板,监理工程师检查合格、签证后浇注承台混凝土,承台混凝土整体、连续灌注。承台混凝土施工时预埋冷却水管,并做好通水冷却工作,承台施工完成后向冷却管内注满水泥浆。
2.2管桩承台
管桩承台采用现浇法施工,施工前先将管桩内壁浮浆清理干净,然后进行管桩填芯钢筋笼安装,安装完成后绑扎承台钢筋并安装墩柱预留凹槽模板及承台模板。
预制管桩施工完成后,开挖承台基坑→浇筑C20混凝土垫层→填芯→绑扎钢筋→孔洞预留→安装模板→浇筑承台混凝土。
3.装配式桥墩施工
装配式桥墩为空心桥墩,两墩柱墩顶部与墩帽拼装一体形成整体结构。墩柱和墩帽均在预制厂预制,墩身全高范围内不分节段。预制构件强度达设计要求后,通过平板车运输到指定墩位,墩柱经过翻转架翻转后进行安装。经测量放样后进行拼装。
预制墩柱安装时,预制墩柱与承台间应设置可实现姿态定位调整及可靠的抗倾覆措施,经试拼定位完成,锁定预制墩柱与承台间的连接。为保证预制墩柱与承台精确对位,施工中采用千斤顶并在墩柱上设置反力板等预埋件,对预制墩柱进行空间姿态调整,保证高程、平面位置满足安装精度要求,并保证支撑安全可靠。墩身与承台连接并达到强度后,吊装盖梁与墩身进行连接,先调整盖梁标高,到位后采用混凝土现浇连接。墩台施工时应逐墩台同步预埋沉降观测设施,预埋件位置、沉降观测标的结构形式等。
4.节段梁拼装
预制节段梁主要有长线台座法和短线台座法。长线台座法:按设计制梁线型,将所有的块件在一个长台座上一块接一块的匹配预制,使两块间形成自然匹配面。短线台座法是每个节段的浇筑均在同一个模板内进行,其一端为一个固定模,而另一端为一个先浇筑的节段,模板的长度仅为一个节段长度,模板不移动,而梁段则由浇筑位置移至匹配位置后运至存梁场。
预制节段节块通过平板车运至现场,前半联0号块吊装到位,安装支座但不承受主要荷载,施工墩梁临时固结措施,然后采用架桥机依次吊装半联节段,调整线形后,以0号段为中心依次对称涂抹节段间环氧树脂,张拉临时预应力钢筋,安装半跨全部节段(含边支点段〉,安装边支座。张拉并锚固梁段内钢束,并及时压浆,左右对称张拉。解除造桥机吊杆,梁体脱架。
后半联0号块吊装到位,安装支座但不承受主要荷载,施工墩梁临时固结措施。移造桥机,运梁车喂梁,依次吊装后半联全部节段。其余工艺同前半联。
拆除墩梁临时固结措施,安装中跨跨中合龙段临时刚性连接构造,并临时张拉部分临时合龙束。在吊架上现浇中跨合龙段。张拉并锚固中跨合龙束,左右对称张拉。拆除临时钢管柱和喂梁平台支架。
5.装配式桥梁的优势
预制装配化桥梁与传统现浇桥梁相比,有以下优势:
5.1对现场影响较小(主要在预制场生产,现场拼装)。
5.2缩短工期,主要构件可同步预制施工。
5.3预制施工标准化程度高,混凝土养护条件好,构件质量能够保障。
5.4安全隐患少,安全性高,现场施工减少了高空作业和支架施工。
5.5仅拼装在现场进行,现场施工量小,降低劳动力投入成本。
装配式桥梁是现代城市建设的趋势,也是低碳化的城市建设的一条必经之路。
结束语
随着桥梁行业的发展,越来越多的地区开始采用装配式的施工技术。装配式桥梁发展的最终目标是建立桥梁结构的工厂化制造、机械化装配和标准化管理的集成技术,实现桥梁施工的绿色、循环、低碳、可持续发展。随着装配式+信息化的生产模式的普及,将大大改变传统的桥梁产业建造格局,实现装配式桥梁全生命周期各参与方的数据共享,通过信息化数据的整合和自动化的提升,实现桥梁工程的精益制造,促进产业向精细化和智能化的方向发展。