城市桥梁装配式墩柱高精度连接控制方法研究_王礼建.pdf

110 建设科技交流平台城市桥梁工程上部结构形成了成熟装配式技术；墩柱装配式工艺也已经在多地试行。预制墩柱与承台的连接方式和控制精度是施工中的难点与重点1-2。墩柱与承台灌浆连接受力体系是施工质量控制的重中之重3。因此，我们对采用灌浆套筒连接形式的施工方法进行了研究，经过实际施工检验，可以有效解决连接精度和质量的问题，达到控制精度高，灌浆质量优良的效果。1 承台预埋钢筋高精度控制1.1 施工工艺流程钢筋定位控制箱制作承台钢筋、模板安装、调整钢筋定位控制箱制作定位承台预埋钢筋施工钢筋城市桥梁装配式墩柱高精度连接控制方法研究王礼建1 田果2 田泽辉1 赵小龙1（1.成都建工第二建筑工程有限公司，成都 610011；2.成都兴城人居地产投资集团股份有限公司，成都610041）摘要 本文提出了城市桥梁装配式墩柱高精度控制的几种方法并进行了实践，能够有效控制承台预埋钢筋相对位置误差、解决灌浆过程中的串浆问题，并明确了灌浆判定标准，可确保施工中的灌浆饱满度。文中所提出的几种方法在施工实践中对城市桥梁装配式墩柱的高精度安装具有很大作用。关键词 桥梁装配式墩柱；高精度；预埋钢筋定位控制箱；单套筒独立灌浆；L形观察管Research on Control Method of High Precision Connection of Fabricated Pier Columns for Urban BridgesWang Lijian1，Tian Guo2，Tian Zehu1，Zhao Xiaolong1(1.Chengdu Second Construction Engineering of CDCEG Co.Ltd，Chengdu 610011，China.2.Chengdu Xingcheng human settlements Real Estate Investment Group Co.,Ltd.Chengdu 610041)Abstract:This article proposes several methods for high-precision control of prefabricated pier columns of urban bridges and has been put into practice,which can effectively control the relative position error of the embedded steel bars in the bearing platform,solve the problem of grout leakage during the grouting process,and clarify the grouting judgment standards to ensure the grouting fullness during construction.The methods proposed in the article have a significant impact on the high-precision installation of prefabricated pier columns for urban bridges in construction practice.Keywords:Bridge fabricated pier column,High-precision,Embedded reinforcement positioning control box,Single sleeve independent grouting,L-shaped observation tube定位控制箱校正、加固承台混凝土浇筑、养护承台预埋钢筋位置检查。1.2 预埋钢筋定位控制箱制作图1 预埋钢筋定位控制箱及成型根据设计图承台预埋钢筋位置，在镂空钢板上精确钻孔，对角角钢（或钢板）焊接加固，按承台预埋钢筋高度降低一定高度制作同样的第二层，两层间采用角钢DOI:10.16116/ki.jskj.2023.07.029建设科技 111交 流 平 台（或钢板）满焊，焊接间距根据墩柱截面大小确定，见图1。1.3 承台钢筋模板安装、调整测量放样钢筋定位点，红漆标识各钢筋位置，进行承台钢筋绑扎；钢筋笼安装完成后，进行模板工程施工，采用15mm木模板、方木次楞、钢管主楞，对拉螺栓、钢管支撑加固。1.3.1 预埋钢筋安装测量定位承台预埋钢筋，根据定位设置钢筋定位控制箱，并采用焊接加固，穿入预埋钢筋，焊接固定钢筋，复核钢筋和预埋钢筋定位控制箱位置，并采用焊接完成预埋钢筋定位控制箱二次加固。1.3.2 施工过程注意事项（1）预埋钢筋定位控制箱每次使用前均须进行校正，防止因施工过程发生的变形影响后续承台预埋钢筋成型质量。（2）在预埋钢筋施工过程中必须由专职测量人员多次进行校正，确保安装精度达到要求。（3）混凝土浇筑前，钢筋笼严禁堆载、上人。（4）承台混凝土浇筑、养护、拆模严格按照规范进行控制。（5）终凝前、后均须检查预埋钢筋位置，平面位置、标高误差 2mm。（6）承台预埋钢筋涂刷水泥浆，外包PVC套筒防锈和保护。2 预制墩柱吊装、安装施工2.1 施工工艺流程具体见图2。图2 预制墩柱吊装、安装流程2.2 承台预埋钢筋复测及找平在承台面上弹出墩柱安装的十字中心线，清理钢筋上混凝土污渍，检查预埋钢筋有无变形、倾斜，测量承台预埋钢板标高，并对钢筋顶标高进行检查，预埋钢筋顶部与承台预埋钢板高差控制在设计值，超出部分采用砂轮机进行打磨。根据承台顶标高及墩柱构件长度,调整定制调平垫圈调整支垫厚度，支垫厚度20mm。2.3 关座浆模板止浆槽采用50mm50mm的角钢沿墨线交错布置；支撑钢板采用大小与承台预埋钢板大小一致的20mm厚钢板，测量支撑钢板四角高差，四角高差不得大于1mm，超出误差范围采用薄钢板进行调整。2.4 预制墩柱卸车、翻身（1）墩柱运输到位后，在施工平台上进行卸车、翻转，起吊前检查吊具，然后试吊，试吊无误后将墩柱吊至平整地面，支点处设置两根20cm20cm的枕木，枕木间距控制在0.207H（H=墩柱高度）左右。（2）墩柱卸车后，在墩柱底边平行放置一捆土工布及轮胎作为柔性支撑，防止墩柱底部边缘集中受力发生破坏；在墩柱底部前方50cm-80cm之间放置一根20cm20cm的枕木，在枕木上增加4-5捆土工布或2个轮胎作为柔性翻转轴，便于墩柱竖立翻转。竖立过程中，注意保护顶部预埋钢筋。竖立过程专人指挥，缓慢进行，保证墩柱姿态稳定。2.5 预拼装（1）提前对承台顶、墩柱底进行雾化湿润，将墩柱吊至承台上方50cm处，稳定后采用吊车+人工辅助调整墩柱姿态，使预埋钢筋能顺利进入灌浆套筒内，下落到位前，调整墩柱位置，使承台上弹出的十字墨线与墩柱中轴线重叠，误差不得大于5mm。（2）下放到位后，墩柱落在四个角垫圈上。在墩柱贴有宝马标相邻两面采用全站仪观测墩柱垂直度，以下部宝马标中心为基准，观测墩顶处宝马标中心偏差，控制墩柱垂直度误差不得大于H/3000，测量柱顶中心平面位置，超出误差采用1mm、2mm调平垫圈调整，误差满足设计要求后，缓慢吊起墩柱，准备开始座浆施工。2.6 墩柱座浆（1）承台与墩柱间采用M60高强砂浆垫层，现场机械搅拌机拌制，其转速1000rps。座浆料初始流动度300mm，30min流动度260mm，每批次采用跳桌112 建设科技交流平台实验进行检测。（2）座浆料搅拌从投料完毕开始计为4分钟（低速搅拌1分钟，然后停机将桶壁、桶底粘附的干灰刮下，再高速搅拌3分钟），搅拌好后先静置3分钟，以待高速搅拌带入的气泡消除。（3）座浆在30分钟之内施工完毕，环境温度不宜低于5，且应不高于35，低于0时不得施工。现场可根据实际气温在范围内适当调整水胶比，计算相应的用水量。（4）座浆料完成静置后，铺设于承台凿毛面，并用铁板刮平，刮平后顶面要高出支撑钢板3-5mm。铺浆完成后，在每根承台预埋钢筋上套上止浆垫，止浆垫略高于浆液面，以保证墩柱安装到位后，止浆垫能对灌浆套筒紧密贴合，防止在灌浆过程中浆液流出，见图3。图3 座浆模板、座浆、止浆垫施工2.7 墩柱安装 在座浆料铺筑完成后，墩柱吊装时将柱底灌浆套筒对准承台预埋钢筋缓缓下落，过程中复测墩柱底部中线。下放过程中确保四周都有浆液挤出，保证座浆密实。将挤出砂浆清理干净，并将砂浆面与档浆板抹平。过程中通过四个角支垫铁垫圈，采用厚度1mm、2mm铁垫圈控制标高、垂直度和垫层厚度，墩柱就位后，采用2台经纬仪同时监测X、Y方向，对墩柱垂直度精准校正。垂直度校正合格后，立即打紧四个角挡块，完成墩柱安装。当墩柱安装完成后，立即使用专用工装进行检查，确认无误后，待座浆料强度达到要求，方可进行墩柱灌浆，确保后期预制盖梁的顺利安装，见图4。图4 墩柱安装、检查2.8 L形观测管安装、单套筒灌浆（1）每个套筒均为独立体系，想互不连通，每个套筒设置独立注浆管、出浆管。注浆管、出浆管均为按照灌浆套筒内口丝纹加工的PVC管，下方注浆口采用的直管，上方出浆口采用L形管，弯折向上。（2）灌浆料采用高强无收缩水泥灌浆料（要求1d强度35MPa，3d强度60MPa，28d强度100MPa），采用水灰专用设备高速搅拌不得少于5min，并在30min内使用完毕。（3）采用螺旋灌浆泵（压力3MPa，排量4L/min）进行灌浆。将拌制好的灌浆料倒入螺旋灌浆泵，启动设备，待灌浆泵管口出浆稳定后方可开始注浆，注浆由一侧依次向另一侧推进，待出浆口排出浆液与进浆口浆液一致，且持续出浆不得少于3s方可停止压浆，并塞入止浆塞，单个灌浆套筒灌浆完成。在灌浆完成的30min内持续观测出浆口浆液面下降情况，若出现不饱满，应及时补浆。（4）灌浆施工应保持连续，现场应配备应急发电设备或高压水枪等清理措施，以应对在压浆过程中遇停电等突发状况。灌浆完成后应及时清理残留在构件上的多余浆体，见图5。图5 L形观测管安装、灌浆、封堵3 结语本施工工艺提供的桥梁装配式墩柱高精度控制方法，利用自行研发的预埋钢筋定位控制箱解决了钢筋预埋精度控制难点，将承台预埋钢筋相对位置误差控制在2mm内；采用单套筒独立灌浆体系，规避了灌浆过程中的串浆问题，利于灌浆饱满；出浆孔设置L形观察管，明确了灌浆判定标准，确保了灌浆饱满度。该方法在实践中对城市桥梁装配式墩柱的高精度安装具有很大作用，可为桥梁装配式行业提供借鉴、参考。参考文献1葛继平,高飞,郑焕强.灌浆套筒装配式桥墩的施工工艺及其应用J.应用技术学报.2018,18(02)：146-151.2杨森;刘光华.装配式桥梁综合施工技术在城市高架中的应用J.建筑.2019,(10)：70-72.3李嘉维,夏樟华,余舟扬.灌浆套筒连接装配式混凝土双柱墩的双向拟静力试验研究J地震工程与工程振动，2020,40(03)：193-203.C