沈阳至康平高速公路张家堡中桥预制墩柱、盖梁安装施工方法

沈阳至康平高速公路张家堡中桥预制墩柱、盖梁安装施工方法

张子勇

本钢建设公司

1 工程简介

本工程位于沈康四标项目K16+669.5处，桥梁全长为55.4m，跨径布置为3×16m，桥跨轴线与道路中心线的交角为125°。桥面分左右两半幅，半幅桥面净宽为11.45m，两侧各设0.5m钢护栏。支座为板式橡胶支座。该桥上部结构为型钢混凝土组合梁，每孔6片。在0号台和3号台之间布设1号墩柱和2号墩柱，其间3跨跨距均为16m；1、2号墩柱均为高约6m外径1000mm的钢筋混凝土预制构件，其中右幅的6根钢筋混凝土预制柱为圆形空心柱;每根墩柱上安装一根T形预制钢筋混凝土盖梁，该工程为下部结构为肋板式台，三柱式墩，基础均为桩基础。桥面板下设36根型钢组合梁。

2  工程特点及重难点

2.1 结构特点

本项目张家堡中桥预制墩柱分为空心墩与实心墩，施工工艺不同；安装空心墩柱据设计要求采用插入基础杯口浇筑混凝土施工工艺，实心墩柱与基础连接采用波纹管顶升高强灌浆料施工工艺。墩柱与盖梁连接采用波纹管顶升高强灌浆料施工工艺。

2.2 重难点及解决措施

现场拼装墩柱与基础及墩柱盖梁的连接实心柱采用波纹管顶升灌浆料工艺连接、空心柱与基础采用混凝土二次浇注连接、墩柱吊装过程中对预留钢筋的保护是安装项目中的重点，采用注浆机顶升灌浆料施工工艺，对施工工艺、配合比等内容进行试验具备施工条件；墩柱吊装使用特制吊具进行试吊，满足吊装条件。

3施工方法

3.1 墩柱的安装

1、拼接面的数据交接

在墩柱运输前复测交接单上给出的坐标点，根据坐标点测出承台相近的坐标点，对承台拼接面的坐标、标高、水平度、灌浆金属波纹管定位及墩柱上的预留钢筋进行复测，坐标、标高、灌浆金属波纹管定位、墩柱上的预留钢筋位置及墩柱的中心标记，允许偏差为±2mm，水平度允许偏差为±2mm/m。用准备好的定位板（与墩柱定位板相同）检测预留定位孔，允许偏差为±2mm。根据测量的水平度，加工出承台的拼接缝（20mm灌浆缝）位置布置调节垫块，材料为钢板，大小为25mm*25mm，钢垫块高度可根据测出的数据进行微调整（19mm-21mm）。

2、湿润拼接缝表面

采用高压水枪将承台与墩柱接触面进行清尘及湿润，不得有碎石、浮浆、浮灰、油污等，在坐浆前1小时，将表面多余水清除并确保承台面不留水迹。

3、设置垫块及砂浆层施工

（1）将准备好的钢垫块按相应的高差点放置承台上。然后将密封环安装在承台预留孔准备灌浆。

（2）砂浆层施工

承台与墩柱的连接面为厚度为20mm的C50环氧砂浆，砂浆料配合比根据产品设计要求的用水量进行配置，每次拌制的浆料均应进行流动度的检测。搅拌时间为3分钟。拌合完毕的浆料，30分钟之内使用完毕,砂浆料搅拌完成后，将搅拌桶直接倾倒于承台与墩柱接触面，用铁板刮平垫层砂浆。

实心墩柱承台砂浆层的高度为21mm或22mm，铺浆完成后，进行墩柱的安装。空心墩柱承台砂浆层的高度为20mm，铺浆完成后，待砂浆达到强度后进行平整度和标高的复测，如低于设计标高可采用1mm或2mm钢板条进行垫设，无误后进行墩柱的安装。

3、墩柱的吊装

在吊装前将占吊车位置地面进行夯实达到地基承载力要求，吊车支腿下面垫路基箱。

由于左幅实心墩柱下方有1.3m长预留钢筋，墩柱上方有0.9m长预留钢筋,考虑到成品保护和后续工作的顺利进行，选用一台100吨汽车吊（主吊配合吊装左、右幅墩柱），及一台25车吊（辅助吊装左幅实心墩柱）配合施工，100汽车吊吊装参数：回转半径12m，杆长25.4m，角度≥60度，起重量为16吨。25汽车吊吊装参数：回转半径7m，杆长18m，角度≥60度，起重量为9吨。吊装过程中，墩柱垂直度由二台经纬仪在两个方向同时监测校核墩柱中心标记。墩柱就位后，采用四套钢丝绳（10mm）及半吨倒链（连接柱头和地锚）通过调节来校正立柱的垂直度。垂直度校正误差为0.2%，顶面标高误差为±10mm，轴线偏移允许偏差10mm。为了保证安装精度，在正式安装前先进行试吊，经过试吊将墩柱的垂直度、高程控制在上述要求范围之内。

吊装就位后待将水平、垂直尺寸测量、调整，确认无误后将缆风绳与埋设的地锚连接，之后进行金属波纹管的灌浆施工。

4、注浆波纹管

（1）灌浆机具

灌浆采用专用压力灌浆机。在施工前先进行注浆实验，实验成功可以投入使用。

①灌浆泵性能应与浆液类型、浓度相适应，容许工作压力应大于最大灌浆压力的1.5倍，并应有足够的排浆量和稳定的工作性能。

②灌浆管路应保证浆液流动畅通，并应能承受1.5倍的最大灌浆压力。

③灌浆泵和灌浆孔口处均应安设压力表。使用压力宜在压力表最大标值的1／4～3／4之间。压力表与管路之间应设有隔浆装置。

④灌浆塞应和灌浆压力及地质条件相适应。胶塞（球）应具有良好的膨胀性和耐压性能，在最大灌浆压力下能可靠地封闭灌浆孔段，并且易于安装和卸除。

（2）灌浆施工

金属波纹管内的灌浆料采用高强无收缩水泥灌浆料，灌浆方式采用压力灌浆，灌浆料配合比根据产品设计要求的用水量进行配置。拌浆设备采用小型搅拌机，搅拌时间为3分钟。坐浆层坐浆达到终凝后方可进行压浆作业。

压浆时将入浆管插入搅拌罐内，出浆口与进浆管紧密连接，运转注浆机，进行注浆，波纹管出浆管出浆后关闭注浆机电源，封堵入浆口。

4 预制盖梁安装

1、采用高压水枪将承台与墩柱接触面进行清尘及湿润，不得有碎石、浮浆、浮灰、油污等，然后在坐浆前1小时，将表面多余水清除并确保承台面不留水迹。

2、设置垫块及砂浆层施工

1）由于墩柱上面拼接缝有厚度为20mm的C50环氧砂浆层，为了保证砂浆不流淌到柱外及空心墩柱内，在墩柱上方设置两层管箍，上层管箍为自制活动管箍，高度为100mm，在安装时高出墩柱22mm，下层管箍为不可活动管箍，高度为300mm，安装在距上层管箍2mm位置，在盖梁安装就位时挤压上层管箍至紧靠下层管箍即可。空心墩柱的柱心可用3mm钢板填充周围用密封胶封边。

2）将准备好的钢垫块按相应的高差点放置承台上六块。然后将密封环安装在墩柱预留孔钢筋上且平于灌浆面高度。

3）砂浆层施工

砂浆料配合比根据产品设计要求的用水量进行配置，每次拌制的浆料均应进行流动度的检测。拌浆设备采用立轴行星式搅拌机或自制搅拌机，搅拌时间为3分钟。拌合完毕的浆料，30分钟之内使用完毕,砂浆料搅拌完成后，将搅拌桶直接倾倒于墩柱与盖梁接触面，用铁板刮平垫层砂浆。

墩柱上砂浆层的高度为21mm或22mm。铺浆完成后，进行盖梁的安装。

采用一台50吨汽车吊配合安装，吊装过程中，盖梁垂直度由二台经纬仪在两个方向同时监测校盖梁中心标记。垂直度校正误差为1mm，标高误差为±2mm，水平度允许偏差±1mm。盖梁安装完毕待灌浆料强度达到盖梁间接段安装条件时，先进行拼接面的预处理，清除尘土、油脂等污染物及松散混凝土与浮浆后，应进行冲洗，然后进行干燥处理。然后按照编号依依对应进行拼装。

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