城市桥梁预制拼装快速化施工关键技术

金国海

（杭州地方铁路发展有限公司，浙江 杭州 310000）

莫干山路提升改造（石祥路—绕城北线104 国道收费站）工程是杭州市城市快速路网“四纵五横三连十一延伸”总体规划中的重要“一连”。本项目南起现状留石快速路T 型立交，北至绕城北线104国道收费站，规划设计为高架快速路+城市主干道形式[1]，全长约5 500 m。下部结构采用立柱+盖梁形式，立柱最大截面3 m×1.8 m，最大重量165 t；
一体式标准盖梁横向长度24.2 m，重量达到275 t，如图1。

图1 立柱盖梁标准断面图（单位:cm）

2.1 立柱、盖梁预制

立柱、盖梁钢筋均采用胎架制安。立柱胎架底端部设控制底座板，顶口设主筋定位板，台座定位底座采用H200×200×8×12 型钢组焊，如图2；
盖梁胎架由型钢和钢板结构组成，顶部设置横杆，作为盖梁顶部主筋的挑梁，横杆上按照盖梁主筋间距开设凹槽，主筋安装按照凹槽位置进行摆放，如图3；
同步安装盖梁与墩柱连接处灌浆金属波纹管。

图2 立柱钢筋制安

图3 盖梁钢筋制安

立柱、盖梁均采用钢板加型钢骨架组合钢模板。立柱面板采用8 mm 普通钢板与2 mm 不锈钢板复合钢板；
盖梁面板采用8 mm 的普通钢板。

立柱、盖梁均采用台座梁场预制[2]。立柱模板和立柱钢筋笼采用卧拼式一体化组装，通过翻转架翻身，整体吊运至浇筑台座固定后进行混凝土浇筑；
盖梁钢筋、灌浆套筒、灌浆波纹管、预埋件等安装完成、模板检查合格后进行混凝土浇筑，如图4。

图4 立柱混凝土浇筑

2.2 立柱、盖梁运输

莫干山一体式标准盖梁重量达275 t，大型超重构件采用特制18 轴液压平板车运输，18 轴液压平板车可根据盖梁重量，通过悬挂和专项液压系统，液压提升货台，均衡载重轴数，平均分配每轴重量小于20 t，可确保盖梁运输及市政道路、桥梁施工安全。预制立柱专用9 轴运输车运输到现场，如图5。

图5 大型构件运输

2.3 立柱、盖梁吊装

立柱、盖梁采用260～650 t 大型履带吊或汽车吊进行吊装[3]。立柱顶设置2 个吊点，每个吊点采用4根φ15.20 mm 钢绞线，钢绞线端部按P 锚进行设置，埋设深度0.9 m，外露0.15 m，吊机起吊立柱后，先采用坐浆料坐浆，后对灌浆套筒进行灌浆，完成立柱安装；
盖梁顶设置4 个吊点，每个吊点采用4 根φ15.20 mm 钢绞线，钢绞线端部按P 锚进行设置，埋设深度0.9 m，外露0.3 m，先采用2 台吊机双机抬吊至立柱顶部坐浆，如图6，后对金属波纹管灌浆，完成盖梁安装。

图6 盖梁吊装

2.4 多节段盖梁预制及安装

门式多节段盖梁长44.2 m，见图7，采用台座长线法预制。大型吊机将边节段盖梁吊至牛腿与边墩支座，见图8，通过导向板使边节段与基准节段牛腿及边墩支座顶楔形钢板贴合，调整盖梁顶面和侧面的精轧螺纹，同时施加临时预应力，挤压胶结缝粘接剂，最后对预应力孔道进行压浆和封锚，完成盖梁安装。

图7 盖梁标准断面图（单位：cm）

图8 盖梁边节段安装

3.1 预制立柱快速精确安装技术

预制立柱采用吊机快速吊装至墩位处，利用座浆挡板导向框完成安装初对位，匹配8 个反力座快速调节垂直度，丝杆顶推调节平面位置，如图9，自锁式千斤顶确保垂直度满足要求，施工精度高，安装速度快。从立柱起吊、坐浆、下落，30 min 内即可完成精调到位，较立柱常规模板支架法（约10 d）施工大大缩短了工期，且安装精度高，施工速度快，质量有保证。

图9 立柱安装

3.2 双立柱一体化盖梁精确定位技术

立柱钢筋预埋利用标准定位架进行卡控，如图10，预埋钢筋定位精度±2 mm，确保预埋钢筋定位框架相对位置关系准确。标准定位架采用性能优良的成套模板和定位工装系统，其中定位工装系统包含承台定位框、灌浆套筒定位框架、立柱定位框架、金属波纹管定位框架，工装定位系统五位一体，保证相对应孔轴线对齐，确保预制精度控制。

图10 立柱预埋钢筋定位架

3.3 超长、超重盖梁快速安装技术

莫干山项目一体式预制盖梁单节段最长24.2 m，单节最重275 t，为国内最长及最重的预制盖梁。盖梁采用大型履带吊双机抬吊，四角对拉倒链纵横向高精度快速调整，安装精度控制±2 mm。因采用工装设备卡控技术，盖梁孔位与立柱预埋钢筋偏差相对较小，从盖梁起吊、坐浆、下落，30 min 内即可完成精调到位，较盖梁常规支架法（约15 d）施工，安装精度高，施工速度快，减少了支架对交通影响，大大缩短了工期。

3.4 长大多节段盖梁预制及干接精确安装技术

常规盖梁对接施工采用湿接缝，本项目盖梁接头为多节段干结盖梁预制端模匹配技术，采用项目发明的分段盖梁干结安装施工方法及系统，即基准节段和边节段匹配面均匀涂抹2～3 mm 环氧树脂，利用盖梁自重挤压密实上下匹配面环氧树脂，安装穿心千斤顶对拉，挤压力控制在0.2 MPa，使盖梁顶底部匹配面均挤压密实，有效的保证了干结的施工质量，技术先进。且44.2 m 的长度打破了国内预制盖梁最长、最重记录，大大增加了盖梁的可拼装长度，增加了预制盖梁的适用范围。

3.5 套筒灌浆质量保证技术

为保证立柱灌浆质量，立柱设置下止浆阀、上L型PPR 弯管，如图11，灌浆选用高强无收缩灌浆料（C100），强度达到100 MPa。通过上L 型PPR 弯管灌浆料呈圆股状浆液，且持续出浆大于等于2 s 后停止灌浆。

图11 立柱灌浆

孔道预埋应变片，引线出L 型PPR 弯管，经过仪器应变检测，压浆饱满度合格率达到100%。通过该方法检测，解决了预制立柱灌浆只能通过经验观察出浆法而确定质量，无法通过检测灌浆饱满度的难题，且该操作轻便、快捷，有效保证了灌浆质量。

图12 立柱灌浆应变检测

3.6 吊具设计及软吊带使用技术

针对盖梁重量大、长度长，吊点间距小的特点，项目设计了盖梁吊具，增大了吊点间距，有利于盖梁吊装定位调整；
同时吊装采用了软吊带,其具有轻便、易拆卸的优点，同时克服了粗钢丝绳不利于精度微调的弱点。

莫干山路提升改造（石祥路—绕城北线104 国道收费站）工程桥梁预制拼装施工技术对桥梁构件进行标准化、机械化、模块化、精细化管理，作业时交通压力小、安全系数高，施工速度快[4]、整体进度可控、质量有保证[5]。通过采用预制立柱快速精确安装、双立柱一体化盖梁精确定位、超长超重盖梁快速安装、长大多节段盖梁预制及干接精确安装、套筒灌浆质量保证、多轮18 轴液压均衡平板车运输、机械化集中吊装、吊具设计及软吊带使用等方法，大大提高了城市桥梁施工效率，可实现在复杂交通环境下城市桥梁绿色、快速化施工，将对交通、人文、环境的影响降至最低，在城市桥梁施工技术中具有广泛应用前景[6]。

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