王 彬

（天津滨海旅游区投资控股有限公司，天津 300480）

随着我国经济的快速发展，公路和城市桥梁的建设速度也逐渐加快[1]。支架现浇是桥梁结构的传统施工方法，然而这种方法存在着明显的缺陷，包括：施工周期长；对周围交通和环境影响较大；高空作业时间长，施工危险性高[2～6]。为弥补这些缺陷，桥梁预制拼装技术应运而生[7]。同传统施工方法相比，预制拼装施工技术存在如下优点：施工周期短；减少对车道的占用，减轻对周围交通和环境的影响；缩短高空作业时间，一定程度上规避了风险；减少现场施工人员数量，减轻劳动力成本上升的压力[1～4]。

自2012年国内首座预制装配墩柱的桥梁——上海S6工程以来，上海地区陆续开展了嘉闵高架、S26、S3、北虹立交等装配式建设工程。近年来，国内其他地区也建设了如吉林恒山东路、长沙湘府大道、深圳盐港东立交、成都三环路等装配式桥梁工程。通过采用新型预制装配墩柱盖梁，基本实现桥梁结构全预制，取得了良好的社会效益[3,5,8]。

本文以中新天津生态城航海道跨海滨大道连接力高匝道桥工程匝道为例，介绍桥梁下部结构预制拼装关键技术。该匝道全长706.441 m，宽9 m；上部结构为普通箱梁，下部结构采用桩接柱形式，钻孔灌注桩基础。

1 墩柱预制拼装技术

1.1 施工方案

墩柱工厂预制后运至现场安装，断面为矩形加圆弧倒角，混凝土强度等级为C50。墩柱主筋采用ϕ40 mm的HRB400钢筋，箍筋及拉筋采用ϕ12 mm和ϕ16 mm的HRB400钢筋。墩柱拼装采用灌浆套筒连接承台及盖梁的形式，墩柱底部布置套筒，柱顶伸出盖梁连接插筋。

整体灌浆连接套筒一端为预制安装端，另一端为现场拼装端，套筒中间设置钢筋限位挡板；两端长度均≮10ds（ds为被连接纵钢筋直径），现场拼装端内径为（ds+50）mm；套筒下端设置压浆口，上端设置出浆口，压浆口与端部净距＞2 cm。

1.2 安装方案

1.2.1 拼装准备

1）墩柱放样。测量人员在承台顶面对墩柱平面位置进行放样，放样平面误差≯2 mm。

2）承台凿毛。承台混凝土面和墩柱上下表面应凿毛露出骨料，安装墩柱前需用高压水枪清洗、湿润凿毛面，中心垫块位置留20 cm×20 cm不凿毛。墩柱预留插筋应除去表面锈迹，高出承台41.5 cm以上的钢筋需磨平。

3）座浆挡板、墩柱调节垫块安装。检查承台外露插筋，确保伸入灌浆套筒的长度符合要求。注意钢筋与套筒不能抵死，否则墩柱调整困难。墩柱调节垫块为钢板加橡胶板，垫层厚一般为2 cm，现场通过试验确定橡胶板的压缩量，选定钢板厚度。最终应保证承台顶标高+墩柱高度+垫块厚度=设计柱顶标高，误差≯2 mm。

4）灌浆套筒止浆垫安装，胶垫上加钢垫。

5）墩柱试拼装。止浆钢垫片放置之前、墩柱底部调节垫块安装完成后，对墩柱进行匹配拼装；拼装前需对承台顶部墩柱预埋插筋进行水平、轴线复测，确保钢筋线形良好，无高低差。对墩柱标高进行初测，最终确定垫块厚度。

1.2.2 坐浆料和灌浆料搅拌及试块制作

1）拌浆要求。控制砂浆垫层和灌浆料拌制时间，以拌和均匀且利于施工为准，均为3 min，使用成品料拌制。控制垫层料水灰比为0.14，灌浆料水灰比为0.11。灌浆料30 s内的流动度≮300 mm方可使用，每根墩柱灌浆前做一次流动度检测。

2）试块制作要求。采用40 mm×40 mm×160 mm试模，非振动成型。灌浆料取样每工作班不少于6组，分别测试1、3、28 d龄期的抗压强度。

1.2.3 墩柱就位及坐浆

1）墩柱起吊前，先对套筒灌浆孔进行清理，使用高压水枪冲孔，高压气枪清除多余水分。

2）挡浆板用钢板制成，高度≯5 cm，尺寸略大于墩柱3～5 cm，要固定在承台上。

3）检查垫层料填筑高度，至少要与调节垫块顶面平。墩柱就位时，浆料要溢出挡浆板，确保垫层砂浆饱满无空洞。

4）对于双墩柱墩台，在一个墩柱拼装好后，另一个墩柱应以两墩柱之间的距离要求进行纠偏。

5）墩柱调整到位后，锁死千斤顶，吊车卸钩，垫层砂浆终凝前不得拆掉千斤顶和挡浆模板。

6）墩柱顶标高复测。利用墩柱中心向下引出一定距离的参照点控制墩柱顶标高，通过理论计算得出参照点标高，与实测对比调整，要求误差在2 mm以内。

1.2.4 墩柱灌浆连接

1）灌浆孔清洗。坐浆完成并终凝，灌浆前确认坐浆层状态，达到20 MPa后拆除墩柱四周千斤顶。墩柱出厂前、起吊就位后，均需对套筒灌浆孔进行清理，使用高压水枪冲孔，高压气枪清除多余水分。

2）拌浆。灌浆料现场拌制，对用水量、流动度进行复测并现场取样制作试块。

3）观察管安装。灌浆套筒清洗后，在套筒出浆口装上观察管，观察管的顶面要高于套筒的顶面，确保灌浆料充满套筒且无空洞气泡。见图1。

图1 安装观察管

4）灌浆。开启灌浆泵进行灌浆，观察灌浆料的流动性，发现有凝结的迹象即停止灌浆。如果套筒未灌满浆料，要立即用高压水枪冲出浆料并且清洗灌浆设备，重新拌制灌浆料进行灌浆。

5）灌浆结束判定。出浆无水、无气泡后连续5 s，方可停止灌浆，灌浆口堵上橡胶塞。检查出浆口的观察管中灌浆料高度，不满足要求的立即自底部灌浆口补足。

6）灌浆设备清洗。在灌浆过程中，观察灌浆料与设备的凝结情况，及时清洗，避免灌浆料黏结在设备上。每根墩柱灌浆结束清洗一次灌浆设备。

2 盖梁预制拼装技术

2.1 施工方案

盖梁构件工厂预制生产后运至施工现场安装。盖梁混凝土等级为C50。盖梁顶面及底面主筋采用HRB400的ϕ28~32 mm钢筋，侧面主筋采用HRB400的ϕ12~18 mm钢筋，箍筋及拉钩采用HRB400的ϕ18 mm钢筋，套筒内钢筋采用HRB400的ϕ40 mm钢筋。盖梁拼装采用全灌浆套筒连接形式，套筒与盖梁顶伸出连接插筋相接。

2.2 安装方案

2.2.1 拼装准备

1）盖梁放样。安装前，应对已安装完成的立柱轴线、顶标高进行复核，对立柱顶部预留插筋进行水平、轴线复测，确保钢筋线形良好，无高低差。

2）立柱顶面凿毛清理。出厂前，应由构件厂对立柱顶面进行凿毛处理，露出骨料，凿毛深度不宜超过25 mm。安装前，用高压水枪清洗、湿润立柱顶面，再用高压气枪及棉布清除残水，坐浆前不得留有明显水迹。

3）预留插筋校正、吊环割除。针对墩柱吊装过程中柱顶钢筋可能存在的碰撞折弯现象，拼装前须对钢筋采用固定规格的定位架进行定位调直，将立柱吊环切除，墩顶杂物清理干净。

4）坐浆挡板、调节垫块安装。坐浆施工采用定制的挡板，用螺栓固定于立柱顶部预留的螺栓孔上。调节至设定标高后，放置调节垫块。挡板于立柱侧面和顶面粘贴泡沫止浆条，锁紧后检查密封性。

5）灌浆套筒止浆垫安装。胶垫上加钢垫。

6）试拼装。止浆钢垫片放置之前、盖梁底部调节垫块安装完成后，对盖梁进行匹配拼装。拼装时不得碰撞预留主筋，以免变形。

2.2.2 坐浆料、灌浆料搅拌及试块制作

1）拌浆要求。控制砂浆垫层和灌浆料的拌制时间，以拌和均匀且利于施工为准。控制砂浆垫层和灌浆料的水灰比，垫层料为0.14，灌浆料为0.11。灌浆料30 s内的流动度≮300 mm方可使用；每榀盖梁灌浆前做一次流动度检测。

2）试块制作要求。采用40 mm×40 mm×160 mm试模，非振动成型。灌浆料取样每工作班立柱、盖梁拼装各制取不少于3组，分别测试1、3、28 d龄期的抗压强度。

2.2.3 盖梁就位及坐浆

1）盖梁起吊前，先对套筒灌浆孔进行清理，使用高压水枪冲孔，高压气枪清除多余水分。

2）挡浆板宜使用钢板，高度≯5 cm，尺寸略大于立柱1~2 cm，固定在立柱上。为防止坐浆料渗出，挡浆板与立柱之间使用双面胶或泡沫条填充。

3）检查垫层料填筑高度，至少要与调节垫块顶面平。盖梁就位时，浆料要溢出挡浆板，确保垫层砂浆饱满无空洞。

4）盖梁顶标高复测，通过理论计算得出参照点标高，与实测对比调整，误差在2 mm以内。

2.2.4 灌浆连接

1）拌浆。坐浆料同条件试块强度达到20 MPa后进行套筒灌浆作业，灌浆料现场拌制，对用水量、流动度进行复测并现场取样制作试块。

2）观察管安装。灌浆套筒清洗后，在套筒出浆口装上观察管，观察管顶面高于套筒顶面，确保灌浆料充满套筒且无空洞气泡。

3）灌浆。开启压浆泵进行灌浆，观察灌浆料的流动性，发现有凝结的迹象，立即停止。

4）灌浆结束判定。出浆无水、无气泡后持续5 s方可停止灌浆，灌浆口使用橡胶塞封堵。

5）灌浆设备清洗。灌浆过程中，观察灌浆料与灌浆设备的凝结情况，及时清洗，避免灌浆料黏结在设备上。每榀盖梁灌浆结束清洗一次灌浆设备。

3 结语

近年来，装配式桥梁快速发展，随着桥梁上部结构预制装配技术的日趋成熟，下部结构预制装配技术成为了装配式桥梁研究的重点。下部结构作为支撑桥面的重要部分，其工程质量必须得到保证。□■