全预制装配式桥梁墩柱及盖梁预制施工工法
1.前言
目前建筑行业在装配式建筑工业化建造及建筑产业化方面已经进入白热化阶段,2016年8月1日.交通运输部发布《关于实施绿色公路建设的指导意见》(交办公路(2016)93号).提出了大力开展绿色公路关键技术研发和实现工地标准化、工艺标准化和管理标准化.鼓励工程构件生产工厂化与现场施工装配化,注重工程质量,提高工程耐久性,实现工程内外品质的全面提升的具体要求,全预制装配式桥梁也应运而生,全新的预制工艺相较传统现浇工艺施工工艺难度更大、控制精度要求更高.
中铁十八局集团第五工程有限公司承建的中新天津生态城航海道跨海滨大道连接力高匝道桥工程位于天津市滨海新区生态城旅游区北路与渔航路交口,建成后将成为力高阳光海岸生活小区联通中央大道的主干道,是生态城重点民生工程.本桥梁下部结构采取预制装配结构,墩柱与承台、墩柱与盖梁采用40根全灌浆套筒连接,是天津市首例全预制装配式桥梁工程.本工法在中新天津生态城航海道跨海滨大道连接力高匝道桥工程中的成功运用,既保证了预制结构的质量,又加快施工进度,降低劳动强度,有利于环境保护,体现节能环保的施工理念.
2.工法特点
2.1采取了“钢筋笼及套筒模块化加工,整体采用水平绑扎、立式浇筑”的思路,有效解决了预制墩柱施工难题:
2.2通过各种定位胎架的设计可有效保证套筒及预理钢筋施工精度,从而确保质量,实现预期效果:
2.3因预埋套筒及钢筋位置精度要求,如发生预理位置偏差,极易造成构件成品无法使用,采用本工法可避免因返工造成的误工、废料现象,从而控制成本损失:
2.4工装设计能保证工厂化预制施工,构件预制可形成流水化作业,施工工序明确,可有效降低施工难度,从而保证施工进度.
3.适用范围
本工法从全预制装配式桥梁工程墩柱及盖梁预制施工实践总结得来,适用于采用全灌浆套筒连接的预制墩柱及盖梁预制施工:对采取半灌浆套筒或其它套筒连接形式的预
制墩柱及盖梁同样适用.
4.工艺原理
为解决套筒及预埋钢筋的施工定位精度的难题,引入“钢筋笼及套筒模块化加工,整体采用水平绑扎、立式浇筑”的总体思路,从提高钢筋加工精度、套筒及钢筋定位稳固和安装精度的角度,通过各种工装的设计,确保预制墩柱及盖梁的施工质量.
5.施工工艺流程及操作要点
5.1墩柱预制施工工艺流程及操作要点
5.1.1墩柱预制施工工艺流程
图5.1.1-1墩柱预制施工工艺流程
5.1.2定位胎架制作操作要点
预制墩柱钢筋笼的加工采用钢筋模块化精加工的理念,墩柱钢筋笼于专用的定位胎架上制作加工成型.墩柱钢筋笼胎架由底座(套筒固定)、支架、挂片及定位板组成.其中支架包括伸出钢筋端定位板支架、中间主筋挂片架立支架、套筒端定位板支架.
图5.1.2-1定位胎架效果图
图5.1.2-2定位胎架验收图
1.定位板
为保证主筋定位准确,在墩柱钢筋笼的端部设置定位板,并在定位板上安装支头螺丝,螺丝拧死即固定钢筋上端,保证钢筋预留端位置精准,同时为方便施工过程中对钢筋进行位置微调定位板上设置微调角钢.
图5.1.2-3定位板及支头螺丝示意
2.底座
采用CAD软件及BIM软件对底座进行了设计,其上用做固定套筒的位置均根据设计位置确定,采用激光精准开孔,确保套筒固定位置准确.
图5.1.2-4底座设计图
图5.1.2-5底座安装套筒示意图
3.支架及挂片
在底座与定位板之间根据墩柱的高度安装不同数量的支架,支架上安装挂片,挂片
主要起到支撑主筋及定位的作用,支架及挂片采用可拆卸设计,方便不同高度的墩柱进行钢筋绑扎.
图5.1.2-6支架及挂片现场组装
5.1.3墩柱钢筋及灌浆套筒精准定位操作要点
1.组装钢筋绑扎胎架
按照墩柱设计高度对胎架进行组装,胎架组装完成后,安装钢筋固定端定位板、挂片及套筒固定底座.安装过程中需调整底座及定位板的后支撑,保证底座及定位板垂直于支架,防止钢筋笼主筋出现偏心影响成品安装.
2.安装灌浆套筒模块,并安装至钢筋绑扎胎架上
灌浆套筒在构件钢筋绑扎前进行固定,固定方式为在底座上部根据设计位置开孔,将密封垫(橡胶柱塞)通过螺栓紧固在底座上,安装套筒,橡胶柱塞在螺栓拉力作用下向外膨胀使得橡胶柱塞与套筒内壁紧密贴合,实现对套筒的定位密封.
图5.1.3-1灌浆套筒安装固定至底座方案设计