装配式预制墩柱与承台连接精度控制方法研究

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摘要：装配式预制墩柱有着施工快、质量好、安全性高等多重优势，在公路市政桥梁建设中发展快速。本文结合西南某工程的装配式混凝土桥梁施工技术的案例，总结墩柱工厂预制与现场承台浇筑的关联性，整理案例中的相关技术经验。从定位盘、钢筋灌浆套筒安装、钢筋定位盘在承台施工中的定位及安装、承台预埋钢筋的精准定位及安装固定等方面，整理了装配式预制墩柱与承台连接的精度控制技术要点，解决了预制生产和安装过程中可能存在的精度问题，为预制墩柱的广泛使用提供可靠基础。

关键词：装配式桥梁；预制墩柱；钢筋灌浆套筒；精度控制；钢筋定位盘

0 前言

近年来，装配式桥梁发展迅速，其工厂化、标准化、模块化的生产方式，极大提高了桥梁主体结构质量，缩短了建设工期，更是大幅降低了施工能耗，符合我国绿色建造、低碳建造的发展理念和要求。作为装配式构件主要的连接方式，灌浆套筒施工技术在装配式公路桥梁工程中得到广泛应用，在装配式墩柱快速发展的同时，对预制墩柱与承台的精准连接提出了更高的要求。

刘强[1]、张志鹏[2]、刘 燊[2]等对钢筋灌浆套筒在预制墩柱生产过程中的连接方式、施工技术进行了详细的研究；关永强[3]、王礼建[4]等通过计算吊点位置、分析连接承台及吊装过程中的关键技术对墩柱安装进行了较为详细的研究。本文选取西南地区某装配式公路桥梁工程作为研究对象，从预制墩柱的生产和承台施工过程中，对影响预制墩柱与承台连接精度的预埋件的施工进行了技术分析。

1  工程概况

本文中装配式桥梁预制墩柱生产工艺是以西南地区某项目工程为依托。该项目主线全长4.471km，采用一级公路兼市政的技术标准，主线设计车速80Km/h。下部结构采用城市高架桥常用的双柱大悬臂结构，预制墩柱的截面为2m×2m，高度在6.7～12.6m，最大墩柱重129.6吨。

2  预制墩柱生产阶段

1.1主要资源准备

预制生产阶段需主要配置的资源为钢筋灌浆套筒和定位盘。钢筋灌浆套筒选用高强球墨铸铁套筒，在墩柱钢筋笼绑扎[5]之前利用墩柱底部定位盘，进行定位安装。定位盘为一套三件子母式定位盘，根据墩柱主筋间距选用型钢定制而成，一件是底部定位盘，用于预制墩柱生产时预埋钢筋灌浆套筒的定位；一件是顶部定位盘用于预制墩柱生产时矫正及固定主筋的位置；一件是钢筋定位盘，用于承台浇筑时预埋墩柱主筋的定位。

1.2安装钢筋灌浆套筒

在墩柱预制生产过程中，灌浆套筒的安装质量会直接或间接的影响到预制墩柱与承台间的精准连接。作为预制生产的第一道工序，灌浆套筒的安装直接影响到预制墩柱的精度，其间距由底部定位盘控制，在预制生产过程中主要保证套筒底部密封、与主筋的紧密连接、垂直安装以及进出浆口的密封。

1.3灌浆套筒安装要点

首先，采用灌浆套筒内径大小的橡胶止浆圈固定在底部定位盘上，再安装灌浆套筒，利用橡胶止浆圈和钢筋套筒内壁的紧密性，防止在浇筑过程中混凝土从底部流入灌浆套筒内，影响到灌浆套筒预埋的质量[6]，从而造成墩柱无法与承台精准连接。其次，在主筋上套入橡胶密封环后再将主筋安装到灌浆套筒上，利用橡胶的弹性变形，可将墩柱主筋与套筒内壁之间的间隙密封，阻止浇筑时混凝土沿主筋流入套筒内，同时可以将主筋稳固在灌浆套筒的中心处，避免主筋在灌浆套筒内发生偏移，导致在安装过程中无法与承台预留钢筋精确连接。最后，在预制墩柱钢筋笼绑扎过程中不断检查调整灌浆套筒的位置，确保进、出浆口始终垂直于墩柱表面并朝向外侧，并在合模之前使用橡胶塞封堵进、出浆液口，保证灌浆套筒在墩柱预制生产过程中的质量，避免因为灌浆套筒的预埋质量影响到墩柱的连接精准度。

3  承台施工阶段

在承台施工阶段主要是通过预埋钢筋的精准定位，进而控制预制墩柱与承台间连接的精度。承台预埋钢筋的定位主要由钢筋定位盘控制，钢筋定位盘选用12mm钢板做面板、H型钢做连接架，采用3mm钢管作为定位套筒，并配置调节螺栓，用以调节预埋钢筋预留长度及限位稳固。

2.1安装钢筋定位盘

钢筋定位盘是否精准安装及稳固，可直接影响到预埋钢筋的位置，进而造成预制墩柱与承台间连接的偏差。在承台垫层施工完成后即测量放线找出承台钢筋的轮廓，便于控制钢筋定位盘的标高，承台钢筋绑扎完成后，放出预埋钢筋的位置和承台及墩柱中心点，开始安装钢筋定位盘，精准放出点位后使用“Z”形短钢筋将钢筋定位盘和承台钢筋焊接，承台强度达到设计要求后再割除，以确保定位盘的稳固和精准。

2.2安装预埋钢筋

预埋钢筋的精准定位及安装稳固是保证预制墩柱吊装精度的关键，直接决定了预制墩柱能否准确安装到承台上。承台钢筋绑扎完成后，测量放出墩柱四角的4根预埋钢筋平面位置，并放置预埋钢筋，然后安装钢筋定位盘，通过定位套筒和调节螺栓调整预埋钢筋的标高，并使用“L”形短钢筋将四角预埋钢筋与承台底筋焊接，避免在承台施工过程中预埋钢筋和发生偏移，最后在定位套筒内安装其余预埋钢筋，同时利用调节螺栓控制标高并固定。

4  结束语

使用一套三件式子母定位盘，在预制墩柱生产阶段精准控制钢筋灌浆套筒的安装位置，同时在承台施工阶段准确定位预埋钢筋的位置，实现预制墩柱在吊装过程中快速、准确的安装到承台上，极大的避免了工厂预制墩柱和施工现场浇筑承台间的位置偏差，实现了工业化预制工厂和施工现场的紧密结合，确保了预制墩柱吊装时与承台的精准连接，为装配式预制墩柱的推广和应用积累了相关经验。

参考文献

[1]刘强.灌浆套筒施工技术在装配式公路桥梁工程中的应用研究[J].交通世界，2023（25）：138-140 DOI：10.16248/j.cnki.11-3723/u.2023.25.017

[2]张志鹏，刘燊，裴晓飞等.装配式桥梁预制立柱吊装与安装施工技术分析[J].工程与建设2023（3）：989-992 1673—5781（2023）03—0989—04.

[3]关永强.装配式桥梁预制墩柱生产及安装质量控制[J].交通世界，2022（23）：120-128.

[4]王礼建，田果，田泽辉等. 城市桥梁装配式墩柱高精度连接控制方法研究[J].建设科技，2023（7）：110-112

[5]蔡卫星，付立锁. 装配式桥梁预制墩柱生产关键技术研究[J].交通世界，2022（30）：13-15. DOI：10.16248/j.cnki.11-3723/u.2022.30.015

[6]黄厚军.装配式桥梁预制墩柱高精度生产及精度控制技术[J].工程技术，2021（24）：121-122.1001–523X（2021）24–0121–02