摘要：桥梁预制拼装技术根据桥梁结构特点将承台、墩柱、盖梁等构件进行拆分，在工厂内进行标准化生产，运输到现场后进行吊装及拼装，施工效率高，工程整体施工进度快。竖向预埋套筒采用压力注浆，既保证了工程质量，又实现了操作简便。本项目通过探索与实践，有效解决了预制拼装注浆施工在各种环境下质量控制等诸多难题，操作方法简便，具有较高的推广价值。
关键词：全预制拼装桥梁；竖向灌浆套筒；压力注浆
1 引言
在建筑行业大力提倡装配式施工，精艺建造的前景下。全预制拼装技术已经成为市政工程备受关注的先进的施工技术。为了缓解呼和浩特市中心城区交通压力，最大限度降低桥梁施工对周边居民和社会的影响，呼和浩特快速路改造提升工程桥梁采用全预制拼装技术。本工程盖梁及立柱采用工厂化预制，现场拼装，各构件采用竖向预埋灌浆套筒注浆连接。通过对预制构件预埋灌浆套筒注浆施工连接，实现了结构整体化，保证了预制拼装式桥梁施工质量。压力注浆法能够保证套筒浆液饱满，既保证了施工质量，又加快施工进度。
2 工程概况
呼和浩特市昭乌达路哲里木路改造提升工程，工程起于南二环快速路，沿昭乌达路哲里木路北上止于北二环快速路，设计范围桩号为K0+200～K9+420，路线全长约9.22km。工程采用主线高架桥+地面辅道的形式。主线规模为双向6车道，设计速度60km/h。按城市主干路标注设计，设计基准期100年。
本工程位于呼和浩特市市区中心区域，交通繁忙，同时呼市属于严寒区域，每年施工时间较短，为加快施工进度，降低社会环境影响，采用全预制拼装结构，预制构件均通过灌浆套筒注浆实现连接。
图1 竖向连接套筒示意图
3 施工技术原理
全预制拼装桥梁，预制拼装设置预埋连接套筒模块，拼装连接质量要求高，故优化注浆施工，确保预制构件拼装有效连接。主要工艺原理有以下几点：
1）按照标准化进行设计，根据桥梁结构特点将构件进行拆分，并制定生产及吊装顺序，在工厂内进行标准化生产，由现场汽车吊配合运输车进行构件装卸及安装。
2）压力注浆对于拼装构件经垂直度调整后留下的缝隙，在套筒压浆时，套筒灌浆料灌满套筒后在压力作用下溢出套筒，能补满缝隙。
3）竖向构件宜采用连通腔灌浆，并应合理划分连通灌浆区域；每个区域除预留灌浆孔，出浆孔与排气孔外，应形成密闭空腔，不应漏浆。
4 施工材料与设备
4.1材料
套筒内的灌浆料采用OVM生产的C100高强无收缩水泥灌浆料，配合比为干料：水=100：12，需要分别称重干料及水。初始流动度≥300mm、抗压强度28d≥100MPa、氯离子含量≤0.03%。
4.2设备
为配合预制装配构件的现场安装，充分整合各项资源，提高现场文明施工水平与施工效率。根据预制拼装的工艺特点，配备专业化的施工设备，并将其整合成一体化作业平台。辅以专业化的操作团队，形成专业化、集成化、高效率的机动作业模式。
集成注浆系统包括：随车吊、发电机、定制小型货箱、气动成套设备、拌浆机和低排量灌浆机、多功能高压清洗组合设备。
5 施工工艺
5.1 工艺流程
设备标定→灌浆料倒入搅拌设备→搅拌→倒入灌浆设备→灌浆→出浆口持续出浆→橡胶塞封堵
5.2注浆施工操作要点
5.2.1施工准备
预制构件吊装就位前，技术人员需再次检査确认安装标高等技术指标；预制构件吊装就位后，检查注浆孔和出浆孔，对插入端钢筋阻塞注浆口（或出浆口）的位置做好标识，注浆时应尽量避免使用该通道作为注浆口。
5.2.2浆料搅拌
灌浆料采用高强无收缩水泥灌浆料，配合比为干料：水=100：12，需要分别称重干料及水。拌浆设备采用自制搅拌机，搅拌时间为3分钟。
预先润湿搅拌桶及搅拌头，在搅拌桶中依次放入干料和水。同时开启搅拌机和底座转盘，并开始秒表计时。3分钟拌合结束，关闭搅拌机和底座转盘。如拌浆结束后用搅拌棒搅动感到浆料仍有固态干料存在则继续搅拌至完全没有干料为止。静止2分钟放出气泡，则高强灌浆料拌浆结束。
5.2.3注浆施工
注浆前采用高压气流对注浆套筒进行吹气，一是为了检测进浆管、注浆套筒与出浆管是否畅通；二是对管道进行一次清理，吹出管道内可能存在的水或颗粒灰尘等杂质，确保注浆顺畅，降低堵管风险。
开启注浆机后，应先将注浆枪头对空，用浆体将注浆管内部的水和残渣挤出，待注浆枪头流出的灌浆料与注浆料斗中浆体流动度一致时，方可进行注浆施工。注浆过程中应保持连续匀速缓慢注浆，尽量避免引入气囊或气泡夹层，注浆过程必须保证连贯性，非意外情况，不得中途停机，注浆时应密切留意注浆料斗中的浆体存量，严禁设备空载运行。
当浆体以整股状（圆柱状）从出浆口流出时，可进行出浆封堵，建议采用可重复利用且尺寸适宜的橡胶塞封堵，为保证注浆饱满度，可将橡胶塞抵住出浆口下部，待上部空气排空后完全封堵，并用橡胶锤击打塞紧。
注浆施工结束后30-60min，应检查灌浆密实饱满程度，如有空洞，应查明原因并及时补浆。
5.3高温及冬季等恶劣环境下施工总结
注浆施工环境温度不宜低于5℃，不应高于35℃。本项目通过实践，对高温低温等环境下作业进行了总结。
5.3.1高温施工
当环境温度高于30℃时即进入高温环境施工，并应符合下列规定：
1）灌浆前24h应防止灌浆料、拌合水、搅拌器具及灌浆器具等受阳光直射或其他热辐射。
2）应采取降温措施，与灌浆料拌合物接触的混凝土基础的温度不应大于30℃。
3）灌浆料拌合物的入模温度不应大于30℃。
4）搅拌时，搭置遮阳棚，避免搅拌机及其它搅拌设备，以及砂浆温度过高，必要时，应使用冰水作为拌合水，并尽量加快浆体灌注工作速度。
5）灌浆时，在灌浆机上覆盖遮阳设施。
6）留测砂浆试件应避免高温暴晒。
5.3.2冬季施工
当室外日平均温度低于5℃时即进入冬期施工，并应符合下列规定：
1）必须提前检查座浆材料硬化情况，如强度过低，严禁灌浆。
2）为保证拌合水与粉料搅拌均匀，可适当延长搅拌时间1~2min。
3）浆体的入模温度不应低于10℃。
4）若使用温水作为拌合用水，水温不应超过65℃。
5）为确保结构安全，建议适当延长支架固定时间，以留测砂浆试块强度为准。
6）为尽量避免灌浆材料遭受冻害，建议将注浆施工安排在上午。
6 结语
呼和浩特市属于严寒区域，每年施工时间较短，为加快施工进度，降低社会环境影响，本工程采用全预制拼装结构。全预制拼装套筒注浆技术为呼和浩特快速路项目施工质量及进度起到了良好的推动作用，确保了预制拼装连接质量，同时也是城市全预制拼装桥梁在8度高震区条件下的首次尝试，为高震区预制拼装结构桥梁施工提供了宝贵的经验。国内仅上海嘉闵高架桥应用相似技术，本项目尚属领先水平。
参考文献
[1]JG/T 408—2013 钢筋连接用套筒灌浆料[S]. 北京：中国标准出版社，2013.
[2]JGJ355—2015 钢筋套筒灌浆连接应用技术规程[S]. 北京：中国建筑工业出版社，2015.
[3]DG/TJ 08-2160—2015 预制拼装桥墩技术规程[S]. 上海：同济大学出版社，2015.
论文作者:王森浩,高景
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年18期
论文发表时间:2019/12/10
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