预制装配墩的连接构造与施工工艺

预制装配墩的连接构造与施工工艺

韩庆慧

安方舟工程咨询有限责任公司青海分公司810000

摘要：道路建设一直以来是我国基础建设的一个重要组成部分，其中桥梁建设是道路建设的一部分。随着工程建设的迅猛发展，对于桥梁施工技术的要求越来越高，预制装配技术因其优越的技术优势，逐渐受到工程界的青睐，混凝土桥梁的预制装配技术不仅仅局限于传统的上部结构，也逐步延伸扩展到墩身、盖梁、桥台等下部结构，结合实例介绍预制装配墩柱的技术特点、连接构造及施工工艺。

关键词：预制装配墩；连接构造；施工工艺

引言

在道路桥梁建设中，我国的技术水平已经达到国际先进水平，为我国经济建设贡献了非常多的力量。预制装配墩作为桥梁快速建造技术的一部分，能够最大限度地减轻对桥位施工环境的干扰，易于保证工程质量，且能降低桥梁生命周期成本，正日益受到国内外工程界的重视。然而，由于预制装配桥墩连接构造形式的多样化及拼装接缝的复杂受力特点，使得其抗震性能有别于现浇混凝土桥墩体系。

1预制装配墩柱的连接构造

预制装配结构由于自身的构造特点，会形成许多拼接接缝，主要包括墩柱与承台、墩柱节段之间以及盖梁与墩柱等三个主要的连接部位，其受力特点不尽相同，故而连接方式的处理上也存在差异。为了保证盖梁、墩柱节段与承台的协同工作，接缝的处理就成了设计与施工中的关键问题。

1.1墩柱节段之间的连接构造

由于受到吊装能力及运输条件的限制，桥梁墩柱往往需要划分为若干个节段进行预制，然后在桥位处进行拼装连接。墩柱接缝面上通常需设置键齿剪力键，墩身预留管道，拼装完成后通过竖向普通钢筋或预应力钢筋连成一体，协同工作受力。墩柱节段连接预制墩柱各拼装接缝处通常采用后张预应力连接和灌浆套筒连接两种形式，其中后张预应力连接形式因其良好的耗能能力，主要应用于地震烈度高的区域。

1.2灌浆套筒连接

该方法通过直螺纹连接及灌浆工艺实现节段之间的拼装，灌浆套筒一端为空腔，另外一端设置内螺纹，需采用优质钢结构，施工时，墩柱顶部预留钢筋需设置外螺纹与套筒连接，盖梁预留钢筋需插入套筒上端空腔内，通过灌注专用的水泥浆高强无收缩灌浆料与套筒连为一体。此方法对施工精度要求较高，但由于墩柱通常均为竖向构件，其安装施工精度易于控制，故此方法在实际工程中也得到了大量应用。

1.3后张预应力连接

后张预应力连接通过预应力筋将各墩柱预制节段连为一体，可显著增强界面的连接刚度。施工时需在墩柱内预留预应力波纹管，墩柱节段拼装到位后，穿插预应力钢束，钢束下端锚固于墩顶或者承台内，上端固定于盖梁或者主梁横隔板内，最后通过压浆管道进行压浆，保证连接的密实性。为提高预制墩柱结构在地震作用下的耗能能力，在接缝面处可设置竖向耗能钢筋。

2预制装配墩的制造工艺

2.1预制墩身的制造过程

（1）墩身采用立式预制法施工。混凝土台座布置在钢筋混凝土板基础上，其上设置钢台座。(2)预制构件模板由外模板和内模板两部分组成。其中，外模板由钢模面板和支撑桁架两部分组成，模板面板一般采用冷轧钢板，桁架采用型钢结构。内模板采用分节伞形收缩整体拼装内模，通过调整顶丝来改变模板外形尺寸睁21。预制模板应满足制作简单和拆装方便的要求，模板板面平整，接缝严密，不漏浆，以保证预制构件尺寸及外观质量，在经济条件允许的情况下，建议采用整体式模板做外模。(3)检查验收钢筋位置及模板质量，由下至上一次绑扎预制构件钢筋骨架，立模板。立模时应按要求控制模板的垂直度，定位钢筋骨架的空间位置，特别是四角竖向钢筋的垂直度，以免钢筋骨架倾斜，(4)浇筑商品混凝土，由罐车运送，泵车布料人仓，分层振捣一次浇筑完成，待混凝土达到设计强度后，拆除模板，混凝土表面覆盖土工布，并进行浇水养护。

2.2预制盖梁的制造过程

根据设计及吊装、运输要求，对于较宽的盖梁，需对盖梁进行分节段匹配预制，其模板制作、立模、定位绑扎钢筋、浇筑混凝土、养护等过程可采用墩柱相同的方法，盖梁的匹配预制施工过程如图6-6所示。盖梁一般采用长线法匹配预制施工，其优点在于：①结构较为灵活，可预制多种长度及形式的盖梁，例如：盖梁底部坡度控制；②匹配预制，易于施工现场装配；③易于控制和调整盖梁的横坡线形。

3预制装配墩的安装工艺

3.1预制独柱墩的装配

为防止接缝位置处结构的腐蚀现象，一般需在接缝位置处需涂环氧树脂胶体材料。因此，装配前应做好试拼装工作，待正式拼装时一次就位，避免反复起吊、落钩等动作对环氧树脂胶体材料造成的损伤。盖梁安装前，在盖梁与墩顶节段接缝位置处涂有环氧树脂胶体材料，安装时需用全站仪进行精确控制，争取一次安装到位。墩顶上放置支座垫石，待安装就位后进行浇筑，，用于调整墩项节段的偏位，减少墩柱节段安装时的重新起钩次数，防止环氧树脂材料的损坏。

3.2预制框架墩的装配

(1)预制墩柱的安装过程预制墩柱的现场安装过程与独柱墩的墩柱节段安装过程一致，主要分为以下几个步骤：①桩基础、承台现场施工完成后，运输墩身节段至现场，完成0群节段的安装：②灌注墩底垫层；③依次匹配安装后续节段，并逐步牵引后张预应力钢束。④安装临时可调节支座，放置预制模板。每个节段连接界面之间涂环氧树脂胶进行防护，并保证预应力张拉大小不小于0．28MPa，才能保证环氧树脂截面涂抹均匀。这种连接构造采用匹配拼装施工技术，桥墩节段通过接缝处的环氧树脂连接，并通过后张预应力筋形成整体。(2)预制盖梁的安装过程框架墩的盖梁现场安装过程，主要包括湿接头的施工和预应力钢筋的张拉过程。盖梁的截面形式可根据工程情况选用第四章中的典型截面。对于路面较宽的桥梁，将使用较宽的盖梁，此时限于运输条件及起重设备的起重能力，迫使盖梁按节段预制施工。节段预制拼装盖梁的另一个原因是促进现场拼装速度。多柱墩的盖梁拼装连接非常困难，框架墩的盖梁拼装比较方便。在设计时，应考虑盖梁中湿接头的横向合理布置，湿接头的布置可以提高盖梁的安装速度，减少温度应力。湿接头的养护时间可能会成为快速施工方法的一个障碍，然而，如果处理得当，主梁安装后接缝位置可以设计成只承受盖梁本身的荷载。这意味着上部结构可在接缝灌浆、成形和养护过程中安装。

结语

桥梁结构在现有的施工过程中，主要采用现浇结构形式，施工工期较长，不可避免地对现状交通、环境等造成较大影响，而且施工质量差异较大，较多的高空作业也存在很多安全隐患，而预制装配技术在很大程度上可以缓解这种现象，因此逐渐受到工程界的青睐，但由于受到施工机械及运输能力的限制，大大制约了预制装配技术的发展。随着时代的进步和工程环境的变化，施工制约条件越来越多，对结构的质量提出更高的要求，快速施工的必要性越来越明显，因此对预制装配技术的研究有着重要的意义。

参考文献

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