像“搭积木”一样拼装桥墩

来源:科技日报  06-11 12:55

  装配式桥梁墩柱“组件” 丁浩摄

  “拼装”桥梁现场丁浩摄

  5月27日,随着直径1.5米至2米,重达数十吨或上百吨的巨型“圆柱”“花瓶柱”陆续运抵成都市三环路羊犀立交扩能改造施工点,西南首座采用全预制拼装技术施工的装配式桥梁墩柱“组件”已全部生产完成,并即将展开“拼装”工作。何为建筑领域的全预制拼装技术?百吨的“拼装”组件如何“拼装”桥梁?日前,科技日报记者采访了该建筑产品的相关研制及生产单位。

  “积木”桥墩这样诞生

  混凝土桥墩预制拼装技术在国外发展已有数十年的历史。参与本次桥墩预制施工单位中铁八局技术人员介绍说,传统桥墩需要在施工现场建设,施工流程涉及钢筋绑扎、立模、混凝土浇筑、脱模等多个环节,不仅周期较长且对交通环境、施工周期等都有影响。而全预制拼装技术的装配式桥墩,正是为了解决城市建设中现场施工安全、环保、建设速度等方面问题而诞生的。

  此次用于成都三环路羊犀立交扩能改造工程的拼装式墩柱组件,高度从4.2米到13米不等,最轻的约20吨,最重的则达100吨。“它们中,有的可以直接装在墩台上作为单根桥墩使用,也有的需要两组上下拼装后作为桥墩使用。其中一种圆形截面花瓶墩的预制立柱则为国内首次尝试。”中铁八局集团总工程师、建筑工业化研发中心主任郭相武介绍说。

  那么这些重达数十吨、上百吨的桥墩“积木”如何生产?中铁八局桥梁公司相关技术人员介绍,预制桥墩工艺复杂,对每一个环节技术要求较高。本次桥墩制造中,作为桥墩“骨骼”的钢筋笼采用专用定型胎架绑扎,绑扎完成后通过吊车运输到骨架入模台位进行合模,最后在预制台位进行立式混凝土灌注。而所有的桥墩“组件”全部采用高性能C40混凝土(自密实),待混凝土达到脱模强度后,可进行模板脱模,并立式存放养护。需要发运时,可进行翻转卧放并吊装到运输车辆上,运输到施工现场。

  “施工中,我们对钢筋、预埋件、模板和混凝土质量进行严格管控,为确保墩身浇筑内实外光,公司还在反复试验中分析总结出混凝土最佳配合比和最好施工工艺。”中铁八局桥梁公司总工程师刘志明介绍说。

  稳定连接才能“搭得好”

  毕竟建设桥梁不是简单的“搭积木”,这种“拼装式”桥墩各个组件之间如何稳定连接,直接关乎建筑质量。在现场施工的中铁八局桥梁公司科技部部长王江表示,连接是全预制拼装的核心技术之一,其主要方式包括采用后张预应力筋(钢绞线、精轧螺纹钢)连接、灌浆套筒连接、灌浆金属波纹管连接等。而此次西南首座装配式桥墩则采用灌浆套筒连接。

  在施工现场记者看到,直径2米的“拼装”桥墩横截面上,有32组直径32毫米、长770毫米的中空套筒,呈环状分布在桥墩截面。“拼接中,上下两组桥墩同样位置的32组中空套筒进行插入式连接。连接成功后,施工人员则在桥墩侧面的预留孔中,自下而上向中空的套筒内注入专用灌浆料,确保上下连接稳定。”王江说,此次在成都安装的桥墩按照设计建筑要求,还具备9级抗震能力。同时,用传统方式在施工现场建造同样尺寸的桥墩周期约7天左右,但用这项新型预制拼装技术施工,仅需1天就能完成一个桥墩的拼接。(通讯员王江记者盛利)