貴州惠水特大橋墩柱無支架施工技術(shù)探討

肖連勇

（貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，貴州 貴陽 550001）

1 工程概況

惠水特大橋中心樁號(hào)LK3＋228，起點(diǎn)樁號(hào)LK2＋020，終點(diǎn)樁號(hào)LK4＋436，全長(zhǎng)2416m。本橋處于整幅路基范圍，分左右幅設(shè)計(jì)，兩幅結(jié)構(gòu)各自獨(dú)立。本橋平面位于左偏圓曲線（R＝1500m）、緩和曲線（A＝504.975）、直線及R＝2600的緩和曲線上。橋位區(qū)處于云貴高原與廣西丘陵過渡的斜坡地帶，為黔南州惠水縣和平鎮(zhèn)管轄，有鄉(xiāng)村公路通至橋位，交通較便利。兩岸橋臺(tái)縱橫坡較陡，橋區(qū)域附近海拔952.2～1013.9m，相對(duì)高差61.7m，大橋橫跨一緩丘盆地、S101公路及民房、漣江河。

全橋設(shè)計(jì)墩柱313根，總長(zhǎng)度6855.5m。最矮墩柱為左幅1＃墩，墩高7m，最高墩柱為左右幅15＃墩柱，墩高32m。設(shè)計(jì)為C30級(jí)砼，體積為16786m3。全橋設(shè)計(jì)柱系梁182道，設(shè)計(jì)為C30級(jí)砼，數(shù)量為1620m3。全橋設(shè)計(jì)蓋梁156道（54#門架墩蓋梁除外），設(shè)計(jì)為C30級(jí)砼，體積為5444m3。

2 墩柱施工方案選擇

橋梁區(qū)域大部分處于農(nóng)田、河壩中，地基承載力極小，若采用常用的滿堂支架施工，地基需換填硬化處理，費(fèi)用高，且施工所用的支架、扣件消耗大，工期長(zhǎng)。墩柱、系梁、蓋梁工程量大、工期緊，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，擬采用無支架翻模施工，在墩柱上預(yù)留孔道、預(yù)埋鋼棒，施工荷載通過工字鋼傳至預(yù)埋鋼棒，待混凝土達(dá)到強(qiáng)度后，拆除模板及鋼棒。此方案不受地形限制，可節(jié)約工期和成本，且避免了原有地貌盡可能少的破壞。

3 無支架施工的特點(diǎn)

橋梁所處地形較平坦，交通運(yùn)輸便利，適合鋼筋籠集中制作、整體運(yùn)輸和整體吊裝，適合大型吊裝設(shè)備作業(yè)。該工程工程量大、工期緊，橋墩施工是該工程的關(guān)鍵所在。無支架施工可節(jié)省大量工期，操作簡(jiǎn)單、安全系數(shù)高。無鋼管支架及扣件消耗、模板消耗小，節(jié)約材料及勞動(dòng)力。對(duì)交通保暢影響小，對(duì)河道交通影響小，有利于快速施工和文明施工。

4 墩柱無支架施工技術(shù)

4.1 測(cè)量放樣

先對(duì)墩柱的結(jié)構(gòu)線及墩柱中線進(jìn)行測(cè)量放樣，墩柱前后、左右邊緣距設(shè)中心線尺寸容許偏差10mm。墩柱施工前，將樁頂沖洗干凈，并將墩柱結(jié)構(gòu)線以內(nèi)的混凝土面鑿除浮漿，整理連接鋼筋。

4.2 鋼筋加工及安裝

挖（鉆）孔樁灌注完成后，用挖掘機(jī)或人工開挖基坑，破除樁頭，樁基經(jīng)檢測(cè)合格后即可進(jìn)行墩柱施工。精確測(cè)量放樣后可開始墩柱鋼筋的接長(zhǎng)。由于施工地勢(shì)平坦且墩柱較矮，便于鋼筋籠整體吊裝，25t吊車已能滿足施工需要。墩柱、系梁、蓋梁鋼筋在統(tǒng)一在加工場(chǎng)下料制作、綁扎完成。因此墩柱鋼筋全部在鋼筋加工場(chǎng)綁扎完成，再采用吊車整體吊裝就位。墩柱鋼筋的接長(zhǎng)采用雙面焊，焊接長(zhǎng)度不小于5d（d為直徑），且符合設(shè)計(jì)及施工規(guī)范要求。

墩柱鋼筋綁扎完畢后，如不能及時(shí)安裝墩柱模板，則需臨時(shí)將墩柱鋼筋龍用攬風(fēng)繩連接穩(wěn)定，防止鋼筋籠失穩(wěn)倒塌。在墩身施工階段根據(jù)施工安排，墩柱鋼筋施工完畢至澆筑砼有一定的時(shí)間間隔，為了防止已綁扎好的鋼筋銹蝕，在鋼筋綁扎完畢后，即在鋼筋外表涂刷一層水泥漿。

4.3 墩柱模板安裝

墩柱模板全部采用吊車配合安裝。墩柱模板采用新制定型鋼模，每節(jié)長(zhǎng)2m，模板有一定的剛度，施工和搬運(yùn)過程中不得變形，接縫要平整嚴(yán)密不漏漿。

在用砂漿處理基樁頂面周圍填充模板底部縫隙后即可安裝定型鋼模，同時(shí)拆出固定鋼筋骨架的風(fēng)纜。模板安裝好后，用經(jīng)緯儀校正墩柱中心線及垂直度后，用風(fēng)纜將墩柱模板固定。模板頂標(biāo)高即為墩柱頂標(biāo)高，墩柱澆筑砼高度即為模板高。

模板安裝好后，組織人員對(duì)模板的穩(wěn)定性、支撐、模板的幾何尺寸、拼縫、連接牢固程度等進(jìn)行檢查驗(yàn)收，同時(shí)對(duì)保護(hù)層厚度及墊塊進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保滿足要求。在鋼筋綁扎和模板安裝時(shí)要保證位置的準(zhǔn)確性，盡量少用保護(hù)層墊塊。

立柱模板安裝前要刷脫模劑，拆模后要用砂紙清除模板表面的雜物，同時(shí)校正模板。施工時(shí)應(yīng)嚴(yán)格控制墩身的豎直度或斜度，控制澆筑處橋墩頂面的偏心，一旦發(fā)現(xiàn)偏差應(yīng)立即糾正。

4.4 澆筑墩柱混凝土

混凝土在拌合站集中拌制，采用混凝土泵車澆筑，插入式振搗器振搗。每層混凝土澆筑厚度按30cm控制，采用振搗棒在距鋼模10cm處進(jìn)行先周邊后內(nèi)心的振搗。

由于采用混凝土泵車澆筑墩柱混凝土速度快，為了確保施工安全，在施工中同時(shí)澆筑2～4根墩柱砼，每棵墩柱澆筑2～3m循環(huán)澆筑。

每一處振搗完畢后，邊振搗邊徐徐提升振搗器，避免振搗器碰撞模板及鋼筋。每澆筑一層，振搗一層，振搗上層時(shí)振搗器插入下層5～10cm，操作上要求“快插慢拔”，盡量避免碰撞鋼筋模板。

當(dāng)混凝土澆筑至立柱頂部時(shí)，將多余的水泥漿去除并在初凝前進(jìn)行復(fù)振，以消除混凝土立柱頂面附近的裂縫。混凝土澆筑宜連續(xù)進(jìn)行，若澆筑過程因故中斷，則中斷時(shí)間不得超過前層混凝土的初凝時(shí)間，否則應(yīng)按施工縫進(jìn)行處理。在整個(gè)高墩的施工過程中，應(yīng)采取措施，加強(qiáng)墩身混凝土的養(yǎng)生。所有施工支架和工作平臺(tái)，應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，同時(shí)應(yīng)設(shè)置必要的安全防護(hù)設(shè)施，以確保施工安全。

4.5 拆模

當(dāng)砼達(dá)到一定的強(qiáng)度時(shí)，即可拆模。拆模時(shí)不得把砼的表面破壞，拆模后及時(shí)認(rèn)真清理保養(yǎng)。墩柱砼拆模后，用塑料薄膜包裹好進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

混凝土澆筑振搗后，之所以能逐漸凝結(jié)硬化，主要是因?yàn)樗嗨饔玫慕Y(jié)果，而水化作用則需要適當(dāng)?shù)臏囟群蜐穸葪l件，因此為了保證混凝土有適宜的硬化條件，使其強(qiáng)度不斷增長(zhǎng)，必須對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。混凝土澆筑后，如氣候炎熱、空氣干燥，不及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，混凝土中水分會(huì)蒸發(fā)過快，形成脫水現(xiàn)象，使已形成凝膠體的水泥顆粒不能充分水化，不能轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定的結(jié)晶，缺乏足夠的粘結(jié)力，從而會(huì)在混凝土表面出現(xiàn)片狀或粉狀脫落。此外，在混凝土尚未具備足夠的強(qiáng)度時(shí)，水分過早的蒸發(fā)還會(huì)產(chǎn)生較大的收縮變形，出現(xiàn)干縮裂紋，影響混凝土的耐久性和整體性。所以混凝土澆筑后初期階段的養(yǎng)護(hù)非常重要，混凝土終凝后應(yīng)立即進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。墩柱砼施工前，需注意預(yù)埋鋼棒，用于鋪設(shè)蓋梁底模用。

4.6 墩柱養(yǎng)生措施

從拌合站沿橋梁前進(jìn)方向，采用89mm的鋼管全線接通引水，用于對(duì)混凝土的養(yǎng)護(hù)。主水管到達(dá)墩柱后，采用20mm分水管（鋼管）沿安全爬梯向上分引，在安全爬梯預(yù)埋件處，將養(yǎng)生水管與預(yù)埋件焊接，其余地方每隔2m采用鐵絲將養(yǎng)生水管與安全爬梯綁扎牢固。

4.7 系梁、蓋梁無支架施工

由于采用無支架施工，蓋梁施工前，所有墩柱需預(yù)埋鋼棒，鋼棒預(yù)埋時(shí)注意調(diào)整好橫坡及高程。鋼棒采用A3＃鋼，直徑13cm，每邊外露60cm。鋼棒上橫向鋪設(shè)I50C工字鋼。I50C工字鋼上順橋向鋪設(shè)I14槽鋼，間距50cm。蓋梁底模直接在I14槽鋼上鋪設(shè)。然后吊裝綁扎好系梁及蓋梁鋼筋籠，經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格，再拼裝兩側(cè)的模板。蓋梁底模和側(cè)模采用鋼模板拼裝。

4.8 無支架施工示意圖

鋼筋、模板吊裝示意圖見圖1。

圖1 鋼筋、模板吊裝示意圖

蓋梁模板安裝示意圖見圖2。

圖2 蓋梁模板安裝示意圖

5 結(jié)語

城市橋梁的無支架施工將有效解決長(zhǎng)期以來橋梁施工對(duì)地面交通的矛盾，提高工地現(xiàn)場(chǎng)文明施工的管理水平。無支架模板安裝以機(jī)械為主，能大幅度減少高空作業(yè)量，便于安全生產(chǎn)管理，同時(shí)加快模板周轉(zhuǎn)速度，大大縮短施工周期，而且使用壽命長(zhǎng)，因而具有良好的應(yīng)用前景。

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