蘆葦河大橋高墩施工技術(shù)

尹晉相

(山西省晉中路橋建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西晉中 030600)

1 概況

蘆葦河大橋上部結(jié)構(gòu)為30 m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)小箱梁，下部結(jié)構(gòu)為柱式墩、樁基礎(chǔ)，該橋立柱有:直徑為1.4 m 78根，直徑為1.6 m 62 根，直徑為1.8 m 56 根，直徑為2.0 m 70 根，共需 C30混凝土8 331 m3。設(shè)有蓋梁76片，其中1號(hào)～5號(hào)墩蓋梁高1.6 m、寬1.7 m，長(zhǎng)10.81 m;6 號(hào)、11 號(hào)、16 號(hào)墩蓋梁高1.6 m、寬2.0 m，長(zhǎng)11.31 m;8號(hào) ～10號(hào)、12號(hào) ～15號(hào)、17號(hào)、18號(hào)、34號(hào) ～36號(hào)墩蓋梁高 1.6 m、寬 1.7 m，長(zhǎng) 11.31 m，19號(hào) ～20 號(hào)、22號(hào) ～25號(hào)、27號(hào) ～30 號(hào)、32 號(hào)、33 號(hào)墩蓋梁高 1.6 m、寬 1.9 m，長(zhǎng)11.31 m，0 號(hào)和37 號(hào)橋臺(tái)蓋梁高 1.4 m、寬1.8 m，長(zhǎng)12.24 m，共需C30混凝土2 338 m3。該橋最大墩高35 m。

2 施工組織

本橋立柱采用人工配合汽車吊安裝模板和鋼筋，混凝土由項(xiàng)目部左側(cè)的2臺(tái)750型混凝土拌和站集中拌和，混凝土攪拌車運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，用汽車吊吊放入模。在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)鋼筋加工棚，立柱鋼筋加工在鋼筋加工棚內(nèi)進(jìn)行，鋼筋切割采用切割機(jī)，鋼筋焊接采用雙面搭接焊，鋼筋安裝由人工配合汽車吊完成。施工時(shí)分兩個(gè)施工班組，同時(shí)展開(kāi)立柱的施工，投入立柱模板8套。

該橋蓋梁施工首先用人工從原地面到蓋梁底高度范圍內(nèi)搭設(shè)鋼管支架，作為工人上下的通道和操作的平臺(tái)，再用人工配合汽車吊安裝模板和鋼筋，混凝土由拌和站集中拌和，混凝土攪拌車運(yùn)送到現(xiàn)場(chǎng)，用汽車泵泵送入模。在施工現(xiàn)場(chǎng)設(shè)鋼筋加工棚，蓋梁鋼筋加工在鋼筋加工棚內(nèi)進(jìn)行，鋼筋切割采用切割機(jī)，鋼筋焊接采用雙面搭接焊，鋼筋安裝由人工配合汽車吊完成。投入蓋梁底模5套，側(cè)模3套。

3 施工方案

3.1 施工準(zhǔn)備

3.1.1 技術(shù)準(zhǔn)備

開(kāi)工前項(xiàng)目部工程部對(duì)現(xiàn)場(chǎng)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，測(cè)量隊(duì)根據(jù)復(fù)核合格的導(dǎo)線和水準(zhǔn)聯(lián)測(cè)結(jié)果，采用全站儀按照復(fù)核過(guò)的施工圖設(shè)計(jì)坐標(biāo)，對(duì)立柱、蓋梁進(jìn)行準(zhǔn)確定位，項(xiàng)目部試驗(yàn)室進(jìn)行C30混凝土的配合比試驗(yàn)并上報(bào)總監(jiān)辦試驗(yàn)室復(fù)核，批復(fù)后使用。

3.1.2 機(jī)具準(zhǔn)備

施工現(xiàn)場(chǎng)配備3臺(tái)25 t汽車吊用于吊放鋼筋和模板，1臺(tái)臂長(zhǎng)42 m的汽車泵用于混凝土澆筑。模板采用定型鋼模板，在工廠整體加工焊接好后運(yùn)至工地，混凝土由項(xiàng)目部左側(cè)的混凝土拌和站供應(yīng)。采用BX1-500電焊機(jī)4臺(tái)進(jìn)行鋼筋焊接工作，CQ40鋼筋切割機(jī)2臺(tái)進(jìn)行鋼筋加工中的切斷工作，鋼筋彎曲采用鋼筋彎曲機(jī)2臺(tái)。施工用電以社會(huì)電為主，現(xiàn)場(chǎng)備用1臺(tái)120 kW發(fā)電機(jī)。

3.1.3 材料準(zhǔn)備

混凝土拌和站根據(jù)施工進(jìn)展情況提前準(zhǔn)備立柱、蓋梁施工所需的碎石、砂、42.5號(hào)水泥，用于拌制立柱混凝土。立柱施工所需鋼筋進(jìn)場(chǎng)后由項(xiàng)目部試驗(yàn)室進(jìn)行取樣檢驗(yàn)，合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師檢驗(yàn)，并按規(guī)范要求頻率進(jìn)行焊接試驗(yàn)。

3.2 施工過(guò)程

3.2.1 立柱施工

1)鑿毛:待橋墩系梁混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa后對(duì)系梁與立柱結(jié)合處用人工進(jìn)行鑿毛，鑿毛到表面粗糙、露出系梁混凝土中碎石為止。2)鋼筋安裝:首先對(duì)樁頂預(yù)留鋼筋逐一調(diào)整并清除鋼筋表面附著混凝土、砂漿，然后將樁基箍筋接長(zhǎng)。在安裝系梁鋼筋的同時(shí)安裝立柱鋼筋，在鋼筋骨架四周綁扎專門定做的混凝土墊塊以保證鋼筋保護(hù)層厚度。立柱鋼筋籠在現(xiàn)場(chǎng)制作成型后用吊車吊起后預(yù)埋入系梁內(nèi)，立柱鋼筋的固定采用斷續(xù)焊的方式與樁基鋼筋連接，斷續(xù)焊總長(zhǎng)度滿足10d要求，焊接時(shí)保證立柱鋼筋籠軸線與中心點(diǎn)重合。立柱鋼筋籠固定好后，在澆筑系梁混凝土前，立柱鋼筋籠下部用對(duì)稱定位鋼筋固定，上部四邊用風(fēng)纜對(duì)稱拉緊加固，以防大風(fēng)將鋼筋籠吹倒。3)模板安裝:立柱模板采用兩塊半圓形鋼模板，模板在安裝之前，預(yù)先在地面進(jìn)行試拼裝，試拼符合要求后，再安裝就位(見(jiàn)圖1)。模板接縫采用雙面膠，既可緊貼模板又可做到不吸水。模板表面采用清機(jī)油作為脫模劑，確保模板拆除過(guò)程中不影響混凝土表面質(zhì)量，模板在場(chǎng)地內(nèi)拼裝成功后，用吊機(jī)豎直吊起，安裝在立柱鋼筋籠周圍，模板上口高于立柱待澆混凝土面不少于10 cm，柱模四周用4根纜風(fēng)繩對(duì)拉固定。模板底部與系梁表面接觸處，用砂漿填平嵌實(shí)。模板安裝過(guò)程中由現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員在模內(nèi)用垂球在立柱模板頂兩個(gè)方向檢查垂直度及與底部模板中心的偏位來(lái)控制定位，組裝完畢后再用全站儀校核，檢測(cè)模板的垂直度，為了確保立柱混凝土表面平整，光潔，鋼面板保持平整、光潔，并使模板能相互套用，同一種模板上下都能相互連接，模板間錯(cuò)位不大于1 mm。4)混凝土澆筑:混凝土澆筑前，將模板內(nèi)雜物清除干凈，如有縫隙嵌塞嚴(yán)密。鋼筋上的雜物清除干凈，以增加混凝土與鋼筋的粘結(jié)性，提高混凝土成品件的穩(wěn)固性。模板、鋼筋檢查合格后，采用汽車吊進(jìn)行混凝土的澆筑，并嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，入模前的混凝土要隨時(shí)抽樣，測(cè)定坍落度并制作試塊。每根立柱混凝土選用同產(chǎn)地的砂石料和同規(guī)格的水泥，以保證同根立柱的顏色一致。澆筑混凝土?xí)r用汽車吊吊送入模內(nèi)，采用導(dǎo)管式串筒下放混凝土，水平分層澆筑，每層厚度不大于30 cm。振搗采用50型插入式振搗器振搗，快插慢拔，垂直搗入振搗時(shí)間按照使混凝土中無(wú)明顯氣泡逸出為度。混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行，混凝土頂面嚴(yán)格控制澆筑標(biāo)高，頂面混凝土高出設(shè)計(jì)標(biāo)高3 cm～5 cm。混凝土澆筑完畢初凝前采用二次趕壓抹光，控制表面收縮裂紋，減少水分蒸發(fā)。5)拆模養(yǎng)護(hù):混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa后拆除模板，先用吊車把模板吊住，人工將模板連接的螺絲拆掉后，把模板水平向外移，等整個(gè)模板都離開(kāi)立柱混凝土面一定距離后，再將模板向上緩慢移動(dòng)，同時(shí)模板兩頭用繩子拉住控制模板移動(dòng)方向。拆除模板和支架后，及時(shí)清除灰漿，維修整理，妥善存放?；炷帘砻嬖诓鸪０?4 h內(nèi)整修消除接縫痕跡和氣泡。模板拆除后采用比立柱直徑稍大的直塑料套筒包裹并在柱頂放置水桶滴漏養(yǎng)護(hù)7 d以上。

圖1 模板安裝示意圖

3.2.2 蓋梁施工

1)支架搭設(shè):首先將同一墩相鄰兩立柱間系梁頂雜物清理干凈，系梁基坑回填后用壓路機(jī)壓實(shí)，然后在同墩相鄰立柱間采用人工搭設(shè)φ50 mm鋼管支架，鋼管縱橫向間距為1.2 m，同時(shí)用鋼管搭建“Z”形旋梯，用鋼管連接的方式設(shè)置人行通道。旋梯轉(zhuǎn)彎處設(shè)置轉(zhuǎn)彎平臺(tái)，旋梯設(shè)置高1 m的扶手。在支架頂面鋪設(shè)竹琶并用鐵絲固定在支架上，作為工人操作的平臺(tái)。工作平臺(tái)寬0.6 m，高度1.2 m，四周用鋼管圍護(hù)并掛防護(hù)網(wǎng)。

2)抱箍安裝:抱箍高50 cm，采用兩塊半圓弧形鋼板(板厚t=16 mm)制成，10根M24的高強(qiáng)螺栓連接，抱箍緊箍在墩柱上產(chǎn)生摩擦力提供上部結(jié)構(gòu)的支承反力，為了提高墩柱與抱箍間的摩擦力，同時(shí)對(duì)墩柱混凝土面保護(hù)，在墩柱與抱箍之間設(shè)一層2 mm～3 mm厚的橡膠墊。

3)底模安裝:在抱箍頂沿蓋梁長(zhǎng)度方向的立柱兩側(cè)安放Ⅰ36工字鋼，工字鋼對(duì)稱打設(shè)4個(gè)眼，用拉桿拉緊，在工字鋼上按0.4 m的間距橫向布設(shè)高10 cm槽鋼作為橫梁，橫梁長(zhǎng)3.8 m，然后在槽鋼上安裝底模，底模為特制大鋼模，面模厚度δ=6 mm，肋板高為10 cm。蓋梁懸出端底模下設(shè)三角支架支撐，三角架放在橫梁上，底模與墩柱相交部位采用特制型鋼支架作支撐。蓋梁模板在安裝之前，預(yù)先在地面進(jìn)行試拼裝，試拼符合要求后，再安裝就位。模板接縫采用雙面膠，模板表面采用清機(jī)油作為脫模劑，確保模板拆除過(guò)程中不影響混凝土表面質(zhì)量。

4)鑿毛:底模安裝好后人工對(duì)蓋梁與立柱結(jié)合處進(jìn)行鑿毛，鑿毛到表面粗糙、露出立柱混凝土中碎石為止，然后將垃圾清理干凈，柱頂用清水進(jìn)行沖洗。

5)鋼筋安裝:根據(jù)蘆葦橋的特點(diǎn)，該橋1號(hào)～3號(hào)墩立柱高度為6.74 m～12.2 m，蓋梁鋼筋骨架采用在地面上加工成型后，用25 t汽車吊吊起放在設(shè)計(jì)位置的方法。其他墩立柱高度均在20 m以上，采用在地面上加工鋼筋骨架片，然后待蓋梁底模安裝好后逐片用35 t汽車吊吊裝到蓋梁位置，人工現(xiàn)場(chǎng)綁扎蓋梁箍筋。吊裝就位要準(zhǔn)確，并且確保鋼筋保護(hù)層厚度誤差不大于5 mm。采用混凝土墊塊作為保護(hù)墊塊，用于確保鋼筋與模板間保護(hù)層的厚度。

6)安裝側(cè)模:側(cè)模為特制大鋼模，面模厚度δ=6 mm，肋板高為10 cm，在肋板外設(shè)2［14背帶。在側(cè)模外側(cè)采用間距1.2 m的2［14b作豎帶，在豎帶上下各設(shè)一條φ16的栓桿作拉桿，上下拉桿間間距1.8 m，拉桿外加墊塊螺帽，內(nèi)加橫內(nèi)撐，將兩面模板橫向連成整體，校正定位。在豎帶外設(shè)φ48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。

端模為特制大鋼模，面模厚度δ=6 mm，肋板高為10 cm。在端模外側(cè)采用間距1.2 m的2［14b作豎帶，在豎帶外設(shè)φ48的鋼管斜撐，支撐在橫梁上。

用人工配合汽車吊安裝側(cè)模和端模，模板上口高于混凝土面不少于5 cm，端頭模板和側(cè)面模板牢固連接，組裝完畢后現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員檢測(cè)模內(nèi)尺寸，為了確保蓋梁混凝土表面平整，光潔，鋼面板須保持平整、光潔，模板間錯(cuò)位不大于1 mm。

7)混凝土澆筑:混凝土澆筑前將模板內(nèi)雜物、已澆混凝土面上的泥土用人工清理干凈，模板、鋼筋檢查合格后，采用汽車吊進(jìn)行混凝土的澆筑。

每片蓋梁的混凝土，選用同產(chǎn)地的砂石料和同規(guī)格的水泥，以保證同片蓋梁的顏色一致。混凝土澆筑前，現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)檢員檢查模板各部位尺寸是否正確，接縫是否嚴(yán)密，支撐、拉桿是否穩(wěn)固以及鋼筋、預(yù)埋件位置等是否正確。以上各項(xiàng)全部符合設(shè)計(jì)要求后方可澆筑混凝土?；炷劣砂韬驼静捎秒娔X計(jì)量器控制料量的攪拌，混凝土罐車運(yùn)輸、用混凝土汽車泵泵送混凝土入模，澆筑順序從與墩柱聯(lián)接部位開(kāi)始向兩端分層澆筑，混凝土振搗采用高頻插入式振搗器，快插慢拔。每次澆筑時(shí)以40 cm為一層往上澆筑，嚴(yán)禁超振或漏振，以混凝土面停止下沉，并無(wú)明顯氣泡上升、表面平坦一致為宜。在澆筑上層混凝土?xí)r，將振搗棒插入下層混凝土內(nèi)不少于10 cm?；炷琳駬v時(shí)嚴(yán)禁碰撞鋼筋和模板。

混凝土頂面嚴(yán)格控制澆筑標(biāo)高，澆筑完后及時(shí)收光抹面?；炷翉?qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以后拆除側(cè)模，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%以上后拆除底模和抱箍。拆模時(shí)應(yīng)小心，不能造成蓋梁棱角破損。拆除后的模板用人工磨光整平，涂刷脫模劑。模板移運(yùn)過(guò)程，嚴(yán)禁碰撞，以免產(chǎn)生惡意的變形。

8)混凝土養(yǎng)護(hù):采用厚透水土工布嚴(yán)密包裹，然后按蓋梁橫坡在高的一端放置水桶，水桶下部打眼安裝與蓋梁長(zhǎng)度相近的PVC管，管另一端加堵頭密封，管子的兩面打上兩排孔，再給桶內(nèi)裝滿水，利用水自身壓力噴灑養(yǎng)生，水桶內(nèi)水量設(shè)專人負(fù)責(zé)定時(shí)檢查，養(yǎng)護(hù)7 d以上。

3.3 施工注意事項(xiàng)

1)鋼筋焊接或綁扎接頭應(yīng)設(shè)置在內(nèi)力較小處，并錯(cuò)開(kāi)布置。2)鋼筋焊接時(shí)，焊渣應(yīng)隨焊隨敲。電弧焊焊縫表面應(yīng)平整，不得有較大凹陷，接頭處不得有縫紋，氣孔，夾渣的數(shù)量和大小不得超過(guò)規(guī)范要求。3)由于本地山中時(shí)常刮有大風(fēng)，立柱鋼筋籠就位時(shí)要嚴(yán)格對(duì)中，并用四根風(fēng)纜固定在地錨上。4)澆筑混凝土?xí)r，派專人看管、檢查模板支撐情況，發(fā)現(xiàn)模板變形有超過(guò)允許偏差的可能性時(shí)，及時(shí)糾正。5)混凝土自高處落下的自由高度不得超過(guò)2 m，超過(guò)2 m時(shí)應(yīng)采用導(dǎo)管或溜槽，以防止混凝土離析。6)蓋梁抱箍螺栓必須擰緊，以防抱箍松動(dòng)而發(fā)生支撐體系滑塌現(xiàn)象。7)蓋梁底模與立柱接觸處，用海棉條或橡膠條密封，以防漏漿而影響混凝土質(zhì)量。8)蓋梁鋼筋骨架就位時(shí)在底模上按設(shè)計(jì)位置畫出骨架四周邊線，并按線就位。

4 結(jié)語(yǔ)

目前蘆葦河大橋的橋梁下部高墩施工已接近尾聲，已完立柱和蓋梁外光內(nèi)實(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，實(shí)踐證明，我們采取的施工方案是合理和可行的，只要在施工過(guò)程中嚴(yán)格控制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并及時(shí)將問(wèn)題消除在萌芽狀態(tài)，使施工質(zhì)量始終處于受控之中，同樣也是為企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。