京沈客專老牛河特大橋墩臺施工技術研究

蔣平江,雷建華

(1.陜西鐵路工程職業(yè)技術學院,陜西 渭南 714000;2.中鐵五局集團機械化工程公司,湖南 衡陽 421000)

隨著我國交通事業(yè)的快速發(fā)展,作為跨越江河、山谷等障礙的橋梁建設已經進入了一個嶄新的發(fā)展時期,橋梁墩臺的設計和選擇越來越多。合理的墩臺施工技術不僅能保證橋梁的工程質量和使用性能,還能大大的節(jié)約施工成本和施工周期?；诖?以北京至沈陽高鐵客運專線老牛河特大橋為例,研究探討了特大橋承臺、圓端形實體墩及空心墩墩身施工技術方案及施工工藝流程,對工程建設中橋梁施工技術、工藝的選取和優(yōu)化有一定的參考價值。

1 工程概況

京沈客專承德段老牛河大橋位于河北省承德市承德縣六溝鎮(zhèn)境內,全長2.139公里,設計樁基66根。根據(jù)設計圖紙,樁穿過的地質覆蓋層主要為粉質黏土、卵石土、圓礫土等,各土層地基承載力為 160KPa～1000KPa,樁類型為摩擦樁和柱樁兩種。承臺高度范圍2～8m,橋墩分圓端型實心墩和圓端型空心墩兩種,圓端型實心墩高度3m～27m；圓端型空心墩高度24m～35m。橋梁上部結構主要以32m、24m簡支箱梁作為常用跨度梁型,采用現(xiàn)澆預應力連續(xù)箱梁1聯(lián)。

2 橋梁墩臺施工

墩臺施工工序為：基坑開挖、鑿除樁頭、樁基無損檢測、鋼筋綁扎、立模、澆筑混凝土、養(yǎng)生、拆模。

2.1 基坑開挖

岸上承臺基坑開挖采用挖掘機放坡開挖,人工配合機械做局部清理基坑。基坑開挖至設計標高時,四周各加寬開挖50cm,人工平整基礎坑底,并做簡單夯實；樁頭用風鎬配合人工鑿除。樁頭鑿除后,先復核樁位,再進行無損傷檢測,檢測合格后,即可進行下一步承臺或墩身的施工。

2.2 承臺施工

在基坑內綁扎鋼筋籠,用大塊組合鋼模板,混凝土輸送泵澆注完成承臺施工；對承臺采用大塊組合鋼模板,內置Ф14拉模鋼筋,采用高度為130CM的定型鋼模板,模板間通過螺栓聯(lián)接,模板加固通過加長背肋以對拉螺栓對拉,沿模板垂直方向布設三條橫向鋼帶,用方木對撐加固,模板間嵌塞鋼木密封條,以保證良好的結構尺寸和結構外型；砼一次澆注成型。C25型混凝土從砼預制場中攪拌成料后,要促證混凝土不出現(xiàn)漏漿、失水、離析等現(xiàn)象,否則須在澆筑前進行二次攪拌[1-2]。

2.3 墩身施工方案

該橋橋墩主要型式為圓端形實體墩及空心墩。其中圓端型實心墩高度3m～27m；圓端型空心墩高度24m～35m。

(1)實心墩墩身施工方案

15米以下橋墩采用一次立模澆筑成型,15米以上實采體墩采用二次分段澆筑成型。同類型墩身首先利用調整節(jié)施工高度差異部分,再利用現(xiàn)有標準節(jié)模板施工。圓端形墩身模板采用無拉桿式大塊鋼模施工。模板預拼檢查合格后分節(jié)、分塊運至施工現(xiàn)場安裝。墩身模板吊裝就位安裝時,用纜風繩將鋼模板固定,利用全站儀校正鋼模板兩垂直方向傾斜度?；炷翝仓捎庙泡斔捅没蚱嚤梅謱訚仓?。

(2)空心墩墩身施工方案

空心墩施工采用翻模施工工藝,即空心墩外模以頂口圓端半徑尺寸最小處作為模板頂口,以底口圓端半徑最大尺寸為模板底口1.5m為一節(jié)做全套模板,根據(jù)各個橋墩頂、底口尺寸調整模板節(jié)段長度,保證每個橋墩頂、底口處尺寸單獨成節(jié)。施工時圓端采用定型模板,中間平模向上翻升工藝,同時將施工完畢的的圓端模板轉移到其他墩施工,模板設計自帶支架。各墩之間形成自帶支架模板流水法施工作業(yè)。確保墩身基本保持同時施工。模板用吊車吊裝,人工輔助就位。先拼裝墩身一個面的外模,然后逐次將整個墩身的第一節(jié)外模板組拼完畢。外模板安；裝后吊裝內模板；然后上拉筋。每節(jié)模板安裝時,可在兩節(jié)模板間的縫隙間塞填薄鋼板糾偏。圓端模板及平面模板具體參數(shù)設計見圖1-2。

圖1 圓端模板設計圖

圖2 平面模板設計圖

考慮到內模施工空間較小,墩身內部平面部分模板設計與外模一樣,分割成高度1.5m的小塊模板進行組合,將兩端圓模制作成兩塊大模板進行組合。面板使用5mm厚鋼板制作,模板縱肋采用[8槽鋼,圈肋采用[16槽鋼,縱肋和橫梁組焊而成,模板法蘭采用1.0cm鋼板,撐桿采用[16槽鋼。內模板拉桿采用Φ20精扎螺紋鋼,拉桿孔與外模相對應。內模圓端及平面模板具體參數(shù)設計見圖3-4。

圖3 內模圓端模板設計圖

空心墩分節(jié)施工,每節(jié)施工高度3m,模板分定位導向模板與混凝土施工模板。每個橋墩對應使用模板4.5m,前一節(jié)模板預留1.5m模板保持緊固狀態(tài),作為導向模板,再向上順接內外模板3m,成為混凝土施工的模板體系。墩身模板不同對應高度均采用不同的模板型號,同一型號模板在每個橋墩僅使用一次,然后拆除移到下一個橋墩對應工作面上,這樣各個橋墩依次階梯狀使用模板,形成一種流水節(jié)拍倒用模板,每一節(jié)段模板向前流動使用。

圖4 內模平面模板設計圖

(3)墩身鋼筋、砼施工

圖5 墩臺身施工工藝流程圖

墩身鋼筋采用直螺紋套筒連接技術。砼澆筑時,墩身高度小于30m時采用混凝土汽車泵灌注,墩身高度大于30m時采用塔吊配合HBT80A混凝土輸送泵垂直運輸入模。混凝土澆注完成后立即覆蓋并灑水養(yǎng)護。應避免水化熱產生過大的內外溫差,經過計算在必要時在墩身內預埋冷卻管,降低混凝土內部溫度。對于較矮的實心墩采用包裹塑料模灑水養(yǎng)生,其余墩身采用混凝土養(yǎng)護液,墩頂及施工時的接茬面覆蓋土工布澆水養(yǎng)生,并保持其濕潤狀態(tài),保濕養(yǎng)護14d以上[3-4]。墩身施工工藝流程見圖5。

圖6 墩身沉降觀測點布置圖

(4)橋梁墩臺不均勻沉降觀測

橋梁墩臺的工后沉降按下列規(guī)定執(zhí)行：墩臺均勻沉降量滿足規(guī)范要求(Δ≤20mm),靜定結構相鄰墩臺沉降量之差為Δ≤5mm,每個橋墩設置2個沉降觀測點,對稱布置。為確保觀測點剛度,沉降觀測點采用鑄鋼制作,在墩身混凝土澆筑時預埋[5-6]。墩身沉降觀測點布置見圖6。

3 結語

京沈客專老牛河特大橋選擇了合理的墩臺設計與施工方案縮短了施工周期,降低了工程成本。總之,墩臺施工需根據(jù)實際工程的具體情況確定施工方案和工藝流程,合理地進行總體布局,編制詳盡的施工組織計劃,并對施工全過程加強控制,以保證全面實現(xiàn)質量、進度、安全、效益、環(huán)保目標。