大橋橋墩保護(hù)工程施工技術(shù)

張守弟，張秀軍，陳城

（安徽水利開發(fā)股份有限公司，安徽 蚌埠 233000）

1 工程案例

1.1 概況

童家溝大橋位于重慶中環(huán)快速干道經(jīng)開區(qū)與渝北區(qū)交界處，跨越現(xiàn)狀童家溝。橋梁總寬33.5m，右幅長400m，左幅長350m，左右幅分離式結(jié)構(gòu)。橋梁上部結(jié)構(gòu)為跨徑50m的T梁，下部結(jié)構(gòu)為矩形薄壁橋墩,墩底接承臺樁基礎(chǔ)，墩高3.5～56m。童家溝大橋于2008年竣工通車。

上部構(gòu)造：本橋橋跨布置為左幅7×50m、右幅8×50m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁體系，上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁。預(yù)制梁高2.6m,預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁和現(xiàn)澆混凝土橋面板組合梁高2.72 m。T梁施工采用先簡支后連續(xù)施工工藝。

下部結(jié)構(gòu)：橋墩均采用矩形薄壁空心墩，壁厚均為0.6m，墩高3.5～56m。基礎(chǔ)為雙排鉆孔樁，樁徑1.8m，樁柱之間設(shè)承臺，樁長9～15m。

1.2 橋墩保護(hù)

根據(jù)童家溝大橋下部結(jié)構(gòu)參數(shù)，結(jié)合回填需要達(dá)到的標(biāo)高，P7墩處采用直接回填到設(shè)計標(biāo)高，而P1～P6左、右橋墩均采用回填+護(hù)筒的方式對橋墩進(jìn)行保護(hù)，護(hù)筒混凝土強(qiáng)度等級為C30，護(hù)筒內(nèi)徑11.8m，每6m設(shè)置一道橫隔板，總體高度12～51m，壁厚為階梯型，護(hù)筒內(nèi)保持空隙，保證橋墩不直接承受填土壓力，同時為保證橋墩受力變形的需要，在護(hù)筒內(nèi)無任何約束結(jié)構(gòu)。護(hù)筒頂部設(shè)有鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)罩，并留有檢修人孔，在護(hù)筒內(nèi)壁與檢修人孔對應(yīng)處設(shè)有檢修爬梯。

1.3 工程施工條件

①童家溝大橋上游、左岸下游側(cè)均在設(shè)計后期形成了高陡邊坡。

②護(hù)筒最大高度為51m，高空作業(yè)較多，安全風(fēng)險高。

③地表水來源豐富，對流水的來源改道和積水抽排工作量大。照片中顯示汛期需要引排的水量較大、點(diǎn)位多。

④護(hù)筒施工與回填作業(yè)交叉進(jìn)行，施工組織協(xié)調(diào)難度大。

⑤左岸上游岸坡基礎(chǔ)薄弱、下游回填體已經(jīng)靠近橋墩附近，交通組織困難。

⑥P1橋墩承臺與右岸高陡邊坡距離過近，不能保障回旋鉆機(jī)施工作業(yè)面。

⑦緊鄰學(xué)校及小區(qū)，環(huán)境保護(hù)、水土保持要求高，施工中必須妥善處理施工對環(huán)境的影響。

2 施工總體思路

橋墩護(hù)筒加固采取由低向高順序施工。先修筑圍堰至292m高程，排除河塘內(nèi)積水并清除淤泥。再進(jìn)行P2～P3橋墩周圍開挖、回填到設(shè)計要求的標(biāo)高，整平鉆機(jī)工作平臺然后進(jìn)行鉆孔樁施工。為了減少鉆孔樁之間的影響，采用跳躍開鉆。橋墩的所有樁經(jīng)檢驗(yàn)合格后，才能進(jìn)行筒身施工。筒身施工按照土石方回填要求進(jìn)行安排，先進(jìn)行P2、P3橋墩的筒身施工，再進(jìn)行P1橋墩的筒身施工。P1、P2、P3橋墩根據(jù)機(jī)械設(shè)備工作情況采取交叉施工。在完成P1、P2后協(xié)調(diào)回填單位進(jìn)行右岸橋下部位段改道河道基礎(chǔ)回填。盡量在先完成P3橋墩及P4、P5、P6下部結(jié)構(gòu)后，將施工臨設(shè)轉(zhuǎn)移到左岸接著進(jìn)行P4、P5、P6的上部分筒身施工。

本項(xiàng)目的重點(diǎn)為拋石擠於、樁基施工，其中難點(diǎn)為護(hù)筒模板的安裝。在施工過程中應(yīng)加強(qiáng)技術(shù)交底、靈活調(diào)整施工方案及現(xiàn)場質(zhì)量控制，本文重點(diǎn)將對護(hù)筒施工進(jìn)行重點(diǎn)闡述。

3 橋墩保護(hù)工程施工

3.1 總體施工順序

按照“施工準(zhǔn)備→清淤、清表→開挖、回填→下部樁基施工→護(hù)筒主體及回填土施工（按設(shè)計分段循環(huán)）→防護(hù)罩及檢修設(shè)施施工→竣工驗(yàn)收”的總順序，突出重點(diǎn)、兼顧一般、平行流水作業(yè)、均衡生產(chǎn)。

3.2 護(hù)筒施工

該橋墩護(hù)筒為圓形墩樁，模板自制定型鋼模。筒身連同隔板一起澆筑。內(nèi)模板采用1種型號，直徑均為11.8m，每塊高度1.5m，每套翻模模板分2節(jié)，每節(jié)高3m（兩塊模板），循環(huán)階段每次現(xiàn)澆混凝土高度為3m。內(nèi)模在隔板位置的模板采用懸挑設(shè)計，護(hù)筒身和隔板可以一起澆筑，施工縫設(shè)置在隔板頂部。根據(jù)護(hù)筒壁厚，外模板拼裝后有3種型號，直徑分別為13m、13.4m、13.8m。通過模板節(jié)段的調(diào)節(jié)進(jìn)行變徑，有效的節(jié)約了成本造價，外模板高度每塊1.5m。每套翻模模板分2節(jié)，每節(jié)高3m（2塊模板），循環(huán)階段每次現(xiàn)澆混凝土高度為3m。外模板面采用δ=5mm鋼板、L70×50×6角鋼背肋、120槽鋼背焊作為橫帶，內(nèi)模板面采用δ=5mm鋼板、L50×50×6角鋼背肋、100槽鋼背焊作為橫帶。設(shè)置外掛托架作為外工作平臺，內(nèi)工作平臺采用型鋼焊接在模板上，內(nèi)外平臺工作寬度為1m，循環(huán)階段每現(xiàn)澆2次混凝土提升固定1次。根據(jù)工程工期要求和資源配置，暫擬定外模板1.5m×6塊=9m，內(nèi)模板1.5m×6塊=9m（包含2塊定制隔板懸挑模板）。兩套模板保障一個軸線的左右墩柱護(hù)筒同時施工。

施工順序：測量放線→模板操作平臺搭設(shè)→鋼筋加工及安裝→模板安裝→澆筑混凝土→拆模、養(yǎng)生→下一循環(huán)。

按照圖紙設(shè)計要求，護(hù)筒周邊土石方回填與護(hù)筒施工進(jìn)度同步進(jìn)行，擬定護(hù)筒每施工3m，待護(hù)筒混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計回填強(qiáng)度要求后土石方就立即分層碾壓回填2m高度控制。護(hù)筒混凝土采用泵送，利用背夾泵車，直接把商混凝土泵送模板內(nèi)。其它材料垂直運(yùn)輸采用25T吊車。人員上下通道采用成品安全爬梯，高度2m，可以移動和拆卸，解決人員從外模板至內(nèi)模板的通道。

在模板安裝拆除期間，內(nèi)模板操作平臺上設(shè)置人洞，解決人員在內(nèi)模板的上下通道。

內(nèi)模板拆除后施工鋼爬梯時，采用成品施工吊籃作為人員的操作平臺。在吊籃內(nèi)的作業(yè)人員不得超過2人且需佩戴相應(yīng)的安全防護(hù)用品。

3.3 翻模結(jié)構(gòu)

3.3.1 護(hù)筒模板

為保證護(hù)筒混凝土的外觀質(zhì)量，加快施工進(jìn)度，外模設(shè)計為翻模，面板采用厚5mm的鋼板，加勁骨架采用[120槽鋼與∠70×50×6的角鋼焊接而成。施工平臺采用[100槽鋼與∠50×50×6的角鋼焊接而成，與模板成為一個整體。模板單節(jié)高度為1.5m，由多塊整體式大塊模板組拼而成。其中順橋同套模板之間全部采用企口縫加高強(qiáng)螺栓連接。模板之間通過對拉拉桿進(jìn)行加固，拉桿按間距布置不大于80cm×80cm。

3.3.2.翻升模板施工要點(diǎn)

基礎(chǔ)面處理：根據(jù)墩身中心線放出立模邊線，由于護(hù)筒底部部分與回填土石面接觸，設(shè)計未考慮基礎(chǔ)面的處理。所以在護(hù)筒立模前根據(jù)墩身中心線放出立模邊線，澆筑C15混凝土墊層，墊層寬度1.4m、厚度10cm?；炷撩媾c設(shè)計樁頂齊平，待墊層硬化后即可立模。由于此部分為增加工程量，應(yīng)在施工完成后及時三方收方計量作為結(jié)算依據(jù)。

模板安裝：模板用汽車吊吊裝，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。先吊裝內(nèi)模板，后吊裝外模板，然后上拉筋。模板連接用Φ18螺栓。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。模板在使用前進(jìn)行嚴(yán)格檢查，模板各部位幾何尺寸、平整度、等應(yīng)滿足設(shè)計及規(guī)范要求，首先對模板進(jìn)行預(yù)拼裝，正確無誤后方可進(jìn)行立模。每次安裝模板前應(yīng)先清除模板表面和接縫處的水泥沙漿等附著污物，清理干凈后，在模板表面均勻涂刷脫模劑，并涂抹均勻。模板利用吊車進(jìn)行提升與安裝。拉桿用PVC管做套管，模板的固定和調(diào)整通過拉桿和兩層模板之間的連接螺栓實(shí)現(xiàn)。在澆筑底部兩節(jié)護(hù)筒混凝土?xí)r，模板的校正采取拉纜風(fēng)繩的方式，從第三節(jié)開始，采用預(yù)埋于底節(jié)頂面混凝土中的預(yù)埋扣環(huán)進(jìn)行。從第一節(jié)護(hù)筒定位準(zhǔn)確后，每上一節(jié)模板均用10kg垂球控制其垂直度，然后再用全站儀與水準(zhǔn)儀復(fù)核模板的四角坐標(biāo)及高程。空心截面內(nèi)模采用組合鋼模，由抱箍進(jìn)行模板加固。

3.4 立模檢查

每節(jié)模板安裝后，用水準(zhǔn)儀和全站儀檢查模板頂面標(biāo)高；中心及平面尺寸。若誤差超標(biāo)要調(diào)整，直至符合標(biāo)準(zhǔn)。測量時用全站儀對三向中心線(橫向、縱向、方向)進(jìn)行測控。每次測量要在一個方向上進(jìn)行換手多測回測量。測量要在無太陽強(qiáng)光照射、無大風(fēng)、無振動干擾的條件下進(jìn)行。

3.5 混凝土澆筑

模板安裝并檢查驗(yàn)收合格后，護(hù)筒混凝土采用混凝土泵車，直接把商混凝土泵送模板內(nèi)。混凝土采用水平分層灌注，每層厚度40cm左右，用插入式振搗器振搗，不要漏搗和過度振搗。灌注完的混凝土要及時養(yǎng)生。待混凝土初凝后、終凝前，用人工鑿毛，并用高壓水沖洗接縫混凝土表面。

3.6 模板翻升

將第一節(jié)模板用手動葫蘆或吊車掛在第二節(jié)模板上，松開并抽出第一節(jié)模板之間的拉筋，用汽車吊或手拉葫蘆分別起吊第一節(jié)模板的各部分并運(yùn)至第三節(jié)模板頂部或地面，清理模板涂刷脫模劑后在第三節(jié)模板頂按上述次序安裝固定各組成部分。如此循環(huán)，直至設(shè)計要求的每一段的標(biāo)高。

3.7 護(hù)筒內(nèi)安全防護(hù)

由于護(hù)筒內(nèi)空間狹窄，高度最大超過50m,不利于腳手架搭設(shè)及拆除安全隱患較大。為防止物品、人員墜落，利用護(hù)筒每6m一道的橫隔板搭設(shè)安全防護(hù)內(nèi)平臺，確保施工安全。

4 結(jié)語

本工程護(hù)筒自2017年6月施工以來，各項(xiàng)目標(biāo)任務(wù)完成均達(dá)理想效果，受到了業(yè)內(nèi)人士一致好評，值得類似工程參考并借鑒。