液壓可調(diào)式托架高墩蓋梁快速施工法

陳志濤

（哈爾濱鐵路局濱洲鐵路電氣化改造工程建設(shè)指揮部 高級工程師 黑龍江 哈爾濱 150006）

1 液壓可調(diào)式托架高墩蓋梁快速施工法

濱洲線DK 701+041.77 公鐵立交橋，該橋平面位于直線上，斜交，法向角30°，橋面設(shè)2.0%的雙向坡，本橋為上跨濱洲鐵路而設(shè)，與鐵路交叉里程為K 701+041.77，公路交叉里程GK0+251.10，雙線鐵路，線間距5.09 m。液壓可調(diào)式托架高墩蓋梁快速施工法的提出與形成是為了提升該橋施工綜合效益。

液壓可調(diào)式托架高墩蓋梁快速施工法綜合考慮工期、安全、質(zhì)量、環(huán)境等情況，在對液壓可調(diào)式簡易托架高墩蓋梁快速施工技術(shù)進(jìn)行深入研究、總結(jié)的基礎(chǔ)上，突破了傳統(tǒng)施工工藝，優(yōu)化了托架結(jié)構(gòu)，在蓋梁支架施工體系選用在兩個墩柱內(nèi)各預(yù)埋1 根PVC管作為蓋梁支架的支撐鋼棒預(yù)留孔。承重支承采用兩根16 Mnφ100 mm鋼棒，自下而上分別是16 a倒置槽鋼作為千斤頂安裝平臺以安放32 t 千斤頂，千斤頂上放置56 a工字鋼形成支撐橫梁以承受蓋梁施工荷載，56 a 工字鋼橫梁上放置18 a 工字鋼縱梁和100×100 mm 方木橫向分配梁，以支撐5 mm 厚鋼板底模。底模安裝后，鋼筋制安，澆筑砼，保證了蓋梁施工質(zhì)量、進(jìn)度和成本的和諧統(tǒng)一。

2 工法特點

1）蓋梁采用鋼棒、型鋼、方木、液壓千斤頂形成簡易托架，不受地基條件的影響，節(jié)約地基處理工期及成本。

2）蓋梁施工不受墩柱高度的影響，通用性強(qiáng)。鋼棒、工字鋼、方木等材料可以循環(huán)周轉(zhuǎn)利用，直接租賃即可，可有效節(jié)約支架材料成本。

3）采用千斤頂落架，方便對標(biāo)高進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，減少了施工支架的落架工序，簡化施工程序，縮短了工期。

4）不需要設(shè)置支架基礎(chǔ)，無棄土，對原地貌破壞小，投入設(shè)備少，具有低噪音、無環(huán)境污染的綠色施工特色。

5）蓋梁支架拼裝施工簡便，安全可靠，傳力途徑簡單明確，不存在支架下沉的問題，可確保梁頂標(biāo)高符合設(shè)計要求，支架混凝土外觀質(zhì)量易于控制。這對于梁體預(yù)埋件較多，梁頂標(biāo)高控制更為嚴(yán)格的蓋梁施工具有更強(qiáng)的現(xiàn)實意義。

該工法適用于各種地質(zhì)條件下，公路、鐵路橋梁工程中的蓋梁施工。

3 工藝原理

蓋梁支架選用在兩個墩柱內(nèi)各預(yù)埋1根PVC管作為蓋梁支架的支撐鋼棒預(yù)留孔。承重支承采用兩根16 Mnφ100 mm 鋼棒，分別是16 a 倒置槽鋼作為千斤頂安裝平臺以安放32 t 千斤頂，千斤頂上放置56 a工字鋼形成支撐橫梁以承受蓋梁施工荷載，56 a工字鋼橫梁上放置18 a 工字鋼縱梁和100×100 mm方木橫向分配梁，以支撐5 mm厚鋼板底模。底模安裝后，鋼筋骨架采用整體吊裝，合模后，澆筑砼。

4 施工工藝流程操作要點

為確保液壓可調(diào)式托架高墩蓋梁快速施工法取得預(yù)期的效果，必須嚴(yán)格執(zhí)行和把握如下施工工藝流程操作要點。

4.1 施工工藝流程（見圖1）

圖1 液壓可調(diào)式托架高墩蓋梁快速施工工藝流程圖

4.2 關(guān)鍵工序及操作要點

4.2.1 施工準(zhǔn)備

1）墩柱施工完畢后，蓋梁施工隊伍按照技術(shù)室給的標(biāo)高對墩頂進(jìn)行鑿毛，直至鑿到設(shè)計標(biāo)高。

2）由技術(shù)室放出墩柱的設(shè)計中心線位置，對墩柱的平面位置及其垂直度進(jìn)行自檢，同時對墩柱頂標(biāo)高進(jìn)行檢查，經(jīng)自檢合格，報請測量工程師檢查，報檢合格后經(jīng)監(jiān)理工程師同意，即可進(jìn)行蓋梁支架體系搭設(shè)。

4.2.2 支架的搭設(shè)

1）首先用吊車加吊籃把兩根16 Mn 材質(zhì)的φ100 mm直徑長2 m鋼棒穿入左右兩個墩柱預(yù)埋孔內(nèi)(順橋方向),然后在鋼棒上焊接16 a倒置槽鋼作為千斤頂安裝平臺以安放32 t千斤頂。

2）用1根12 m的Ⅰ56 a工字鋼并焊做為橫梁以承受蓋梁施工荷載，把I 56 a工字鋼吊放在32 t千斤頂上。工字鋼必須保證上下表面平齊，焊接牢固，避免因局部應(yīng)力荷載而破壞。將工字鋼與千斤頂可靠連接，以防止工字鋼橫向滑移。為保證橫梁傳力重心線應(yīng)與千斤頂中心線重合，避免荷載偏壓而造成坍塌，事先在千斤頂上用粉筆標(biāo)出橫梁工字鋼定位線，按定位線對橫梁進(jìn)行定位安裝。

3）56 a 工字鋼橫梁上放置間距35 cm 的18 a 工字鋼縱梁和間距35 cm 的100×100 mm 方木橫向分配梁，以支撐5 mm厚鋼板底模。4.2.3 蓋梁底模模板安裝、定位

1）底模吊裝時，先從墩柱處的兩個半圓模板開始安裝，向蓋梁跨中依次安裝，最后安裝兩端的倒角斜板。

2）采用5 mm 鋼板制作底模，并檢驗?zāi)０宓膹?qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性是否符合設(shè)計及規(guī)范要求。兩相鄰模板應(yīng)平整，接縫嚴(yán)密，不漏漿，保證結(jié)構(gòu)物外露面美觀，線條流暢。

4.2.4 靜載預(yù)壓

1）加載方案

支架平臺及底模系拼裝好以后，綜合考慮各種因素，預(yù)壓荷載按混凝土重量的120%考慮，確定基準(zhǔn)荷載為：

54.08×1.2=64.9t。

堆載預(yù)壓采用分級加載的方法進(jìn)行，壓重的先后順序按照混凝土澆筑順序進(jìn)行，先澆筑部分先加載、后澆筑部分后加載，荷載分別按設(shè)計荷載的60%、100%、120%進(jìn)行。

加載分級：0→38.94t（60%）→64.9t（100%）→77.88t（120%）

2）加載順序

預(yù)壓順序按照設(shè)計荷載的60%、100%、120%進(jìn)行。

3）人員、材料、設(shè)備配置

預(yù)壓荷載選用大型編織袋裝砂，每袋重1.2 t 左右，稱量出具體重量后標(biāo)注在袋子外面醒目位置，便于預(yù)壓時記錄。預(yù)壓材料裝完稱量后運至現(xiàn)場。

4）支架的預(yù)壓

（1）加載完60%、100%和120%荷載后持荷1 h，觀測各測點并作好記錄，同時對數(shù)據(jù)作出分析比較，掌握支架變形情況。

(2)支架預(yù)壓完成，對整個試壓過程作出分析、總結(jié)，保證支架按設(shè)計和規(guī)范要求施工。

5）支架的預(yù)壓卸載

按照預(yù)壓順序后預(yù)壓的先卸載，先預(yù)壓的后卸載的順序進(jìn)行卸載。卸載至總重量的120%、100%、60%卸載完時，對觀測點進(jìn)行觀測并記錄。

在預(yù)壓重物全部卸完后對現(xiàn)澆支架全面進(jìn)行測量并作好記錄。砂袋應(yīng)在橋下不妨礙施工的地方臨時存放，輪流倒運。待該處連續(xù)梁預(yù)壓作業(yè)結(jié)束后轉(zhuǎn)移到下一工點。

6）觀測成果分析

分級加載時測量各測點的標(biāo)高值，用預(yù)壓前、預(yù)壓期、穩(wěn)定期、卸載后的標(biāo)高觀測值，算出模板下沉值（預(yù)壓前-穩(wěn)定期），計算彈性變形量（卸載后-穩(wěn)定期）和非彈性變形量（預(yù)壓前-卸載后）。

4.2.5 側(cè)模及鋼筋骨架安裝

1）模板與鋼筋的安裝工作應(yīng)配合進(jìn)行，先進(jìn)行底模安裝，在鋼筋安裝后再進(jìn)行側(cè)模安裝；妨礙綁扎鋼筋的模板應(yīng)待鋼筋安裝完畢后安裝；模板內(nèi)面應(yīng)涂刷脫模劑，所使用的脫模劑不得污染混凝土的外觀質(zhì)量。

2）調(diào)校底模時，首先放出兩墩柱中心點，再調(diào)整使底模板中線與兩柱中心點間直線重合。底模標(biāo)高調(diào)校采用千斤頂來調(diào)整，底模調(diào)校完畢后應(yīng)對柱頂混凝土進(jìn)行鑿毛清洗處理。由技術(shù)人員對其平面位置，頂部標(biāo)高，節(jié)點聯(lián)系及縱橫穩(wěn)定性進(jìn)行檢查，合格后報請監(jiān)理工程師檢查。

3）模板安裝完畢后采用φ16 拉筋將模板拉緊，再用方木，鋼管等支撐其外側(cè)，保證支撐牢固，穩(wěn)定。

4）蓋梁的箍筋應(yīng)與主筋垂直，沿梁高方向交錯布置。在鋼筋與模板間設(shè)置墊塊，墊塊應(yīng)與鋼筋扎緊，并相互錯開。鋼筋混凝土保護(hù)層厚度應(yīng)符合設(shè)計要求，砼墊塊根據(jù)鋼筋保護(hù)層厚度預(yù)制。特別是墩身插入蓋梁部位的鋼筋與擋塊墊石的預(yù)埋要格外重視。

4.2.6 混凝土的拌制、運輸、澆筑

1）鋼筋綁扎和模板安裝后模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢應(yīng)清除干凈，待監(jiān)理工程師同意方可進(jìn)行澆筑。

2）配制混凝土所需材料必須經(jīng)過實驗檢測，合格后方可使用。所用的配合比應(yīng)經(jīng)監(jiān)理工程師簽認(rèn)；澆筑混凝土前檢查混凝土的均勻性和坍落度，坍落度控制在120 mm～140 mm。

3）混凝土的拌制在砼攪拌站集中拌合，由混凝土罐車運至施工現(xiàn)場，人工配合吊車澆筑入模；人工使用插入式振搗棒振搗混凝土密實。混凝土按一定的厚度、順序和方向澆筑，在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成上層混凝土。采用插入式振動器進(jìn)行振搗，移動間距不應(yīng)超過振動器作用半徑的1.5倍，與側(cè)模保持50～100 mm 的距離。混凝土的分層厚度不宜超過300 mm，插入下層混凝土50～100 mm。對每一振動部位，必須振動到該部位混凝土密實為止?；炷镣Ｖ瓜鲁?，不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦、泛漿。在澆筑過程中或澆筑完成時如混凝土表面泌水較多，須在不擾動已澆筑混凝土的條件下，采取措施將水排除。澆筑混凝土期間，設(shè)置專人檢查支架、模板、鋼筋等的穩(wěn)定情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動、變形、移位時，及時處理?；炷翝仓瓿珊笥媚灸ㄟM(jìn)行粗收面，隔0.5 h后用鋼抹精收面。

4）在澆筑混凝土中每個蓋梁現(xiàn)場做三組混凝土試壓塊。首先在150cm×150 cm×150 cm的試模內(nèi)涂刷脫模劑，混凝土分兩層用搗棍每次搗25 下，一層一次，保證混凝土密實無空氣，用鐵抹子進(jìn)行收平，待混凝土初凝后再進(jìn)行抹光。

5）混凝土澆筑時應(yīng)從蓋梁跨中開始向兩個柱頂分層澆筑（每層混凝土厚度不大于50 cm），當(dāng)混凝土接近柱頂時將混凝土轉(zhuǎn)至蓋梁兩端同時進(jìn)行澆筑，最后澆筑柱頂結(jié)束,蓋梁頂面混凝土必須收平抹光。

5 混凝土養(yǎng)護(hù)

混凝土在澆筑終凝后的10～12 h 內(nèi)，采用土工布覆蓋養(yǎng)生，必須不斷的澆水濕潤加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)，以維護(hù)良好的硬化條件。在較干燥氣候條件下或混凝土中水份較少時，澆水次數(shù)宜再適當(dāng)增加，養(yǎng)護(hù)期不得少于14天。

6 模板拆除

1）非承重側(cè)模板應(yīng)在混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5 Mpa，且保證混凝土表面及棱角不致因拆模而不受損害時方可拆除。

2）承重模板應(yīng)在混凝土強(qiáng)度應(yīng)能承受其自重荷載后方可拆除，本工程使用42.5普通硅酸鹽水泥，按照平均氣溫為20度計算3天時間混凝土強(qiáng)度能達(dá)到50%，28天后達(dá)到100%，預(yù)計為7天時間（7天砼試塊抗壓強(qiáng)度結(jié)果出來后，達(dá)到抗壓強(qiáng)度）拆除底模。

3）模板拆除應(yīng)遵循后支先拆，先支后拆的原則進(jìn)行。拆除模板時不得采用猛烈敲打和強(qiáng)扭的方式進(jìn)行，并不得將拆下的模板和支架由高處向下拋仍。

7 結(jié)束語

2015 年7 月至2015 年9 月期間，濱洲線DK 633+898 公鐵立交橋蓋梁施工中對“液壓可調(diào)式簡易托架高墩蓋梁快速施工技術(shù)”進(jìn)行應(yīng)用，蓋梁施工不受墩柱高度的影響，采用千斤頂落架，方便對標(biāo)高進(jìn)行調(diào)節(jié)控制，減少了施工支架的落架工序，簡化施工程序,縮短了工期，各項指標(biāo)符合規(guī)范和設(shè)計要求，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會和環(huán)保節(jié)能效益。