高大墩頂節(jié)段“夾心”匹配預(yù)制施工技術(shù)

陳 龍，楊 光

（中交二航局第二工程有限公司，重慶 401120）

1 工程概況

該工程墩頂節(jié)段結(jié)構(gòu)異形，鋼筋和預(yù)留管道密集，預(yù)制及安裝施工中設(shè)備要求高及施工難度大。將墩頂塊優(yōu)化為3 個(gè)節(jié)段，并挖空內(nèi)腔減少自重，內(nèi)部中空部分采用二次澆筑的多節(jié)段殼體墩頂塊。其節(jié)段A+B+A，單重均小于220t，隔墻作為二次澆筑模板及體外預(yù)應(yīng)力孔道埋件定位預(yù)埋，A 梁空腔內(nèi)壁布置剪力鍵，大幅減少普通鋼筋及其現(xiàn)場連接。

2 總體施工方案

高大多節(jié)段殼體墩頂塊內(nèi)腔結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括4 道隔墻及橫板，外有凸起三角齒塊，若采用傳統(tǒng)順序匹配預(yù)制方案，存在如下問題：需兩次匹配，且端模需更換方向；內(nèi)腔模板易形成封閉空間，模板安拆困難，人工散拼散拆，效率低；A 塊將影響標(biāo)準(zhǔn)梁段匹配預(yù)制，延長工期。

經(jīng)研究，大跨度變截面連續(xù)剛構(gòu)橋高大多節(jié)段殼體墩頂塊采用“夾心匹配預(yù)制”方案：將A 內(nèi)隔墻和B 橫板二次澆筑，便于模板設(shè)計(jì)及提高安拆效率；一次匹配，兩榀A 梁為對稱結(jié)構(gòu)，內(nèi)模及端模無方向性；內(nèi)?？梢圆捎门_車式整體模板，效率高；A 梁單獨(dú)預(yù)制完成后，即可提前匹配預(yù)制標(biāo)準(zhǔn)梁段，節(jié)省預(yù)制工期。

3 墩頂塊預(yù)制施工流程

墩頂塊優(yōu)化為3 個(gè)節(jié)段后，需分別預(yù)制兩側(cè)A 節(jié)段，再利用A 節(jié)段作為匹配梁預(yù)制中間B 節(jié)段，具體工藝流程如圖1 所示。

圖1 墩頂節(jié)段預(yù)制流程示意圖

4 主要施工方法

4.1 臺座布置

為滿足180m 大垮度變截面高大墩頂塊的預(yù)制要求，每條生產(chǎn)線設(shè)置一個(gè)墩頂塊預(yù)制臺座，其中包含一個(gè)CPA 預(yù)制臺座，一個(gè)CPB 預(yù)制臺座。軌道梁和預(yù)制臺座等承載力較大的區(qū)域，根據(jù)荷載及基礎(chǔ)變形要求計(jì)算，采用PHC 樁進(jìn)行軟基處理。

4.2 鋼筋工程

（1）鋼筋綁扎。大跨徑變截面箱梁墩頂塊根據(jù)跨徑及梁高分為CP150、CP165、CP180 三種類型，且翼緣寬度及腹板厚度又分為CH 和CHV 兩種類型。為使同一個(gè)胎架適應(yīng)5 種（CP150 僅有CH 類型）變化，在兩端翼緣設(shè)置變化塊，通過螺栓連接方便拆卸；底板設(shè)置對應(yīng)不同梁高的變化塊，采用螺栓定位固定。墩頂塊腹板鋼筋單根主筋高且重，需逐根采用設(shè)備吊裝綁扎，定位及保護(hù)層精度控制困難，施工效率極低，常規(guī)整體固定胎架無法適應(yīng)。經(jīng)研究，采用腹板可分離式胎架單獨(dú)綁扎腹板鋼筋，再將腹板鋼筋及胎架整體吊裝至主胎架，并綁扎底板及頂板鋼筋。綁扎步驟：①吊出腹板鋼筋胎架，在地面水平綁扎腹板鋼筋，然后利用龍門吊將腹板鋼筋整體吊入鋼筋綁扎胎架內(nèi)；②綁扎底板和頂板鋼筋；③隔墻鋼筋及腹板齒塊鋼筋利用臺車作為平臺進(jìn)行綁扎；④二次澆筑隔墻鋼筋綁扎在二次澆筑臺座上完成，箱梁預(yù)制完成之后吊至二次澆筑臺座，對二次澆筑濕接面進(jìn)行鑿毛處理，清理出所有預(yù)埋套筒，進(jìn)行車絲鋼筋安裝綁扎。

（2）鋼筋籠吊裝。大跨徑變截面多節(jié)段殼體墩頂塊鋼筋籠具有不對稱性、高且重易發(fā)生變形的特點(diǎn)，需采用專用吊具和鏈條多點(diǎn)起吊方式，吊裝設(shè)備采用25t 小型龍門吊。為防止變形，吊點(diǎn)設(shè)置花籃螺栓，保證各點(diǎn)均勻受力及鋼筋籠水平。

（3）鋼筋保護(hù)層控制。鋼筋保護(hù)層使用預(yù)制砂漿墊塊，厚度滿足規(guī)范要求，分40mm 和50mm 兩種，箱梁內(nèi)表面為4cm 墊塊，外表面為5cm 墊塊。安裝時(shí)，墊塊按4 個(gè)/m2梅花型布置，但底板與腹板交接處因受力較大應(yīng)使用加厚墊塊并適當(dāng)加密。

（4）預(yù)應(yīng)力管道定位。預(yù)應(yīng)力管道在模板中安裝需要使用鋼筋焊接成的網(wǎng)片支架做定位架，并安裝在箱梁長度方向的1/4、1/2、3/4 三個(gè)斷面上，安裝時(shí)需嚴(yán)格按照圖紙定位各斷面位置，波紋管用扎絲與定位支架綁扎牢固。

相比于普通節(jié)段，墩頂塊腹板及隔墻存在大量的預(yù)應(yīng)力錨頭盒槽口盒和臨時(shí)拉力管，在鋼筋綁扎時(shí)要提前預(yù)留出所有槽口盒及臨時(shí)拉力孔的位置同時(shí)還要兼顧槽口盒位置的保護(hù)層，對于鋼筋綁扎精度的要求大大提高，在綁扎時(shí)細(xì)化到每一根主筋的位置，對所有預(yù)留位置放點(diǎn)放線，確保入模后預(yù)留位置精確，減少鋼筋調(diào)整時(shí)間。

4.3 模板工程

墩頂節(jié)段A 模板系統(tǒng)由固定端模、活動(dòng)端模（內(nèi)部中空）外側(cè)模及內(nèi)模臺車等組成，其中內(nèi)模臺車上懸掛有腹板內(nèi)模及隔墻內(nèi)模。模板安裝時(shí)，先將兩側(cè)外模通過液壓油缸頂推合攏固定/活動(dòng)端模，經(jīng)匹配調(diào)位后吊入鋼筋籠，然后將內(nèi)模臺車整體推入箱梁內(nèi)腔，通過油缸依次將腹板內(nèi)模及隔墻內(nèi)模頂推到位。

墩頂節(jié)段B 模板系統(tǒng)由兩側(cè)匹配支架、底模、外側(cè)模及內(nèi)模等組成。待兩側(cè)墩頂節(jié)段A 預(yù)制完成后，采用龍門吊吊至B 梁匹配支架上，通過支架頂端的三項(xiàng)千斤頂調(diào)整匹配位置，即可頂推外模至貼緊A 梁。其內(nèi)模則為分塊模板，需采用龍門吊逐塊吊至箱梁內(nèi)腔進(jìn)行安裝。

模板首次安裝驗(yàn)收完成后，采用噴砂徹底除銹，并清洗干凈，再涂刷脫模劑。正常使用階段，每次拆模后，用電動(dòng)刷打磨去除水泥漿和局部銹蝕。脫模劑和隔離劑的涂刷采用手動(dòng)滾輪滾刷，注意涂刷均勻，防止出現(xiàn)流掛及漏刷現(xiàn)象，在鋼筋骨架入模前完成并檢查并補(bǔ)涂，如圖2 所示。

圖2 墩頂塊預(yù)制模板系統(tǒng)

二次澆筑隔墻單獨(dú)在預(yù)設(shè)的臺座施工，底板安裝可調(diào)支座支撐底模，利用龍門吊將兩片隔墻模板拼裝完成后整體吊入臺座，利用精軋螺紋鋼對拉加固。

4.4 混凝土工程

鑒于墩頂節(jié)段結(jié)構(gòu)復(fù)雜，鋼筋及預(yù)留管道密集，特采用C60 細(xì)石混凝土?；炷劣蓤鰞?nèi)攪拌站集中拌和供應(yīng)，現(xiàn)場采用龍門吊+大料斗的方式澆筑。為確?；炷敛剂暇鶆颍摻罨\綁扎時(shí)分別在兩側(cè)腹板及隔墻人孔處預(yù)留下料孔位置，澆筑前安裝下料筒，并在澆筑過程中隨著混凝土面的上升逐步分段取出下料筒?；炷琳駬v采用兩種方式組合，即模板上安裝高頻振搗器以消除表面氣泡，插入式振搗棒振搗密實(shí)。

4.5 箱梁養(yǎng)護(hù)與堆存

箱梁混凝土澆筑完成后4h 左右，頂板及底板表面使用土工布覆蓋，灑水養(yǎng)護(hù)；內(nèi)模拆除后，箱梁內(nèi)腔涂刷養(yǎng)護(hù)劑養(yǎng)護(hù)；外腹板噴水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)周期為7d。墩頂塊箱梁存放采用三點(diǎn)支撐，存放于預(yù)制場內(nèi)存梁臺座上，并做好支撐。

4.6 線性控制

采用無測量塔線性控制方法，在固定端模及活動(dòng)端模上共設(shè)4 個(gè)控制點(diǎn)，同時(shí)作為標(biāo)高和平面控制點(diǎn)。通過拉尺采集4 個(gè)測點(diǎn)組成的各邊長度控制平面線形，通過精密水準(zhǔn)儀采集4 個(gè)測點(diǎn)相對高程控制豎向線形。通過調(diào)整匹配梁控制相鄰梁段間的相對線形，預(yù)制誤差在下一梁段預(yù)制時(shí)修正，誤差不積累，以達(dá)到精度要求。

4.7 隔墻/板二次澆筑

（1）A 梁隔墻二次澆筑。A 梁固定端側(cè)隔墻在箱梁澆筑時(shí)已完成，匹配端側(cè)隔墻需進(jìn)行二次澆筑，具體施工步驟如下：①A 梁澆筑完成達(dá)到吊裝強(qiáng)度后，在梁頂匹配端側(cè)安裝型鋼對兩側(cè)懸臂翼緣板進(jìn)行約束，避免混凝土開裂，然后吊裝至存梁臺座進(jìn)行隔墻二次澆筑施工；②首先吊入操作平臺至箱梁內(nèi)腔，對二次澆筑結(jié)合部位鑿毛，并清理出預(yù)埋套筒；③安裝隔墻澆筑底模，并將車絲鋼筋擰入預(yù)埋套筒，完成隔墻鋼筋綁扎；④分步將隔墻兩側(cè)模板吊裝到位，并采用對拉螺桿加固；⑤混凝土澆筑及后續(xù)拆模養(yǎng)護(hù)等施工。

（2）B 梁隔板二次澆筑。B 梁隔板二次澆筑在其預(yù)制臺座上施工，B 梁澆筑完成后，兩側(cè)腹板因無連接約束，需優(yōu)先安裝頂部支撐架，然后拆除內(nèi)模后開始隔板二次澆筑施工，具體施工步驟如下：①利用龍門吊安裝伸縮式二次澆注施工平臺，其回縮狀態(tài)寬1.6m，從支撐架中間空隙下放安裝，平臺依靠兩端的型鋼支撐在箱梁腹板內(nèi)側(cè)；②逐塊吊入底模及變化塊，并將底模變化塊移動(dòng)到使用位置；③安裝底模變化塊的懸吊拉桿，注意上下應(yīng)各安裝一個(gè)螺帽以固定拉桿；④起吊變化塊至安裝位置，同時(shí)牽引懸吊拉桿固定于頂部支撐架型鋼內(nèi)，并安裝螺帽固定，注意模板兩側(cè)應(yīng)包邊CPA 隔墻混凝土10cm；⑤安裝標(biāo)準(zhǔn)底模懸吊拉桿，并起升到使用位置，安裝連接螺栓；⑥組拼標(biāo)準(zhǔn)底模一和底模變化塊，測量標(biāo)高使模板滿足使用要求，固定模板；⑦綁扎鋼筋，澆注混凝土；⑧拆模之前，應(yīng)先移開兩側(cè)的CPA 箱梁，然后再拆除橫梁底模及操作平臺。

5 結(jié)束語

香港段接線工程連續(xù)鋼構(gòu)大跨徑變截面箱梁墩頂塊預(yù)制施工，其跨度之大、高度之高刷新了世界變截面箱梁短線預(yù)制的記錄。高大墩頂節(jié)段“夾心”匹配預(yù)制技術(shù)的應(yīng)用，有效縮短了箱梁預(yù)制工期，促使模板施工工效提高，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。