大跨度V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體施工關(guān)鍵技術(shù)研究

李 慶

（山東省高速養(yǎng)護(hù)集團(tuán)有限公司，山東 濟(jì)南 250001）

隨著時(shí)代的發(fā)展，道路橋梁施工也得以發(fā)展，其施工技術(shù)得到快速更新。我國道路橋梁施工要想提高施工質(zhì)量和施工效率，應(yīng)積極應(yīng)用新技術(shù)，轉(zhuǎn)體施工技術(shù)就是近年來迅猛發(fā)展的新技術(shù)，目前在我國已得到廣泛應(yīng)用。轉(zhuǎn)體施工技術(shù)就是將半橋結(jié)構(gòu)澆注成形，然后通過轉(zhuǎn)體達(dá)到指定位置，該技術(shù)可提高施工質(zhì)量和施工效率，但該技術(shù)的應(yīng)用難度較高，需要做好橋梁轉(zhuǎn)體各方面的準(zhǔn)備工作，才能滿足橋梁最終線形和結(jié)構(gòu)內(nèi)力狀態(tài)。

1 項(xiàng)目概述

本文研究的項(xiàng)目工程為一個(gè)跨度較大的“V”字型橋墩剛構(gòu)橋，該橋的長度多達(dá)140 m，寬為33.7 m。該項(xiàng)目大量應(yīng)用轉(zhuǎn)體技術(shù)施工，轉(zhuǎn)體的半橋長度為130 m。本文研究的剛構(gòu)橋是先利用鉆孔澆筑樁作為橋梁的基底，然后搭建承臺，其承臺還分為上下兩層，上層為V形，下層為矩形。對于轉(zhuǎn)體施工技術(shù)而言最重要的是轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)，本文利用環(huán)道和中心支承實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)施工。

2 球鉸的制造和安裝

在本文項(xiàng)目發(fā)揮轉(zhuǎn)動(dòng)功能中最重要的結(jié)構(gòu)就是球鉸，是項(xiàng)目轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)的核心。本文的球鉸為上、下兩片。上下兩片的球鉸表面平整度要求較高，需要在工廠中統(tǒng)一生產(chǎn)，相比于上球鉸表面，下球鉸更為特殊，具有銑鉆四氟板鑲嵌孔和振搗孔，在應(yīng)用中發(fā)揮重要功能。在施工過程中，下球鉸澆筑完畢后在下轉(zhuǎn)盤的預(yù)埋套筒處放置轉(zhuǎn)動(dòng)中心軸。隨后清潔頂面，保證表面潔凈，按照編號將滑動(dòng)片安裝到銑鉆四氟板鑲嵌孔中，待檢測安裝無誤后，對其安裝位置進(jìn)行檢查，保證其安裝部位處于同一球面，且誤差≯1 mm。待確定好滑動(dòng)片安裝位置正確后，在其四周涂抹黃油聚四氟乙烯粉。最后安裝上球鉸，按照一定方法進(jìn)行精確定位將其固定密封。

3 下承臺槽口中轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的安裝

在針對下承臺進(jìn)行初次混凝土澆筑后，應(yīng)該先對下承臺進(jìn)行定位，安裝定位的鋼骨架，然后對鋼骨架進(jìn)行調(diào)平，將其焊接在承臺的鋼筋上，最后將下球鉸吊裝在鋼骨架上，通過精調(diào)將下球鉸的平面位置和標(biāo)高調(diào)整到0.5 mm以內(nèi)，再分塊吊裝、安裝滑道骨架型鋼，如圖1所示。

圖1 粗調(diào)下球鉸骨架

3.1 下轉(zhuǎn)盤球鉸安裝

為保證下轉(zhuǎn)盤球鉸能夠順利安裝，會(huì)在下承臺中預(yù)留槽口，待轉(zhuǎn)盤球鉸完成固定后再進(jìn)行澆筑。首先清理預(yù)留的槽口，根據(jù)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行測量和放樣，對不合格的部分進(jìn)行處理，之后再拼裝下轉(zhuǎn)盤的球鉸。在進(jìn)行拼裝前先對球鉸進(jìn)行檢查，主要測量表面橢圓度及結(jié)構(gòu)是否符合需求。檢查完畢后，安裝錨固鋼筋和調(diào)整螺栓，確定球鉸的中線。之后主要利用錨固螺栓和球鉸骨架對其進(jìn)行定位及粗調(diào)，使其到達(dá)初步定位點(diǎn)，再進(jìn)行精確定位和固定。測量會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)方案采用全站儀這一器材對下轉(zhuǎn)盤進(jìn)行中心定位，下轉(zhuǎn)盤安裝完畢后，利用調(diào)整架、水準(zhǔn)儀等輔助球鉸的精確定位，對定位進(jìn)行精確復(fù)查。下轉(zhuǎn)盤利用全站儀檢查安裝中心，利用電子水平儀測試標(biāo)高，待檢查合格后進(jìn)行加固，確保下轉(zhuǎn)盤球鉸不會(huì)發(fā)生移位。

3.2 下承臺滑道及槽口混凝土澆筑施工

在下轉(zhuǎn)盤頂面采用分段式澆筑的方式安裝滑道，并通過調(diào)整螺栓調(diào)整滑道的定位，施工完畢后要讓滑道面處于同一水平面。下承臺槽口混凝土澆筑前，按照排氣孔分塊，由中心向四周單獨(dú)澆筑，待澆筑完畢后，冷卻凝固，后敲擊混凝土邊緣觀察澆筑效果，如因混凝土收縮而產(chǎn)生的縫隙可用鉆孔壓漿的方式處理。

4 上承臺轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的安裝

4.1 上球鉸、聚四氟乙烯滑動(dòng)片安裝

安裝上球鉸之前先處理中心銷軸套管，再清潔球鉸頂面，確保表面無雜質(zhì)，后根據(jù)滑動(dòng)動(dòng)片的編號確認(rèn)安放順序，將其依次安裝在鑲嵌孔內(nèi)。

待檢查滑片位置安裝正確后，在滑片的四周涂抹黃油聚四氟乙烯粉，并確保均勻涂抹。上球鉸有兩段銷軸套管，需要借助螺栓讓其固定，后在上部球鉸的凸表面涂抹聚四氟乙烯粉，完畢后對準(zhǔn)中心銷軸，讓其輕輕下落至下球鉸位置，下落后調(diào)整球鉸位置，使上球鉸的外圈間隙與下球鉸外圈間隙一致。安裝完畢后輕轉(zhuǎn)上球鉸，確保其運(yùn)轉(zhuǎn)正常，去除多余雜質(zhì)后對其邊緣進(jìn)行密封，防止雜質(zhì)進(jìn)入摩擦部，如圖2所示。

圖2 上球鉸安裝

4.2 上轉(zhuǎn)盤撐腳安裝

上轉(zhuǎn)盤有很多組撐腳，每組撐腳都由鋼管和混凝土構(gòu)成，在鋼管的下部會(huì)安裝走板，鋼管內(nèi)部有澆筑完畢的混凝土。安裝后可利用鋼板填補(bǔ)，在其與下滑道之間將撐腳固定。在轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)未開始轉(zhuǎn)動(dòng)前，需要利用不銹鋼板將滑道固定，避免發(fā)生移位。

4.3 上轉(zhuǎn)盤臨時(shí)固定措施

為進(jìn)一步保證在進(jìn)行上部施工時(shí)，轉(zhuǎn)盤和球鉸的結(jié)構(gòu)不移動(dòng)，可對上轉(zhuǎn)盤進(jìn)行臨時(shí)加固，采用鋼楔將鋼管混凝土撐腳與環(huán)道間空隙塞死，并且在下承臺建筑前預(yù)埋I25工字鋼，在上下承臺間設(shè)置連接，待進(jìn)行轉(zhuǎn)體施工前再進(jìn)行切斷，解除連接。

4.4 上承臺混凝土澆筑

上承臺內(nèi)設(shè)置對拉預(yù)埋件，用于桁架及基礎(chǔ)，應(yīng)與主墩承臺用精軋螺紋鋼設(shè)對拉措施。在對上承臺進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)保證分料均勻。在混凝土澆筑完畢并檢查其強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)后，對上承臺的邊膜和底膜進(jìn)行拆除。其中撐腳和滑道間存在鋼板，等待轉(zhuǎn)體時(shí)就可對其拆除。

5 V型墩施工方案

支架基礎(chǔ)：V型墩支架基礎(chǔ)主要是利用承臺，其他部位下設(shè)30 cm三七灰土、30 cm碎石墊層，其上為1 m×1 m鋼筋混凝土條形基礎(chǔ)。該結(jié)構(gòu)為鋼桁架支撐結(jié)構(gòu)，橋梁的立桿布置間距設(shè)定為150 cm，橫桿步距設(shè)定為150 cm，V型墩支架設(shè)計(jì)圖如圖3所示。

圖3 V型墩支架設(shè)計(jì)圖

5.1 測量放樣

在進(jìn)行墩身施工時(shí)，為了達(dá)到對其平面位置的精準(zhǔn)控制，需要考慮墩身的平面位置和豎直度2個(gè)因素。在進(jìn)行墩身的平面位置控制時(shí)應(yīng)該準(zhǔn)確檢測墩身的平面位置是否準(zhǔn)確，該位置的準(zhǔn)確性會(huì)直接影響整個(gè)墩身平面位置的準(zhǔn)確度。在日常施工之中，對其位置的計(jì)算會(huì)用全站儀進(jìn)行測量放樣，并且需要經(jīng)過多人對測量結(jié)果進(jìn)行復(fù)核，待結(jié)果準(zhǔn)確后再安裝模板。在模板安裝完畢后需要對其位置安裝的正確性進(jìn)行檢測，會(huì)利用全站儀對模板的縱、橫、豎、直度進(jìn)行檢查，并且還會(huì)調(diào)整模板位置，精確到允許的誤差范圍內(nèi)。

5.2 鋼筋加工及安裝

（1）確保V型墩勁性骨架安裝與其余骨架安裝的穩(wěn)定性，并且保證其豎直度符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)V型墩勁性骨架全部安裝完畢后，應(yīng)該對其安裝的質(zhì)量進(jìn)行檢查，待檢查合格后再進(jìn)行下步的操作，避免出現(xiàn)返工現(xiàn)象。由于本項(xiàng)目的橋梁墩柱主筋主要采用直螺紋連接，所以先按照要求對進(jìn)場的鋼筋進(jìn)行性能測試，判斷鋼筋的質(zhì)量是否符合標(biāo)準(zhǔn)，并且還要對不同型號、不同規(guī)格的鋼筋進(jìn)行分類管理。待鋼筋材料性能檢驗(yàn)合格后開始施工。

（2）對鋼筋進(jìn)行檢驗(yàn)，合格后將鋼筋合理保存，在需要施工時(shí)將鋼筋運(yùn)輸?shù)街付▓龅兀⑵浒凑請D紙?jiān)O(shè)計(jì)的形狀進(jìn)行制作，按照設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)準(zhǔn)的尺寸在操作平臺上精準(zhǔn)定位。為避免彎曲鋼筋大批量制作出現(xiàn)失誤造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，在大批量制作之前會(huì)先試作，按照圖紙施工后對成品進(jìn)行檢測，待制作的鋼筋成品的尺寸、性能與設(shè)計(jì)人員的圖紙完全相符后再大量制作。每次施工都需要大量制作不同類型的鋼筋，在保存時(shí)應(yīng)對不同類型的鋼筋進(jìn)行分類管理，對同一類型的鋼筋進(jìn)行標(biāo)號處理，做好標(biāo)識后再有序堆放，并做好保存工作避免銹蝕、污染。

（3）鋼筋加工和安裝施工要求。本項(xiàng)目全部的鋼筋都會(huì)按照施工設(shè)計(jì)圖準(zhǔn)確安裝，并且還要保證安裝完畢后的鋼筋在進(jìn)行混凝土建筑時(shí)不會(huì)出現(xiàn)移位變形現(xiàn)象。在道路橋梁項(xiàng)目施工中，鋼筋必須緊緊系在一起，不可再在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)臨時(shí)加設(shè)。

（4）焊接要求。在焊接鋼筋時(shí)，應(yīng)該及時(shí)清除在焊接表面位置的雜質(zhì)，與電極接觸的部位也應(yīng)該保持潔凈，避免出現(xiàn)灰塵、銹蝕。工作人員在進(jìn)行焊接時(shí)應(yīng)時(shí)刻觀察電源電壓變化，根據(jù)電源電壓的變化情況進(jìn)行操作，避免出現(xiàn)失誤。當(dāng)電源電壓在5%~8%時(shí)調(diào)節(jié)焊接變壓器，提高級數(shù)；當(dāng)電源變化大于或等于8%時(shí)立刻停止焊接。在焊接鋼筋時(shí)，應(yīng)選擇合適的焊條型號。在一般施工中，通常采用E506焊條完成鋼筋焊接，且焊接方法最好利用雙面焊。除此之外，對焊接的工藝也有要求，焊接接頭的焊縫厚度不得小于主筋直徑的0.3倍，寬度不應(yīng)小于主筋直徑的0.8倍。

5.3 墩身模板加工及安裝

通常采用鋼模較大的材料完成墩身模板的加工，在設(shè)計(jì)圖紙中，其模板的高度高達(dá)2.0 m，面板采用6 mm厚度的鋼板制作，模板的背梢主肋采用[10槽鋼制作，背梢次肋采用L63×63×5 mm角鋼材料制作完成，模板的接頭采用Φ22型號的螺栓完成連結(jié)，模板縱橫向間距1.5 m設(shè)置對稱的水平拉桿，以提高模板整體性。模板設(shè)置混凝土分層澆筑孔，在外層澆筑后對其進(jìn)行檢查，確保制作加工后的模板表面光滑平整，尺寸嚴(yán)格按照圖紙標(biāo)注施工，并且接頭緊密。

5.4 混凝土澆筑

墩柱設(shè)計(jì)為C50混凝土，在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)應(yīng)先對基面進(jìn)行鑿毛處理，并在灑水保持濕潤后再進(jìn)行澆注，混凝土需一次澆筑完成，防止形成施工冷縫。在澆筑混凝土的過程中振搗可有效避免振動(dòng)器與墩身模板、鋼筋結(jié)構(gòu)及其他預(yù)埋件發(fā)生碰撞。并且為提升澆筑的效果，避免因灌注速度不佳影響工程質(zhì)量，應(yīng)控制好施工速度，如果施工速度過快，容易導(dǎo)致混凝土振搗不實(shí)、漏振，混凝土不斷振搗，直至澆筑的表面平整、泛漿。如在澆筑過程中因施工速率影響振搗效果，出現(xiàn)不實(shí)、漏振以及過振的現(xiàn)象，會(huì)對其表面的平整度造成影響，出現(xiàn)蜂窩、麻面現(xiàn)象。在進(jìn)行混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)采取措施避免模板、鋼筋和預(yù)埋件受到影響出現(xiàn)松動(dòng)、形變以及移位的現(xiàn)象，應(yīng)采取專人對其進(jìn)行監(jiān)督，按照圖紙施工。在施工過程中出現(xiàn)移位、形變等問題，應(yīng)及時(shí)修正處理，避免其影響施工質(zhì)量和施工效率，在完成混凝土的澆筑之后會(huì)檢查混凝土表面是否平整。

5.5 模板拆除及混凝土養(yǎng)護(hù)

待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后進(jìn)行拆模，在拆模時(shí)應(yīng)松螺桿，利用吊車或塔吊等工具進(jìn)行拆除，遵循先支后拆的順序，避免發(fā)生碰撞，對混凝土造成損傷。將模板拆除后應(yīng)該即可清理，然后將其放置在硬化場地上。在完成混凝土澆筑這一工序后，應(yīng)在收漿時(shí)對其進(jìn)行合理養(yǎng)護(hù)，如在混凝土表面覆蓋薄膜及灑水保持濕潤，在進(jìn)行薄膜覆蓋時(shí)應(yīng)時(shí)刻注意保證混凝土表面的平整性，不可以對其表面造成破壞和污染。當(dāng)利用模板覆蓋養(yǎng)護(hù)時(shí)，應(yīng)對模板進(jìn)行灑水保持濕潤。當(dāng)環(huán)境溫度指標(biāo)低于5℃時(shí)，利用塑料薄膜覆蓋模板進(jìn)行保溫，此時(shí)不在混凝土面上灑水。

6 結(jié)束語

V型橋墩連續(xù)剛構(gòu)橋轉(zhuǎn)體的施工難點(diǎn)有二：一是轉(zhuǎn)體系統(tǒng)的施工與安裝，二是V型橋墩的施工與控制。

本項(xiàng)目通過施工前的精心準(zhǔn)備和嚴(yán)控組織，積極引進(jìn)先進(jìn)的施工人才和技術(shù)，整個(gè)項(xiàng)目的轉(zhuǎn)體施工及球鉸安裝等關(guān)鍵工序都安排專業(yè)的技術(shù)人員到達(dá)現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)，在施工之前舉辦技術(shù)研討會(huì)，對施工要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行交底，避免出現(xiàn)技術(shù)失誤。

除此之外，還邀請監(jiān)測單位進(jìn)行施工，對施工過程進(jìn)行模擬計(jì)算，并且根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行施工，使橋梁轉(zhuǎn)體后的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的精度，合攏精度達(dá)到毫米級。