地鐵轉(zhuǎn)體橋下部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)研究

高森

我國經(jīng)濟快速發(fā)展，人們生產(chǎn)、生活對交通運輸能力要求越來越高，橋梁作為交通干線的重要組成，在地方經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮重要地位。地鐵橋是解決城市道路交通運輸負荷的重要方式，也是城市發(fā)展建設的一種趨勢。本文重點以西安地鐵10號線地鐵橋施工為例，分析了工程概況，包括工程簡介、工程施工區(qū)域的氣候、水文、地質(zhì)情況，針對工程特點及工程數(shù)量展開闡述，從施工總體部署及安排、承臺施工、墩身施工、基坑回填四方面闡述了施工流程及方法，為了確保工程施工質(zhì)量，提出了相應的保障措施，為有關(guān)工程施工建設提供理論與實踐參考。

一、工程概況

1.工程簡介

西安地鐵10號線一期工程施工總承包1標段四分部由中交第二公路工程局有限公司承建，起訖里程為YK20+648.173～YK26+025.669，途徑西安市浐灞生態(tài)區(qū)、國際港務區(qū)，線路全長5.377km。

2.氣候、水文及地質(zhì)情況

西安市位于渭河沖積平原-關(guān)中平原的中部，地鐵十號線總體上呈南北向展布，橫穿城南西部、中部和東南部。西安市、高陵區(qū)，一年四季冷暖分明，冬季干燥、夏季濕潤，冬夏兩季溫差較大。尤其春季風沙較大。地下水埋深7.4～12.4m，地下水位高程355.09～359.61m，地下水位年變幅1.0～3.0m，地下水對鋼結(jié)構(gòu)有一定的腐蝕作用。地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括雜填土(Q4ml)、雜填土(Q4ml)、雜填土(Q4ml)、粉砂(Q4al)、細砂(Q4al)、中砂(Q4al)、粗砂(Q4al)、粗砂(Q4al)、粉質(zhì)黏土(Q3al)、粉砂(Q3al)、粉砂(Q3al)、中砂(Q3al)、中砂(Q3al)。

3.工程特點

地鐵轉(zhuǎn)體橋在施工過程中，應注意氣候適宜性，根據(jù)西安氣候特征，應避免冬季低溫天氣作業(yè)，同時，還應避免在夏季梅雨季節(jié)異常天氣對施工進度影響。該區(qū)域適合施工時間只有8個月，對于地鐵轉(zhuǎn)體橋施工較為緊張。本工程位于杏渭路站～水流路站區(qū)間貨運北環(huán)鐵路轉(zhuǎn)體橋，對環(huán)保要求較高，需要搭建鋼結(jié)構(gòu)平臺，用地資源較為緊張。

4.主要工程數(shù)量，詳見表1

表1 轉(zhuǎn)體橋主墩下部結(jié)構(gòu)工程量

二、施工流程及方法

1.施工總體部署及安排

地鐵轉(zhuǎn)體橋項目部應科學設置組織架構(gòu)，包括項目經(jīng)理、副經(jīng)理、安全總監(jiān)、會計師等，明確各機構(gòu)之間責任范圍，確保施工建設有序進行。根據(jù)工期要求落實施工進度，并對各工序所需設備資源、材料資源、人力資源科學配置，對施工中的用水、用電、便道設置，做好施工前的相關(guān)準備工作。

2.承臺施工，如圖1所示

圖1 下部結(jié)構(gòu)施工工藝流程圖

步驟一：承臺施工應注意測量放樣，對控制網(wǎng)平面坐標、高程進行復測。

步驟二：基坑開挖深度為6.8m，具體施工應根據(jù)施工方案要求。

步驟三：樁頭鑿除工序，應合理處置樁頭，實行環(huán)切處置，便于后續(xù)施工。鋼筋籠頂部彎鉤處置環(huán)節(jié)，應做好聲測管的保護，同時，做好覆蓋工作，避免對檢測結(jié)果造成影響。

步驟四：樁基檢測需要提供工程相關(guān)資料，包括圖紙、混凝土等。樁檢過程應及時并做好施工日志，便于后期參考。

步驟五：墊層澆筑范圍大于承4臺各邊50cm作為承臺施工的操作面。

第六，轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)施工。（1）應了解轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)概況。為了確保梁體的穩(wěn)固性，施工環(huán)節(jié)應采用沙箱，沙箱內(nèi)填充干燥細沙，加強對上部梁體的承載。（2）下承臺第一層混凝土施工。下承臺模板安裝注意縱橫向每隔0.8m設φ16mm拉筋；（3）下球鉸骨架及滑道骨架安裝；（4）下球鉸及滑道安裝。球鉸直徑為Φ2800mm，制造精度、安裝要點、安裝精度有明確要求，確保下球鉸安裝符合施工要求；（5）下承臺第二次混凝土施工。應提前預留了振搗孔和排氣孔，并實行牽引反力座及千斤頂反力座；（6）澆筑上球鉸安裝。在閉合前做好密封，避免混入雜物，影響施工精度；（7）撐腳鋼筒安裝。撐腳對直徑和厚度有一定要求，嚴格參照施工方案要求；（8）上轉(zhuǎn)盤牽引索鋼絞線預埋及預應力筋安裝。上盤邊長8000mm高2000mm，轉(zhuǎn)臺直徑7100mm高800mm；（9）上轉(zhuǎn)盤模板安裝。安裝過程中應根據(jù)工程需要，選擇18mm厚的竹膠板進行上轉(zhuǎn)盤模板安裝；（10）上承臺混凝土施工。采用插入式振搗器振搗密實，澆筑至設計標高后，對承臺頂面進行抹面，做作刷毛處理；（11）上承臺預應力筋張拉壓漿。采用12-φs15.2的鋼絞線，采用單端張拉，張拉端和錨固端交錯布置，張拉控制應力1339MPa；（12）試轉(zhuǎn)測定上下轉(zhuǎn)盤，摩擦系數(shù)摩擦系數(shù)按下式測算：

μ為摩擦系數(shù)，M為轉(zhuǎn)動力矩（t·m），G為轉(zhuǎn)臺總重量（t）。

設計靜摩擦系數(shù)為0.1，動摩擦系數(shù)為0.06，若測出的摩擦系數(shù)較設計出入較大，應分析原因，并找出處理辦法進行相應處理，保證轉(zhuǎn)體順利進行。

步驟六：鋼筋安裝。應加工鋼筋后再進行綁扎，并在墩身預埋鋼筋安設，做好防雷接地設置。

步驟七：模板安裝。安裝模板時，鋼筋保護層墊塊采用不小于承臺混凝土設計強度的混凝土墊塊，數(shù)量不應少于4個/m2，凈保護層的厚度不小于4.5cm。

步驟八：混凝土澆筑。承臺墊層采用C20混凝土；承臺采用C40的商品混凝土；牽引反力座及上下轉(zhuǎn)盤封固采用C50混凝土；上轉(zhuǎn)盤球鉸及撐腳澆筑采用C120微膨脹混凝土，罐車運輸，泵送混凝土施工，插入式振搗器振搗。

步驟九：模板拆除及混凝土養(yǎng)護。應先拆除模板再進行混凝土養(yǎng)護，養(yǎng)生期應符合規(guī)范要求，如圖2所示。

圖2 轉(zhuǎn)體結(jié)構(gòu)示意圖

3.墩身施工

步驟一：施工準備階段。應根據(jù)工程施工實際，做好技術(shù)準備、測量準備、場地準備、實驗準備及材料要求。

步驟二：應對承臺頂面鑿毛處理。用人工鑿除時，須達到2.5MPa；用空壓機配合風鎬機械鑿毛時，須達到10MPa。

步驟三：測量放樣。對模板底標高進行精確找平，保證結(jié)構(gòu)位置及各部位標高。

步驟四：支架搭設。支架采用Φ48mm普通鋼管搭設，立桿設置底座或者墊板，立桿用對接扣件連接，對接扣件應交錯布置。剪刀撐桿的連接采用搭接，搭接長度不應小于1m，采用旋轉(zhuǎn)扣件固定。

步驟五：鋼筋制安。應對承臺頂面墩身范圍混凝土進行鑿毛處理，鋼筋應平直，無局部折曲，清除油漬、漆皮、鱗銹等，焊接質(zhì)量應符合《鋼筋焊接及驗收規(guī)程》（JGJ18-2012）規(guī)定，按照設計圖紙進行操作，以保證鋼筋保護作用。墩身主筋采用套筒連接，鋼筋吊運過程中，注意對鋼筋端螺紋進行保護，嚴禁碰撞。鋼筋加工應做好除銹、切斷、接頭加工處理。鋼筋安裝應滿足施工前的基本要求，避免保護層厚度過大或出現(xiàn)露筋，表面不得有裂紋，保證設計要求的鋼筋根數(shù)，保證混凝土外觀質(zhì)量，符合施工技術(shù)規(guī)范要求。在外觀上，應保障鋼筋表面無鐵銹及焊渣，骨架的施工剛度。防雷接地及預埋件應采用搭接焊，焊縫長度按照設計要求，確保與接地鋼筋有效焊接，并刷防銹漆防銹。澆筑時注意對防雷接地鋼筋和預埋鋼板的保護，防止焊縫脫落。

步驟六：支架搭設。嚴格按照建設部《鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范》有關(guān)要求執(zhí)行。

步驟七：首先，應對墩身模板整修，模板除銹處理，模板打磨達到要求后，涂刷脫模劑，最后，模板安裝。

步驟八：混凝土拌制?；炷翍龊孟嚓P(guān)骨料的配比，包括外加劑、粗細骨料、膠凝材料等，確保符合施工要求。

步驟九：混凝土澆筑。澆筑前進行模板內(nèi)部清理，每層澆筑厚度按照30cm控制，振搗間距按50～60cm進行控制，必要時采取超澆混凝土將頂層砂漿排除掉。

步驟十：模板拆除。嚴格控制拆模時間，應遵循先支后拆、后支先拆的順序進行，嚴禁拋扔模板。

步驟十一：混凝土養(yǎng)護。避免曝曬、氣溫驟降等。

步驟十二：墩身沉降監(jiān)控。做好測點保護，防止施工破壞。

步驟十三：支承墊石和墩頂預埋件。對全橋進行中線、水平及跨度貫通測量，并用墨線劃出各墩臺的中心線，支座十字線、梁端線以及錨栓孔的位置。

4.基坑回填

待轉(zhuǎn)體工序完成后進行基坑回填如圖3所示,基坑四周同步進行；回填土分層回填，每層厚度10～20cm，用3TA55沖擊夯夯實。

圖3 承臺基坑回填示意圖

三、施工質(zhì)量保障措施

1.常見質(zhì)量問題及預防措施

針對混凝土蜂窩、麻面、裂縫問題，分析原因主要有模板漏漿、布料不勻、高落差下料、氣泡、局部積水和砂漿堆積，為了避免蜂窩、麻面問題，施工環(huán)節(jié)模板拼縫必須嚴密、泵送施工應根據(jù)作業(yè)面大小和振搗難易程度配足操作人員。澆灌布料出現(xiàn)死角時，應采用二次倒運等輔助方式向該處布料。對于石子砂漿有分離的部位，充分振搗均勻，使其恢復到所要求的勻質(zhì)性。接茬主要是出現(xiàn)水紋印、問題主要是停泵時間過長、一次澆灌量較大，模板要支承牢固，接合嚴密，從材料配比、機械配套、操作技術(shù)和管理等方面提升。

2.安全防護保障

應加強施工現(xiàn)場安全管理，定期對施工現(xiàn)場進行檢查，制定防護架、模板等重點施工環(huán)節(jié)的安全保障制度，嚴格落實施工工序安全措施，完善安全管理體系。提高施工人員安全防護意識。

3.雨季施工保障

密切關(guān)注天氣預報，做好施工現(xiàn)場排水預警工作，同時對臨時設施和設備做好防護，制定排水工程施工相關(guān)預案，根據(jù)工程區(qū)域降雨量特征，雨季施工安全保證措施，包括基坑工程、排水及防止基坑灌水、基坑安全巡視檢查等。

4.夏季高溫施工保障

結(jié)合天氣的實際情況，合理安排施工進度及施工程序，做好施工人員防暑降溫工作，避免人員意外中暑。同時，對工程設備設施使用積極采取行之有效的防暑降溫措施，積極采取行之有效的防暑降溫措施。

5.現(xiàn)場文明施工及環(huán)境設施保障

施工區(qū)域應做好粉塵、廢料、噪音、光照等環(huán)境保護措施，定期清除施工區(qū)域建筑垃圾，根據(jù)道路通行情況，采用灑水車灑水，應按照附近居民作息時間開展機械作業(yè)，避免對周圍環(huán)境造成影響。

四、結(jié)語

隨著科學技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展，建筑工程領域從管理水平到技術(shù)創(chuàng)新得到較大提升。首先，通過對西安地鐵10號線轉(zhuǎn)體橋下部結(jié)構(gòu)施工技術(shù)展開研究，其次，對施工建筑過程中的技術(shù)工藝全面分析，施工相關(guān)注意事項做出重點闡述，最后，提出了工程施工質(zhì)量的相關(guān)保障措施，為相關(guān)工程施工技術(shù)提供理論指導。