雙肢墩橫系梁施工技術(shù)研究與應(yīng)用

何永輝

摘 要：為確?？焖賵A滿完成施工任務(wù)，采用一種新的橫系梁施工方法來保證雙肢墩橋梁的快速施工，達到加快施工進度、降低工期成本、減少 資源投入、創(chuàng)造良好社會經(jīng)濟效益的目的。

關(guān)鍵詞：橋梁工程；雙肢墩橫系梁；快速施工；創(chuàng)效

中圖分類號：TU74? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文? ?章編號：2096-6903（2023）04-0025-03

0引言

在雙肢墩橋梁施工過程中，通常采用液壓爬模進行墩柱施工，但在施工至橫系梁位置時，受液壓爬模自身特性影響，不得不臨時拆除然后再進行橫系梁施工，待橫系梁施工完成且達到規(guī)定強度后再重新安裝液壓爬模，進行剩余雙肢墩墩身施工。這種施工工藝在施工至橫系梁位置時，持續(xù)時間過長，并且要拆除及安裝液壓爬模各一次，存在重大安全隱患。同時還需要等待橫系梁混凝土強度達到規(guī)定值，存在技術(shù)間歇，無法連續(xù)作業(yè)，嚴重制約了施工項目的快速有效推進[1]。為加快施工進度，保證施工工期，此類問題亟待解決，引進一種新的橫系梁施工方法就顯得特別重要。

1 雙肢墩橫系梁施工原理與方法

雙肢墩橫系梁施工方法，其施工工藝與一般雙肢墩墩梁施工方法有所差別。雙肢墩橫系梁施工方法是在橋梁墩身施工至接近橫系梁位置時，提前預(yù)留穿心鋼棒孔洞，并在墩身內(nèi)設(shè)置支架預(yù)埋件。在橫系梁與墩柱銜接位置預(yù)留深度約500 mm的槽口，并做好橫系梁鋼筋埋設(shè)，待澆筑完成墩身混凝土且強度達到規(guī)定值后爬升液壓模板，進行墩身進行下一模施工。同時搭建橫系梁支撐體系，進行橫系梁施工。雙肢墩墩間橫系梁以組合型鋼為承重結(jié)構(gòu)，待橫系梁混凝土施工完畢，達到規(guī)定養(yǎng)護齡期后拆除平臺[2]。墩身爬模爬升后再施工橫系梁，不占用墩身施工時間，操作簡單，施工簡便，工效更高，安全更有保障，費用投入更少。

1.1 施工工藝流程

施工工藝流程如圖1所示。

1.2 操作要點

1.2.1材料與設(shè)備準備

雙肢墩橫系梁施工需要設(shè)備主要包括鋼筋加工設(shè)備、混凝土運輸罐車、塔式起重機、電焊機、地泵及插入式振搗棒、噴淋養(yǎng)護設(shè)備等。

1.2.2橫系梁支撐體系孔洞埋設(shè)

在雙肢墩橫系梁底部墩柱混凝土澆筑前，將直徑為115 mm的PVC管預(yù)埋在橫系梁底面以下127 cm左右的墩身內(nèi)，并固定牢固PVC管沿順橋向通長布置，分部間距為100 cm，雙肢墩每肢布設(shè)5根，沿中心線對稱布置。

1.2.3雙肢墩內(nèi)槽口埋設(shè)及橫系梁鋼筋預(yù)埋

在雙肢墩橫系梁與墩身銜接部位，墩身預(yù)留與橫系梁截面相等的槽口，深入墩柱內(nèi)50 cm，預(yù)留槽口采用15 mm 厚竹膠板制作。在安裝雙肢墩墩柱鋼筋的同時，將橫系梁鋼筋預(yù)埋至墩柱內(nèi)，其中50%的預(yù)埋筋長度為橫系梁水平筋深入墩柱內(nèi)長度，其余50%的預(yù)埋筋長度大于埋入墩柱內(nèi)鋼筋長度，加工時將該部分預(yù)埋筋預(yù)彎，安裝在墩柱上時預(yù)彎端固定在橫系梁預(yù)留槽口內(nèi)，同時所有預(yù)埋筋均需要提 前套絲并在連接端頭加設(shè)套筒。待墩身模板合模后用細沙填充預(yù)埋槽口，防止混凝土澆筑時水泥漿流入槽口內(nèi)。待該部位墩柱混凝土澆筑完成后施做橫系梁時，再將橫系梁預(yù)埋筋重新調(diào)直。

1.2.4雙肢墩墩身混凝土澆筑

雙肢墩橫系梁水平預(yù)埋筋及墩柱鋼筋安裝完成后，澆筑該部位墩柱混凝土，澆筑完成后及時養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于14 d。

1.2.5雙肢墩液壓模板爬升

待墩柱混凝土強度達到20 MPa 后液壓模板開始爬升，離開橫系梁施工范圍內(nèi)，同時既可以進行下一模墩柱施工，又可以開始橫系梁施工。

1.2.6橫系梁支撐體系及施工平臺安裝

雙肢墩橫系梁部位液壓模板爬升完成后，開始橫系梁支撐體系及施工平臺搭設(shè)。在每肢墩身提前預(yù)埋好的孔洞內(nèi)安裝5根直徑為110 mm的穿心鋼棒，橫向間距為100 cm，并固定牢固。雙肢墩之間支撐體系設(shè)有縱向支撐梁和橫向支撐梁。穿心鋼棒安裝完成后，在鋼棒頂 面安裝2根長6 m的I45b工字鋼當(dāng)橫向分配梁，工字鋼與鋼棒緊密相貼。在分配梁頂面順橋方向安裝縱向支撐梁，縱向支撐梁以間距40 cm的I45b工字鋼布置，設(shè)置11根工字鋼。工字鋼縱向支撐梁頂面橫橋方向安裝6根I20a 的工字鋼，當(dāng)做橫向支撐梁，間距100 cm，長度6 m。橫向支撐梁懸挑出系梁寬度70 cm，作為施工時人行通道，表面鋪設(shè)防滑鋼板，臨邊設(shè)置1.2 m 高鋼管防護欄桿。將各層工字鋼之間焊接牢固，作為施工操作平臺。

1.2.7安裝橫系梁底模并綁扎鋼筋

雙肢墩橫系梁支撐體系安裝完成以后，在I20a 工字鋼頂面鋪設(shè)100 mm×100 mm方木作為橫系梁底模背肋，間距20 cm，沿順橋向布設(shè)，背肋頂面鋪設(shè) 15 mm厚竹膠板作為橫系梁底模，與背肋連接牢固。同時清理出橫系梁位置墩柱預(yù)留槽口內(nèi)雜物，鑿出內(nèi)壁混凝土粗骨料，將事先預(yù)埋好的水平筋用調(diào)直機調(diào)直。

雙肢墩橫系梁底模安裝完成后開始鋼筋安裝。縱向主筋接頭以直螺紋套筒連接，同時注意鋼筋接頭相互錯開，避免同一區(qū)段內(nèi)接頭數(shù)量超過50%。系梁鋼筋由鋼筋廠內(nèi)套絲機統(tǒng)一套絲，鋼筋端頭打磨平齊，避免出現(xiàn)馬蹄形端頭。鋼筋采用隨車起重機從鋼筋廠運輸至施工現(xiàn)場后，再將橫系梁預(yù)埋鋼筋上的套筒取出，清理干凈后與對應(yīng)的主筋進行連接，其余橫系梁鋼筋按照設(shè)計及規(guī)范要求進行安裝。

1.2.8安裝橫系梁側(cè)模并澆筑混凝土

橫系梁鋼筋安裝完成后立即安裝系梁側(cè)模板，面板采用15 mm厚竹膠板，豎向布置100 mm×100 mm方木作為模板背肋，采用φ20對拉桿進行固定。橫系梁混凝土需一次性澆筑完成?；炷敛捎酶邏狠斔捅幂斔椭凉ぷ髅?，澆筑時分層振搗。為了防止入?；炷涟l(fā)生離析現(xiàn)象，輸送泵管口距離澆筑工作面高度不得大于2 m，如不可避免應(yīng)采取在管口加設(shè)串筒、溜管、溜槽等措施?；炷潦┕r，應(yīng)采取分段 分層連續(xù)澆筑，分層高度控制在30 cm左右，使用振動棒振搗進行振搗。

振搗過程中振動棒應(yīng)快插慢拔，插點應(yīng)均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，做到振搗密實。為了避免漏振，振搗棒每次 移動間距應(yīng)控制在30 cm左右，單次振搗時間不超過30s，以不冒氣泡、混凝土不下沉、表面開始泛漿為準。為使混凝土上下層結(jié)合緊密牢固，振搗上層混凝土?xí)r要插入下層混凝土10 cm。

混凝土澆筑時要時刻注意模板與支撐體系是否移動、變形，有突發(fā)情況要采取緊急措施及時處理?；炷翝仓瓿珊蠹皶r收面并進行養(yǎng)護，采用二次收面施工工藝，消除表面裂縫，提高文明施工形象。系梁混凝土頂部用土工布進行覆蓋后采用噴淋式灑水養(yǎng)護，養(yǎng)護時間不低于14 d。

1.2.9支架及模板拆除

雙肢墩橫系梁側(cè)模拆除時混凝土抗壓強度不低于2.5 MPa，且要保證其表面及棱角不致因拆模而受損壞。雙肢墩橫系梁底模及支撐體系待混凝土強度達到設(shè)計強度的75%后，方可依次拆除。

2質(zhì)量控制方面

具體需要注意以下8點：①將穿心鋼棒與工字鋼連接牢固，使其形成整體，保證承載力滿足要求。②橫系梁與墩身交接處預(yù)留槽口內(nèi)，將松散的石子鑿除并將殘余沙子清理干凈，保證系梁混凝土與墩身混凝土結(jié)合牢固。③橫系梁鋼筋接頭要錯開，保證同一區(qū)段內(nèi)鋼筋接頭不超過總數(shù)的50%。④鋼筋直螺紋套筒機械連接時，在鋼筋套絲完成后必須檢查絲口完整性與端頭齊平情況，并用扭矩扳手擰緊，保證連接質(zhì)量。⑤鋼筋采用搭接焊時，其中單面焊焊縫長度不小于10 d（d為鋼筋直徑），雙面焊焊縫長度不小于5 d（d為鋼筋直徑），且保證焊縫飽滿。⑥橫系梁混凝土澆筑采用分段分層的方式，每層混凝土澆筑厚度嚴格控制在30 cm內(nèi)。振搗使用插入式振搗棒，應(yīng)快插慢拔，插點均勻，每次移動距離不超過上一次插入點四周30 cm，從而保證 混凝土密實性，減少氣泡。⑦橫系梁混凝土澆筑完成后及時進行收面，并采取覆蓋灑水養(yǎng)護措施，在養(yǎng)護期內(nèi)要保證混凝土表面濕潤。⑧橫系梁底部鋼棒預(yù)留洞口，拆除橫系梁施工平臺后，及時用同標號混凝土封堵。

3 安全保證方面

具體需要注意以下8點：①每日施工前施工人員應(yīng)仔細檢查并佩戴安全防護用品 （安全帽、安全繩、安全帶） ，衣著要靈便，禁止穿硬底和帶釘易滑鞋，懸空作業(yè)應(yīng)加設(shè)雙保險。施工人員作業(yè)前必須保持良好工作狀態(tài)，嚴禁連續(xù)加班加點疲勞工作，禁止酒后上崗作業(yè)。②禁止在雨、雪、霧及6級以上大風(fēng)天氣進行高空作業(yè)。③橫系梁操作平臺四周設(shè)置安全護欄及警示標志，通道鋪設(shè)防 滑鋼板。④定期檢查配電箱，并留有巡查記錄。⑤禁止非施工作業(yè)人員私自進入施工區(qū)域。⑥施工前，現(xiàn)場技術(shù)管理人員對施工作業(yè)人員進行安全技術(shù)交底，增強安全生產(chǎn)意識。⑦搭設(shè)、拆除平臺及模板作業(yè)人員必須為熟練的架子工。高空作業(yè)必須采用腰部掛鉤式安全繩并加系背式安全帶。交叉作業(yè)時應(yīng)統(tǒng)籌兼顧上下左右，不得隨意拋擲雜物。⑧高空作業(yè)嚴格遵守安全規(guī)程中各項規(guī)定。

4 經(jīng)濟效益分析

雙肢墩橫系梁施工方法與普通墩梁施工方法相比，該方法具有墩身與系梁可以同時施工、不拆除液壓爬模、降低人工及材料投入的優(yōu)點。雙肢墩橫系梁施工方法既提高了施工效率，又保證了工程質(zhì)量，大大縮短了施工工期，減少了施工成本。

本文以河谷大橋項目老河口側(cè)引橋右幅13#墩為例進行計算說明。老河口側(cè)引橋右幅13#雙肢墩墩身設(shè)計高度23.8 m，橫系梁所在高度11～12.6 m。兩種方法工序循環(huán)時間對比情況如表1所示。

采用雙肢墩橫系梁施工方法每循環(huán)可節(jié)約 6.5 d，按本工程老河口側(cè)引橋橋共有5道雙肢墩橫系梁計算，可節(jié)約工期約32.5 d。

在工期大大縮短的同時，作業(yè)人員工資、施工機械使用費以及其他相關(guān)費用均顯著減少。按本工程5道雙肢墩橫系梁計算，采用雙肢墩橫系梁施工方法較普通墩梁施工方法也可節(jié)約可觀的成本。

5 結(jié)語

傳統(tǒng)的雙肢墩橋梁施工至橫系梁位置時，臨時拆除液壓爬模后進行橫系梁施工，待橫系梁施工完成且達到規(guī)定強度后再重新安裝液壓爬模，進行剩余雙肢墩墩身施工。這種施工方法需要拆除及安裝液壓爬模各一次，存在重大安全隱患，造成人工及材料浪費，增加施工成本，且墩身施工工期較長。雙肢墩橫系梁施工方法在提高施工效率、 保證安全和降低成本等方面具有優(yōu)勢。

一是施工效率方面加快。本方法在雙肢墩系梁施工時，墩柱與橫系梁可以同時施工，不需要拆除液壓爬模，避免了不必要的工期及資源浪費，降低工序成本，提高了施工效率。

二是施工過程安全可靠。本方法在雙肢墩系梁施工時，不需要拆除液壓爬模， 消除了安全隱患的同時保證了施工質(zhì)量。

三是施工經(jīng)濟效益好。本方法在雙肢墩系梁施工時，施工操作平臺和底模采用工字鋼組合鋼架與竹膠板結(jié)合的形式，減輕了模板自身質(zhì)量，無需額外定制鋼模，操作簡單，減少人工消耗，同時縮短了施工工期，以更快、更省的施工方法達到了項目創(chuàng)優(yōu)創(chuàng)效的目的。

參考文獻

[1] 劉洪運.淺析高橋墩無支架施工技術(shù)之翻模法[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（5）：138-139.

[2] 孫世達.市政立交跨線橋現(xiàn)澆箱梁支架施工技術(shù)[J].中交路橋南方工程公司，2016（4X）：98-98.