薄壁墩墩間系梁后澆法施工技術(shù)

金瓊JIN Qiong

（中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司，西安 710024）

1 工程概況

天眉樂高速公路TJ9 標(biāo)段主線里程段落為K80+966～K84+651.3，起點(diǎn)位于眉山市青神縣瑞峰鎮(zhèn)黃角村，終點(diǎn)位于眉山市青神縣漢陽鎮(zhèn)新路村青神漢陽互通式立交終點(diǎn)，全長3685.3m。主線按雙向六車道高速公路技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)速度120km/h，橋梁標(biāo)準(zhǔn)寬度34.5m，瀝青混凝土路面的標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。青神漢陽岷江特大橋是天眉樂高速公路重要的跨岷江節(jié)點(diǎn)工程。下部構(gòu)造橋臺(tái)為擴(kuò)大基礎(chǔ)、重力式臺(tái)，樁基礎(chǔ)；橋墩為樁基礎(chǔ)、柱式墩、變截面薄壁空心墩，上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力砼簡支箱梁、T 型梁，橋梁最高橋墩高度為65.34m，墩柱間設(shè)置2 道系梁。由于空心墩高度均在40-65m 左右，變截面薄壁空心墩采用液壓爬模進(jìn)行施工，而該橋梁薄壁空心墩墩系梁設(shè)計(jì)為工字型系梁，若等柱間系梁施工完成再進(jìn)行上部墩柱爬模施工，將大大影響下部構(gòu)造施工周期；為確保施工進(jìn)度要求，采用薄壁墩系梁后澆法，即先進(jìn)行墩柱爬模施工，待墩柱施工至柱系梁以上或墩柱施工完成后再進(jìn)行柱系梁施工。

2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 系梁后澆法施工工藝流程圖

3 系梁施工方案概述

高墩柱系梁后澆施工工藝原理：墩身施工時(shí)在接近系梁處設(shè)置預(yù)埋件，預(yù)埋件預(yù)埋完成后墩柱繼續(xù)爬模向上施工，待墩柱達(dá)到一定高度后再安裝安全操作平臺(tái)進(jìn)行系梁施工。系梁鋼筋直接預(yù)留，爬模無法直接施工，因此預(yù)埋鋼筋有兩種方案：一是通過后期直接植筋錨固；二是通過預(yù)留直螺紋套筒連接，預(yù)埋鋼筋預(yù)埋至墩身中，接頭處使用直螺紋套筒，套筒緊貼墩身模板。經(jīng)比選論證，鋼筋直螺紋絲頭螺紋牙型好，精度高，不存在虛假螺紋；連接質(zhì)量穩(wěn)定可靠，對(duì)中性好，連接強(qiáng)度高，能充分發(fā)揮鋼筋強(qiáng)度。采用方案二進(jìn)行系梁后澆施工，可操作性高，施工便捷。

3.1 系梁施工工藝概述

本橋梁墩間橫系梁高2.4m，寬1.8m，長7.15m，呈工字型，根據(jù)薄壁墩施工進(jìn)度，提前在墩系梁下方2.5m 縱橋向預(yù)埋3 根?35mmPVC 套管，位置可以根據(jù)梯籠開口位置靈活調(diào)整。待液壓爬模往上爬1 模后，借助液壓爬模的吊平臺(tái)進(jìn)行?25mm 精扎螺紋鋼對(duì)拉雙拼I22a 工字鋼，雙拼I22a 工字鋼兩邊比墩身多出1m，并在雙拼I22a 工字鋼兩端焊接20cm 高的擋塊，為后期系梁支架吊裝提供臨時(shí)平臺(tái)。

與此同時(shí)當(dāng)墩身施工到達(dá)系梁位置時(shí)，提前根據(jù)系梁鋼筋位置，在墩身側(cè)面預(yù)埋套筒及伸入墩身的系梁鋼筋，并將套筒用棉花和膠帶包裹密實(shí)，待液壓爬模將墩身施工完成后，借助塔吊將臨時(shí)操作平臺(tái)吊裝到雙拼I22a 工字鋼上，形成環(huán)形簡易操作平臺(tái)，施工人員在系好安全繩的前提下進(jìn)行?130mm 鋼棒穿插，以及系梁的承重橫梁和分配梁吊裝，再進(jìn)行標(biāo)高調(diào)整以及底模體系的拼裝。

根據(jù)預(yù)埋套筒位置，將其逐個(gè)找出并清理干凈，在并在墩身系梁范圍對(duì)墩身表面進(jìn)行鑿毛處理，鑿毛面積不小于75%，鑿毛深度15mm 左右，并將鑿毛區(qū)域進(jìn)行清理干凈，再進(jìn)行鋼筋Ⅰ級(jí)接頭連接和系梁鋼筋綁扎，立模、報(bào)檢、澆筑、養(yǎng)護(hù)。

3.2 系梁臨時(shí)通道吊裝

根據(jù)墩身施工進(jìn)度，提前在每個(gè)墩系梁下方2.5m（位置應(yīng)根據(jù)梯籠開口位置而現(xiàn)場調(diào)整）的位置橫橋向預(yù)埋3根?35mmPVC 套管，待液壓爬模往上爬一模后，借助液壓爬模的吊平臺(tái)進(jìn)行?25mm 精扎螺紋鋼對(duì)拉雙拼I22a 工字鋼，雙拼槽鋼兩邊比墩身多出1m，并在雙拼I22a 工字鋼兩端焊接20cm 高的擋塊。

采用塔吊將0.9m 寬的橫橋向臨時(shí)通道吊裝至雙拼I22a 工字鋼上，并將其采用鐵絲將其固定在雙拼I22a 工字鋼上，臨時(shí)通道靠近梯籠側(cè)應(yīng)與梯籠固定住，供人員行走?？拷盗阂欢?，再次吊裝縱橋向的臨時(shí)操作平臺(tái)，并采用鐵絲將兩端與橫橋向的臨時(shí)通道固定。具體如圖2、圖3所示。

圖2 臨時(shí)操作平臺(tái)立面圖

圖3 臨時(shí)操作平臺(tái)俯視圖

3.3 預(yù)埋鋼筋安裝

當(dāng)液壓爬模施工至系梁位置時(shí)，由技術(shù)人員向現(xiàn)場工班圖紙交底，確保預(yù)埋鋼筋位置與系梁鋼筋位置保持一致，預(yù)埋段鋼筋套上套筒后與墩身鋼筋一起安裝，套筒旋入一半，另一半留作連接接口。并且為防止預(yù)埋套筒在墩身混凝土澆筑過程中，套筒被破壞或者堵塞，應(yīng)將預(yù)埋套筒內(nèi)部塞滿棉花，外側(cè)再包裹黃色膠帶，將其密封。在綁扎過程中，應(yīng)將預(yù)埋鋼筋與墩身鋼筋綁扎成整體，防止?jié)仓^程中將其破壞。

3.4 系梁支架吊裝

當(dāng)系梁臨時(shí)操作平臺(tái)和防護(hù)平臺(tái)施工完后，采用塔吊進(jìn)行?130mm 鋼棒施工吊裝，并在鋼棒頂部吊裝一根長4m 的HN400x200 的型鋼，并放置2 個(gè)不小于50t 承載力的卸落塊，卸落塊頂部采用雙拼I45a 工字鋼作為橫向承重梁，縱橋向采用I20a 工字鋼作為縱向分配梁，中對(duì)中50cm/道。分配梁鋪設(shè)完畢后，進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核，當(dāng)系梁標(biāo)高在設(shè)計(jì)誤差范圍之內(nèi)后，進(jìn)行底模體系系鋪裝。底模體系采用方木+竹膠板形式底模體系，方木間距按中對(duì)中25cm/道布置。（圖4）

3.5 墩身鑿毛及套筒清理

當(dāng)系梁支架體系吊裝完畢后，根據(jù)系梁設(shè)計(jì)位置，在墩身壁上用墨線彈出橫系梁橫斷面輪廓線，采用角向磨光機(jī)沿輪廓線切割刻槽，深度15mm，然后采用手持式電錘對(duì)墩身與系梁結(jié)合面鑿毛處理，鑿毛率不小于95%，之后，清洗浮灰，砂漿，同時(shí)清理滾軋直螺紋套筒內(nèi)棉花、灰漿等雜物。墩身與系梁結(jié)合面鑿毛處理如圖5 所示。

圖5 墩身與系梁接觸面鑿毛示意圖

3.6 鋼筋綁扎及側(cè)模安裝

在系梁底模安裝后、側(cè)模安裝前安裝系梁鋼筋。鋼筋在鋼筋加工廠集中加工，塔吊吊裝到底模上進(jìn)行拼裝。橫系梁縱向鋼筋與墩身連接處采用滾軋直螺紋套筒連接，采用Ⅰ級(jí)連接，橫系梁縱向鋼筋其它位置采用單面搭接焊連接，搭接焊同一斷面接頭面積百分率按50%布設(shè)。側(cè)模板采用定型組合鋼模板，塔吊配合輔助安裝。

系梁鋼筋底部保護(hù)層水泥砂漿墊塊支墊，側(cè)面保護(hù)層采用同保護(hù)層厚度的砂漿墊塊支墊。

鋼筋的制作與安裝嚴(yán)格按照施工圖紙和施工規(guī)范來進(jìn)行。

3.7 系梁混凝土澆筑

①系梁砼采用砼罐車運(yùn)輸，用塔吊提升料斗入倉。

②澆筑時(shí)由一端向另一端連續(xù)進(jìn)行。底板振搗時(shí)要注意使底板混凝土密實(shí)。砼振動(dòng)采用快插慢拔，分層澆筑厚度不大于30cm，用?50mm 插入式振動(dòng)棒進(jìn)行砼振搗，振動(dòng)棒移動(dòng)間距不超過作用半徑的1.5 倍，插入下層砼5～10cm，分層間隔時(shí)間控制在1.5h 以內(nèi)，在下層砼初凝前澆筑完上層砼。

③混凝土澆筑過程中隨時(shí)檢查模板的緊固程度，是否漏漿，內(nèi)模是否上浮，及時(shí)采取補(bǔ)救措施。

④搗密實(shí)以砼停止下沉、不冒氣泡、泛漿、表面平坦為準(zhǔn)。

⑤砼澆注完成后用人工收平系梁頂面，待初凝后用人工二次壓光收平。

⑥砼終凝后，將系梁頂面覆蓋土工布灑水養(yǎng)生，拆除側(cè)模后繼續(xù)用同種方法養(yǎng)生。

3.8 模板與支架拆除

①系梁砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa（先以同條件養(yǎng)生的砼試件確定，后以經(jīng)驗(yàn)確定）以后拆除其側(cè)模板。拆模時(shí)用錘輕輕敲擊板體，使之與砼脫離，再用吊車拆卸吊運(yùn)至指定位置堆放，不允許用猛烈敲打和強(qiáng)扭等方法拆模。拆模后及時(shí)進(jìn)行模板整修，以便下次使用。

②待砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的75%時(shí)，才能拆除模板支架。拆卸順序：鋼楔→底模→分配梁→承重梁→支承鋼棒。

3.9 臨時(shí)操作平臺(tái)拆除

借助已經(jīng)澆筑的系梁作為施工操作平臺(tái)，施工人員借助塔吊逐一拆除臨時(shí)操作平臺(tái)以及雙拼I22a 工字鋼。

4 結(jié)語

青神漢陽岷江特大橋薄壁墩采用墩間系梁后施工——柱系梁后澆法，相比傳統(tǒng)施工工藝有效地縮短了下部構(gòu)造完成時(shí)間，加快了施工進(jìn)度。通過對(duì)墩身預(yù)埋件、鋼筋連接、支撐系統(tǒng)等關(guān)鍵點(diǎn)的把控，柱系梁后澆不影響結(jié)構(gòu)受力和結(jié)構(gòu)線形，質(zhì)量、安全、進(jìn)度、成本均具有優(yōu)勢，效益明顯。