焦鵬

摘 要 本文以太原市臥虎山快速路建設(shè)工程2*100m鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體中墩施工中遇到的鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋以及外包鋼板相互交叉影響施工的難題為課題進(jìn)行研究，總結(jié)出一套成熟的鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體中墩施工技術(shù)，具體為中墩分段施工，降低施工難度;預(yù)埋鋼板與法蘭整體安裝方式解決了高精度安裝的問(wèn)題;采用中墩箍筋與外包鋼板一起分節(jié)段吊裝的方法，解決了外包鋼板剪力釘與中墩墩身箍筋沖突的問(wèn)題;外包鋼板分節(jié)段拼裝，并在鋼板內(nèi)側(cè)面設(shè)置橫、縱向鋼支撐、倒鏈拉鎖，對(duì)鋼板內(nèi)側(cè)面進(jìn)行定形，鋼板外側(cè)四個(gè)面設(shè)置斜拉鋼絲、U型20槽鋼加固，對(duì)鋼板外側(cè)面進(jìn)行定形，精確對(duì)位，有效地控制了鋼板安裝和焊接過(guò)程中的變形問(wèn)題;采用連通器原理進(jìn)行豎向預(yù)應(yīng)力筋注漿技術(shù)。整體方案可操作性強(qiáng)，具有一定的推廣意義。

關(guān)鍵詞 中墩;分階段;外包鋼板;預(yù)應(yīng)力筋;注漿

引言

隨著我國(guó)橋梁建設(shè)的發(fā)展，越來(lái)越多的橋梁需要跨越公路和鐵路，而轉(zhuǎn)體施工具有工期短、保證營(yíng)業(yè)線安全運(yùn)營(yíng)、占用空間小等特點(diǎn)，為了減小跨線橋梁施工對(duì)運(yùn)營(yíng)線路的影響，轉(zhuǎn)體施工在公路、鐵路橋梁施工中得到了廣泛的應(yīng)用。

本工法依托太原市臥虎山快速路建設(shè)工程，以2*100m鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體中墩施工中遇到的鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋以及外包鋼板相互交叉影響施工的難題，逐一克服，形成一套成熟的鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋中墩施工技術(shù)，確保了施工的進(jìn)度和質(zhì)量，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。

1工程概況

1.1 橋梁概況

臥虎山2*100m鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋全長(zhǎng)200m，橋面寬28.5～31.39m漸變。橋梁總重8750t，轉(zhuǎn)體60°就位。上部結(jié)構(gòu)采用單箱五室截面鋼箱梁，下部結(jié)構(gòu)主墩采用空心薄壁墩，截面尺寸為6×10m，橫橋向壁厚1.5m，順橋向壁厚1.2m。墩柱下接轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)、承臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，樁徑1.5m，共29根。邊墩采用雙柱墩，預(yù)應(yīng)力蓋梁，群樁基礎(chǔ)。

1.2 中墩簡(jiǎn)介

中墩是連接上承臺(tái)和鋼箱梁的重要支承結(jié)構(gòu)。截面尺寸6×10m，墩高12m，橫橋向壁厚1.5m，順橋向壁厚1.2m。

中墩內(nèi)設(shè)696根Φ32mm精軋螺紋鋼，外套Φ50mm鋼波紋管與上承臺(tái)和鋼箱梁完成固結(jié)。精軋螺紋鋼下部通過(guò)固定錨具與上承臺(tái)固定，中間設(shè)定位筋固定在中墩骨架內(nèi)，上部伸入鋼箱梁底2層鋼板。

中墩外設(shè)鋼板，厚度為2cm，重量達(dá)到60t。鋼板下部通過(guò)法蘭盤與上承臺(tái)固定，中間通過(guò)剪力釘伸入中墩主筋骨架內(nèi)。與墩身連接，上部與鋼箱梁焊接[1]。

2施工難點(diǎn)分析

2.1 豎向預(yù)應(yīng)力筋安裝難，定位精度要求高

中墩豎向預(yù)應(yīng)力筋起到上承臺(tái)、墩身、鋼箱梁三部分錨固的作用。豎向預(yù)應(yīng)力筋采用696根Φ32mm精軋螺紋鋼，外套Φ50mm鋼波紋管，與上承臺(tái)橫、縱向預(yù)應(yīng)力鋼束、以及墩身主筋及分布鋼筋均有交叉，同時(shí)又要與鋼箱梁中間節(jié)段預(yù)留孔洞連接，故豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼安裝定位精度要求極高，連接困難，是本項(xiàng)目實(shí)施的一個(gè)施工難點(diǎn)。

2.2 外包鋼板安裝難

（1）與上承臺(tái)連接難：轉(zhuǎn)體橋中墩預(yù)埋與法蘭鋼板采用M45螺栓對(duì)孔連接，對(duì)孔精度高難控制。先預(yù)埋鋼板，再進(jìn)行上承臺(tái)鋼筋和預(yù)應(yīng)力筋波紋管施工，最后安裝螺栓無(wú)法保證精確對(duì)孔。

（2）與墩身連接難：外包鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)剪力釘，剪力釘每排間距為30cm，箍筋間距為10cm，不管先施工外包鋼板還是箍筋，都會(huì)導(dǎo)致剪力釘與箍筋安裝時(shí)位置出現(xiàn)沖突。

（3）涉及高大模板及大體積砼澆筑，安裝固定難：轉(zhuǎn)體中墩截面尺寸6×10m，墩高12m，外包鋼板重量達(dá)60t，且內(nèi)模為木模支撐，無(wú)法直接與鋼板固定。外包鋼板整面整塊吊裝時(shí)鋼板容易變形，混凝土體量大澆筑過(guò)程中容易發(fā)生變形，施工過(guò)程中無(wú)法保證外包鋼板的平整度和安裝要求[2]。

3總體施工方案

3.1 中墩分段施工

中墩施工需先安裝墩身外包板，再綁扎鋼筋，然后安裝豎向預(yù)應(yīng)力筋。為施工方便外包板底部設(shè)門洞，待鋼筋及豎向預(yù)應(yīng)力筋施工完成后封閉。墩身內(nèi)模采用膠合板制作。墩身高11m，混凝土分四次澆筑，第一次澆筑墩身底實(shí)體段1m高，空心段7.5m高分兩次澆筑，墩梁錨固段在安裝鋼箱梁底層后一次澆筑。

3.2 預(yù)埋鋼板與法蘭整體安裝

轉(zhuǎn)體橋中墩外包鋼板預(yù)埋鋼板與法蘭鋼板采用M45高強(qiáng)度螺栓采用整體安裝方式精確對(duì)孔連接，精確對(duì)孔后與轉(zhuǎn)體上承臺(tái)同步施工，上承臺(tái)第一層預(yù)應(yīng)力筋及波紋管施工后，安裝預(yù)埋鋼板定位骨架，鋼板整體吊裝精確就位。

3.3 外包鋼板分段分節(jié)、箍筋分節(jié)段同步施工

中墩箍筋與外包鋼板等節(jié)段吊裝，箍筋做成L形，保證鋼筋搭接長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求的情況下，鋼筋綁扎在外包鋼板內(nèi)側(cè)剪力釘上，每排剪力釘內(nèi)綁扎3排箍筋，分節(jié)段鋼板與分節(jié)段鋼筋同時(shí)吊裝，解決外包鋼板剪力釘與中墩墩身箍筋沖突的問(wèn)題。

3.4 鋼板加固

鋼板內(nèi)設(shè)支撐、島鏈拉鎖，外側(cè)四面設(shè)斜拉鋼絲、U型20槽鋼加固，混凝土分四次澆筑，有效控制了鋼板變形。

3.5 豎向預(yù)應(yīng)力壓漿

結(jié)合豎向預(yù)應(yīng)力分布和管道形式，將豎向預(yù)應(yīng)力管道兩兩分組，采用Φ30mm鋼管橫向聯(lián)通，壓漿管頂部預(yù)留出氣孔，底部引出壓漿管，待主墩混凝土澆筑完成后，從壓漿管底部引出的小壓漿管進(jìn)行壓漿，出氣孔冒出濃密水泥漿即表示壓漿密實(shí)，立即對(duì)壓漿孔和出氣孔進(jìn)行封閉[3]。

4施工工藝流程

4.1 外包鋼板法蘭整體安裝

中墩外包鋼板施工時(shí)，將M45螺栓和預(yù)埋法蘭鋼板上下層鋼板在基坑外側(cè)進(jìn)行整體拼裝，并采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行平面調(diào)整，達(dá)到每3m/5mm平整度要求，精確對(duì)孔后整體安裝。

4.2 上承臺(tái)施工及預(yù)埋件固定

上承臺(tái)底層鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋與外包鋼板法蘭拼裝同步施工。轉(zhuǎn)體上承臺(tái)采用木模法施工，底層鋼筋、立筋綁扎完成后，安裝橫向縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線、管道各一層。預(yù)埋鋼板T5與鋼板法蘭T1-4采用M45高強(qiáng)螺栓對(duì)孔連接，整體拼裝過(guò)程與上承臺(tái)底層筋同步施工，整個(gè)拼裝過(guò)程在中墩基坑外完成，對(duì)孔全程采用水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制、調(diào)節(jié)。

在上承臺(tái)內(nèi)安裝預(yù)埋件定位骨架，定位骨架采用U型30槽鋼焊制，外包鋼板法蘭整體采用100噸汽車吊吊裝，全站儀定位、調(diào)平后與定位骨架進(jìn)行焊接。

上承臺(tái)設(shè)計(jì)為八角形，上層鋼筋綁扎需注意預(yù)應(yīng)力槽口位置預(yù)留，預(yù)應(yīng)力設(shè)計(jì)為梅花形對(duì)稱、分層、不等距布置，預(yù)應(yīng)力穿束時(shí)需注意預(yù)應(yīng)力管道順直，最后預(yù)埋墩柱鋼筋，保證預(yù)埋深度2.1m。為保證預(yù)埋件位置準(zhǔn)確，應(yīng)對(duì)預(yù)埋件采取固定措施，以免振搗混凝土?xí)r發(fā)生移動(dòng);預(yù)埋件下面及附近的混凝土應(yīng)注意振搗密實(shí);預(yù)埋件在墩上的外露部分要有明顯標(biāo)識(shí)，澆至頂層混凝土?xí)r，要注意外露部分尺寸準(zhǔn)確;在已埋入墩、臺(tái)帽內(nèi)的預(yù)埋件上施焊時(shí)，應(yīng)盡量采用細(xì)焊條、小電流，分層施焊，以免燒傷混凝土。在混凝土澆注過(guò)程中，應(yīng)隨時(shí)觀察設(shè)置的預(yù)埋件、預(yù)留孔、預(yù)埋支座的位置是否移動(dòng)，若發(fā)現(xiàn)移位應(yīng)及時(shí)校正，澆筑過(guò)程中還應(yīng)注意模板情況，如有變形應(yīng)立即校對(duì)并加固。認(rèn)真填寫混凝土澆筑施工原始記錄。

4.3 墩身主筋、預(yù)應(yīng)力筋分段施工

中墩采用永久定型外包鋼板做模板施工，墩身采用空心薄壁墩。外包鋼板采用分節(jié)分段吊裝焊接，墩身混凝土分四次澆筑，墩身鋼筋分段與墩身澆筑相同。

預(yù)應(yīng)力鋼筋、壓漿管長(zhǎng)度為12m左右，采用分兩節(jié)段施工，分段預(yù)應(yīng)力筋采用連接器進(jìn)行連接，預(yù)應(yīng)力筋接頭錯(cuò)開(kāi)布置，由技術(shù)人員嚴(yán)格把控連接質(zhì)量，保證預(yù)應(yīng)力筋連接長(zhǎng)度及豎向垂直度。預(yù)應(yīng)力鋼筋、壓漿管豎向方向每2.5m設(shè)置一層井型定位筋進(jìn)行固定，共設(shè)計(jì)五層預(yù)應(yīng)力體系定位筋，滿足預(yù)應(yīng)力體系1cm精確定位要求，最終與墩梁固結(jié)預(yù)留孔精準(zhǔn)對(duì)接。

豎向預(yù)應(yīng)力材料進(jìn)場(chǎng)后，由質(zhì)檢人員、技術(shù)人員和試驗(yàn)人員對(duì)預(yù)應(yīng)力固結(jié)材料進(jìn)場(chǎng)規(guī)格、尺寸性能等進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)驗(yàn)收，對(duì)墩梁固結(jié)預(yù)應(yīng)力鋼筋、壓漿管、錨具安裝過(guò)程中水平位置及平整度進(jìn)行盯控和檢查，確定預(yù)應(yīng)力定位后采用井字形定位筋將其固定，并用水平尺檢驗(yàn)，保證其處于同一水平面。通過(guò)以上措施，保證預(yù)應(yīng)力體系橫向3m范圍高差不超過(guò)5mm的平整度要求。

4.4 墩身箍筋、外包鋼板分段施工

中墩外包鋼板內(nèi)側(cè)設(shè)置φ22*130mm剪力釘，剪力釘每排間距30cm，墩身箍筋間距10cm布置。中墩箍筋與外包鋼板分節(jié)段吊裝，箍筋做成L形，保證鋼筋搭接長(zhǎng)度滿足規(guī)范要求的情況下，鋼筋綁扎在外包鋼板內(nèi)側(cè)剪力釘上，鋼筋綁扎前對(duì)鋼板內(nèi)側(cè)進(jìn)行除銹處理，每排剪力釘內(nèi)綁扎3排箍筋，分節(jié)段鋼板與分節(jié)段鋼筋同時(shí)吊裝，接口處錯(cuò)開(kāi)滿足施工及規(guī)范要求，全站儀精確就位，鋼板就位后再將箍筋散開(kāi)與主筋連接，不影響預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼施工。

4.5 外包鋼板加固

中墩外包鋼板外包鋼板厚度為2cm，鋼板內(nèi)設(shè)間距30cm剪力釘，為進(jìn)一步保證外包鋼板澆筑混凝土?xí)r不發(fā)生變形，鋼板內(nèi)設(shè)支撐、島鏈拉鎖，外側(cè)四面設(shè)斜拉鋼絲、U型20槽鋼加固，有效控制鋼板變形，滿足規(guī)范及工期要求。

4.6 支設(shè)木質(zhì)內(nèi)模

中墩外模直接利用墩外包裹鋼板，施工時(shí)先支設(shè)好外模，外模四周預(yù)留1.5*2.0m施工門洞，后補(bǔ)齊。外模設(shè)置好后綁扎鋼筋，最后支設(shè)內(nèi)模，內(nèi)模板采用木模。模板支立前精確放出結(jié)構(gòu)外輪廓線并將基底精確找平，找平誤差控制在2mm內(nèi)，保證模板拼裝后的垂直度符合規(guī)范要求。采用人工配合履帶吊吊裝鋼筋、拼裝模板。在模板設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到機(jī)械吊裝，并為吊裝需用設(shè)計(jì)吊點(diǎn)，以防吊裝時(shí)模板變形。每吊裝一節(jié)模板要檢查一次模板的垂直度及幾何形狀，無(wú)誤后才能繼續(xù)拼上層。模板支立完成后緊固每個(gè)加固螺栓。

4.7 墩身澆筑

墩身混凝土分四次澆筑，第一次澆筑墩身底實(shí)體段1m高，空心段9m高分兩次澆筑，墩梁錨固段在安裝鋼箱梁底層后一次澆筑。

4.8 模板拆除

帶模養(yǎng)護(hù)不少于3天，待全墩澆筑完畢達(dá)到15Mpa后方可拆除內(nèi)模，順序自上向下。外模鋼板起永久保護(hù)作用，不拆除。

4.9 豎向預(yù)應(yīng)力張拉

墩梁固結(jié)預(yù)應(yīng)力精準(zhǔn)對(duì)位后，由5臺(tái)穿心千斤頂同步進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉，由于固結(jié)預(yù)應(yīng)力筋位于鋼箱梁內(nèi)，操作空間較小，張拉過(guò)程中由技術(shù)員全程盯控，保證696根精軋螺紋鋼全部張拉完成，并在24小時(shí)之內(nèi)進(jìn)行注漿。

4.10 轉(zhuǎn)臺(tái)封固

轉(zhuǎn)體精確就位后，立即進(jìn)行封盤混凝土澆筑施工，以最短的時(shí)間完成轉(zhuǎn)臺(tái)結(jié)構(gòu)固結(jié)。清洗底盤上表面，焊接預(yù)留鋼筋，立模澆注封固混凝土，使上承臺(tái)與下承臺(tái)連成一體?？刂苹炷了涠?，以方便振搗和增強(qiáng)封固效果。

5結(jié)束語(yǔ)

鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體橋施工工藝已經(jīng)廣泛應(yīng)用，技術(shù)也十分成熟，但是轉(zhuǎn)體中墩作為連接下承臺(tái)與鋼箱梁的主要結(jié)構(gòu)，其復(fù)雜程度不言而喻。在施工中經(jīng)常會(huì)遇到鋼筋、預(yù)應(yīng)力筋以及外包鋼板相互交叉影響的難題。本文針對(duì)這一難題總結(jié)出一整套完整的鋼箱梁T構(gòu)轉(zhuǎn)體中墩施工技術(shù)，具體為中墩分段施工、預(yù)埋鋼板與法蘭整體安裝、中墩箍筋與外包鋼板分節(jié)段同步安裝、外包鋼板分節(jié)段拼裝、固定，連通器原理注漿技術(shù)等，具有一定的推廣意義。

參考文獻(xiàn)

[1] JTGD62-2004.公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[2] JTG60-2004.公路橋涵設(shè)計(jì)通用規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2004.

[3] JTGTF50-2011-1.公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2011.