高速铁路双线双柱墩施工技术

赵志刚

1 工程概况

陈山特大桥,中心里程DK 678+577.35,桥址里程DK675+290.40～DK 681+870.88,全长 6 587.06延米。全桥墩台形式主要有3种,两个桥台采用矩形空心桥台,连续梁桥墩116号～120号墩采用矩形实体墩,其余桥墩均采用双线双柱式实体墩。

双线双柱墩适用于墩高为2.5 m～15 m,每个墩高按0.5 m递增。每个墩柱界面尺寸为3.0 m×2.2 m,双柱中间设截面为2.4 m×2.4 m×1 m系梁作为操作平台,在离墩顶1.0 m处。双线双柱墩结构见图1。

2 施工特点和施工难点

2.1 施工特点

桥墩施工采用吊车将钢模整体拼装到位,混凝土泵送一次性浇筑成型技术。机械化程度高,施工周期长;所施工的墩身接缝少,错台小,整体性好;线条棱角分明、色泽一致、观感强。

2.2 施工难点

双柱墩中间系梁跨度大,拆模时混凝土需达到一定强度,模板循环周期长,周转时间长。

3 施工技术

3.1 基础顶面凿毛

1)将基础顶面混凝土浮浆凿除,露出坚硬小石子,再用水冲洗干净,清除护面钢筋水泥浆。2)测量出墩柱中心及墩轴线、测量标高,根据整体模板高度及调整节高度,对基础顶面与法兰结合部位进行找平处理。然后恢复墩轴线点,根据墩底设计尺寸用油漆划出墩身截面位置的控制点。

3.2 模板施工

1)模板设计要求。a.根据泵送混凝土对模板的质量要求,通过物质招标采购的方式选择加工厂家。面板采用6 mm武钢原平冷轧钢板,其他法兰采用δ12钢板。竖向背带采用L100×10角钢,横向加筋采用C16槽钢。b.根据桥墩高度确定每节模板的高度,根据桥墩的类型及方便装拆的原则确定每节模板的加工块数:模板分为调整节0.5 m,1.0 m,1.5 m,2 m,3 m和顶端2.5 m 6种类型,双线双柱墩每节4块。分节模板加工完成后,在现场场地内试拼,用电焊标识模板A,B面(按照从左到右,从小里程到大里程)。c.质量要求及验收标准:模板有足够的刚度、强度,在浇筑混凝土时侧压力、混凝土冲击力及其他施工荷载作用下的总变形量符合设计施工要求。模板几何尺寸误差应符合《钢模板设计规范》要求。模板材质、面板的光洁度、焊缝高度及防锈喷漆质量应符合要求。相邻模板接缝宽度及错台不超过1 mm。

2)模板现场处理。根据模板未使用和重复使用的性质,模板处理采用以下方法:先用刨光刷将模板上锈蚀刷掉,再刷一层纯水泥浆,待水泥浆干燥后,用刨光刷将模板上的油污连同水泥浆一同刷掉,然后用洗洁精将杂物清洗干净,用干净抹布将模板擦干,这一工序可反复数次,再涂脱模剂,然后用塑料薄膜覆盖,以防止灰尘或施工中的灰浆污染。

3)模板安装。a.底节模板安装:先将模板方向定位,模板由人工配合16 t汽车吊组装。吊装时,先吊装弧形模板,然后吊装直板,拼装前先把模板的竖缝处粘贴双面胶带,调整模板内边缘与所划位置完全吻合后,穿模板竖向连接螺杆,上螺帽,然后在模板横缝处粘贴双面胶带。最后将模板对拉丝杆全部安装,以保证模板安装牢固。b.中间模板安装:底节模板安装就位后,再安装中间模板,每立两节模板,技术干部用铅垂检查模板的垂直度,有误差时及时调整,如此往复,直至系梁底。在绑扎钢筋前,先将系梁底板用6根φ48钢管竖向支撑在承台上,以保证浇筑混凝土时承受系梁的重量,以免造成系梁底部大的错台和模板变形。c.顶帽模板安装:系梁钢筋绑扎完成,经验收合格后,开始安装顶帽模板。模板全部安装完成后,测量顶帽模板的轴线和高程,测量结果满足设计及验标要求后,方可浇筑混凝土。d.模板安装必须稳固牢靠,接缝严密,不得漏浆。浇筑混凝土前,模板型内的积水和杂物应清理干净。模板安装允许偏差见表1。e.拆模:由于双线双柱墩中间有2.4 m的系梁,按照验标要求,混凝土强度达到75%后,方可拆除模板。待3 d混凝土强度达到75%以上时,松动拉杆螺帽,按照立模顺序逆向进行拆模,不得损伤混凝土表面,并应减少模板破损,且把拆卸的模板运输到下一个桥墩,边拆模边用塑料薄膜包裹墩身。

表1 墩台模板允许偏差和检验方法

3.3 钢筋工程

钢筋加工场设置3个,加工场设有技术干部2名,施工人员30名,负责桥梁钢筋加工。技术干部负责所管工程钢筋加工尺寸、加工数量交底后,作业队按照技术交底进行加工,技术干部按照图纸复检钢筋的型号、数量,验收合格后,作业队运输到现场进行绑扎,然后由质检员进行检查钢筋绑扎牢固、结实、预埋件位置、保护层厚度等,填写钢筋检验批报监理工程师隐蔽工程检查。

3.4 混凝土施工

1)混凝土的拌制和运输。混凝土拌合站设2座自动计量拌和楼,混凝土采用集中拌和。两座分别是四川现代HZ90型和HZ60型,配备10台混凝土运输车,37 m混凝土输送泵2台。混凝土生产匀速、供应连续是保证大体积混凝土质量的关键。其计量、搅拌等整个系统均由微机自动控制。

2)混凝土浇筑和振捣。a.泵送混凝土时,布料杆可直接插入模板顶部搭设的串筒内,经串筒浇至目的地,可防止因自由倾落高度过高而造成混凝土石子堆积、离析等现象的发生。b.混凝土振捣采用50型高频插入式振捣器,分层厚度约30 cm振捣一次,插入下层5 cm左右振捣,距模板5 cm左右振捣,呈螺旋形渐向内转。

3)养护措施。a.混凝土浇筑过程中,应在模板外侧喷水以降低水化热,尽可能避免混凝土产生温差裂纹。b.为避免混凝土表面由于曝晒,水分蒸发过快而出现收缩裂缝,采取外蓄养护措施,即在混凝土表面包裹两层塑料薄膜,以保温保湿,并在混凝土顶面设置养护桶蓄水,防止因缺水而影响混凝土强度及表面出现裂纹。塑料布里面应有凝结水,并应经常检查。c.混凝土施工应避开高温时段,降低水化热,减小温度应力。

4 施工安全质量控制

1)原材料质量:钢材、水泥、石子、砂等,由试验室抽样检查,检验合格后方可使用,同一个桥墩使用同一厂家、同一批号的水泥,砂石料也必须为同一料场。2)浇筑混凝土过程中,应设专职人员对模板、支架、钢筋骨架、预埋件等进行检查。3)混凝土浇筑时的自由倾落高度不宜超过2 m,当自由倾落高度超过2 m时,应采用串筒、漏斗等器具或通过模板上预留的孔口浇筑。4)采用机械振捣混凝土时,应符合下列规定:插入式振捣器应快插慢拔,移动间距不宜大于振捣器作用半径的1.5倍,且插入下层混凝土内的深度宜为5 cm～10 cm,与侧模应保持5 cm～10 cm的距离。5)在浇筑过程中或浇筑完成时,如混凝土表面泌水较多,需在不扰动已浇筑混凝土的条件下,采取措施将水排除。继续浇筑混凝土时,应查明原因,采取措施,减少泌水。6)拆模时混凝土芯部与表层、表层与环境之间的温差不得大于20℃。混凝土开始降温前不得拆模。

5 施工中注意的问题

1)拆除模板时,应按顺序分段拆除,不得留有松动或悬挂的模板,严禁硬砸或用机械大面积拉倒。

2)模板的加固严格按照施工方案执行,不得随意更改加固方式,混凝土浇筑前要逐根检查拉杆及支撑牢固情况,浇筑过程中按照浇筑工艺要求分层浇筑保证模板受力均匀,并安排专人检查模板变形情况。

3)混凝土振捣完成后,及时修整、抹平混凝土裸露面,待定浆后再抹第二遍、第三遍压光,及时对支承垫石内混凝土进行凿毛,抹面时严禁洒水,并防止过度操作影响表层混凝土质量。

4)混凝土浇筑完成后采用土工布覆盖洒水养护墩顶,拆除模板时,不得影响或中断混凝土的养护工作,拆模后的混凝土在达到100%设计强度后,方可承受全部设计荷载。

[1]铁路混凝土工程施工质量验收补充标准[S].

[2]铁路混凝土工程施工技术指南[S].