高墩超大0号块优化施工

2012-06-30刘学青向维峰董湘云

湖南交通科技 2012年1期

关键词：号块高墩托架

刘学青，向维峰，董湘云

(1.湖南路桥建设集团公司，湖南长沙 410004; 2.湖南省吉茶高速公路建设开发有限公司，湖南吉首 416000)

0 前言

采用悬臂浇注法施工时，与桥墩连接浇注的首个节段俗称0号块。0号块倒角众多混凝土量大，预应力钢束和钢筋密集，人洞、预埋件等构造复杂，一般都设有横隔墙，施工非常关键。

1 高墩超大0号块施工特点

随着跨径的增大，0号块高度自6～15 m不等，混凝土往往不能一次完成，需分2～3次浇注。

随着墩高的增大，吊车配吊斗的施工方法已经由塔吊配混凝土输送泵的方法所取代，0号块托架材料必须由塔吊吊装，这对托架块件的大小提出了更为严格的要求。

三向预应力已经进入墩身设计，0号块混凝土已经不是普通的钢筋混凝土了，预应力管道和普通钢筋密布，施工难度较大。

2 高墩超大0号块施工方法

2.1 混凝土浇注方法

对于结构简单方量小的0号块，混凝土可以一次浇注成型。对于高度大方量大的或是结构复杂不宜一次浇注的，可以采取分层多次浇注，可分2次或是3次完成。

以0号块、托架设计为关键字进行检索，共统计了约20座桥梁，基本情况如表1。

表1 统计的20座桥梁浇注情况表

续表1 统计的20座桥梁浇注情况表

从表1中可知:在统计的20座桥梁中，有8座桥梁明确是分数次浇注，6座桥梁明确是1次浇注，其他没有明确。

2.2 支架设计

根据不同墩高，0号块常采用落地支架和托架两种施工方法。

在墩身高度不高的情况下，在处理好的地表上或承台上可以直接搭设落地支架，荷载经过支架传递到地表或承台上。落地支架常见的有碗扣支架、钢管桩支架和贝雷片支架3种。

碗扣支架是比较常见的支架形式，大量用于现浇桥梁施工。其特点是多功能、高工效、承载力大、安全可靠，一般不需要大型机械设备，便于组织生产。但对地基要求比较严格，施工总体高度受到限制。

钢管桩支架也是一种比较常见的支架形式，其特点是工效高、承载力大、建筑高度大、结构简单，可直接安装在承台上，需要大型机械设备配合。

贝雷片支架使用较少，其特点是高工效、受力模式简单、材料租用方便，可直接安装在承台上，只是支架高度受限，同时需要大型机械设备配合。

墩身高度较高时，搭设落地支架相当困难甚至是不可能，常常采用悬空支架。悬空支架全部在墩身上，荷载经过支架传递在墩身上。悬空支架常见的有直接承力的三角支架，或者是配纵梁的多层支架。

0号块的托架设计与墩身布置、墩高、方量密切相关，在统计的20座桥梁中，除特殊情况下采用了如贝雷弦杆预埋等，三角形托架居多。

三角支架在高墩上经常使用，其承载力大、结构简单，设计时根据结构需要的强度和刚度来确定采用三角片的数量。

对于墩间间距较大的双肢薄壁墩，纵梁安装在墩身的两侧，横梁跨度比三角支架更大，需要强度和刚度很高的材料作横梁。

3 高墩超大0号块优化施工

3.1 混凝土浇注优化

混凝土一次成型时，顶板必须预留浇注天窗，顶板钢筋和预应力管道密集，预留是非常困难的。腹板处钢筋多，纵横竖三向预应力交叉，该部位如出现下料困难，不太好处理，如一次浇注，高度比较大，下部混凝土振捣比较困难，容易在腹板中部或下部出现空洞等质量问题。

混凝土浇注推荐分次进行。比如文献中有分3次浇注完成的，施工起来比较方便，质量也好控制。可以根据0号块的具体结构形式，比如建议第1次浇注完成至下倒角50 cm，第2次浇完或至距上倒角50 cm。这样既方便支架受力和稳定，也方便装拆内模及内顶模。

也可以安装专门设计的混凝土分料系统，在腹板内侧开设专门的检查孔和振捣孔，以保证混凝土密实。

3.2 支架设计优化

高墩0号块支架建议按三角形设计，建议将主要受力直传到墩身上，不宜采用其他形式支架，特别不宜用落地形式的。

配合分次浇注混凝土的方法，三角形支架受力计算时应充分考虑实际工况。实际上，第2次浇注混凝土时，作为一个刚性实体，首次混凝土已经能够承受和传递荷载，第2次混凝土重量及施工荷载有大部分已经由它直接传递到墩身上。按一次浇注施工方法，计算时计入0号块全部混凝土重量及施工荷载，据此计算求得的支架结构会有相当大的浪费，就像盖梁抱箍计算，计入盖梁及施工荷载总重，计算出来的抱箍体积相当大，相当安全，但极不经济。

按分次浇注方法，按实际工况来计算支架，是经济而且是安全的。