桥梁十字墩施工技术探析

2013-04-16尚福涛

交通运输研究 2013年8期

尚福涛

（河北省邯郸市光太公路工程有限公司，河北邯郸 056001）

1 工程概况

某大桥桥墩采取十字墩形式，结合实际情况，对该桥梁的十字墩拟采用提升翻转模板法施工，墩身高度大，必须配备相应的起重设备，墩身前几节施工时可依靠QUY25履带起重机起吊模板、钢筋等，墩身施工高度较大时，则依靠QTZ50型塔式起重机完成所有起重工作。塔吊布置在墩位右侧，附着在已施工墩身上。砼输送采用砼卧泵泵送。砼卧泵设于墩位附近，利用布置在塔吊上的泵管输送至主墩顶部浇筑位置。

2 翻转模板构造

墩身采用翻转模板施工，每墩投入1套模板，模板高度按4.5m加工，墩身每次施工节段为4.5m，每9m为一个施工周期，下节模板作为上节模板的承重支撑结构，待上节墩身施工完毕后，向上翻转下节模板进行下一节段墩身的施工，如此循环，直至完成墩身施工。模板的面板采用δ＝6mm钢板，水平小肋采用75mm×75mm等边角钢，竖向大肋采用100mm槽钢，大、小肋组成的网格尺寸采用30cm×30cm，背方采用2［32cm型钢，每隔1.5m布置一道，模板块与块之间用螺栓联结。对拉杆采用锥形螺母拉杆，施工时外模与内模对拉固定。

3 主筋定位框安装

定位框是固定于墩身锚固主筋上的主筋限位、定位构造，是控制主筋平面位置，保证模板安装和钢筋保护层的具体装置。定位框于构件加工场放样加工，材料选用型钢等普通钢材。定位框尺寸的确定： 1／2定位框外缘长（宽）度＝1／2断面尺寸长（宽）-（保护层厚度＋主、箍筋直径＋安装误差经验值），安装误差是指钢筋加工、安装及冷压等工序引起的误差，其经验值在3～5cm间选取。定位框安装方法是以墩身纵横轴为基准，对应定位框几何中心铅垂安装，四条边基本保持水平，安装高度尽可能在施工周期高度中等分分布，使主筋顺直，避免主筋倾斜现象。

4 模板安装

模板安装按照先立面后侧面的顺序进行，立面模板精确控制到位后再安装侧面模板。模板测调采用三维坐标法控制测量，安装前测定模板纵横轴线位置，安装后测量安装精度，轴线不超过±10mm，断面尺寸不超过±20mm，模板高程不超过±20mm，浇筑砼前进行模板校核测量。不符合施工控制要求时重新调整模板后，才能进入砼浇筑工序。

在第一节模板施工时，下口固定用型钢作为水平支撑，支撑后持力点为提前预埋在承台里的钢筋（Φ32的螺纹钢，外露高度控制在20cm左右），型钢与模板间采用楔子使的型钢与模板完全受力；模板上口也用型钢作为斜撑固定，斜撑后持力点同水平支撑后持力点为同一点。为防止在混凝土浇筑过程中，应频繁的振动导致支撑型钢的脱落，采用Φ20的螺纹钢将水平支撑和斜撑焊接成为一个整体。由于模板施工是翻模施工，因此当模板施工离开地面时，模板固定采用Φ25的螺纹钢（一头车丝）与主筋焊接同时用螺栓与背方连接，起到固定模板的作用；对于在直角处的模板采用型钢对撑作为固定方式。

在模板加工时，应在模板上口的背方处，焊接一端封死的钢管。当模板安装好后，在钢管内插入1.5m长的Φ25的螺纹钢筋施工平台的栏杆立杆。同时用Φ12的螺纹钢筋按0.4m的间距水平将立杆焊接在一起。再用安全网将栏杆四周围起来，防止人员或施工工具的坠落。之后在模板上口背方用木板（木板不可以有结疤，同时应保证模板厚度不小于3cm）铺设施工平台底板，木板与背枋间用铁丝绑扎固定。对于施工平台，应不定时派人员检查。当发现有松动时，应立即对其进行加固，保证施工过程中平台的牢固稳定。人员上下时采用转梯上下，转梯四周用安全网围起来。

5 砼浇筑

墩身砼浇筑采用砼卧泵泵送，导管沿塔吊布设，以便检修与接管。因泵送垂直高度较大，不同于水平泵送，对砼的可泵性和易性、泌水性要求以及缓凝早强性能要求都很高，除砼配合比的严格要求外，还应着重考虑施工时季节的外部条件。尤其在高温季节，砼水平运输，铅垂泵送过程中水分均有损失，例如高温蒸发，泵管吸释，砼自身泌水等，由于水份损失或泵送间断时间较长，泵送连续性差等都会引起堵管或暴管现象的发生。根据本单位多年的施工经验，可采用以下措施改善施工条件：

a）改善砼内部环境条件砼中掺入外加剂FDN—5，根据气候条件适当调整坍落度、水灰比，在首次泵送砼前先泵送水湿润泵管内壁，再泵送净砂浆洗涤管内残余砂料，最后泵送砼，以减少管壁对砼的摩阻力；

b）改善砼外部环境条件对砼运输车和泵砼管进行降温措施，减少砼水分损失，对砼泵管进行湿草袋、麻袋遮盖或冲水降湿，对砼运输车进行冲水降湿，当泵送砼过程中由于其他原因需要较长间歇时间时，砼泵间隔10min应泵一两个行程，使砼不至于在管内干硬，造成堵管，并且砼送间隔时间不宜超过1h，砼浇筑均为分层浇筑、振捣，分层厚度不超过50cm，振捣方法按振捣棒作用半径均匀分布。

混凝土浇注完毕，待混凝土收浆后，应对混凝土进行覆盖和洒水养护。覆盖时不得损伤或污染混凝土的表面。混凝土面有模板覆盖时，应在养护期间经常使模板保持湿润。

6 墩身施工过程中的稳定性措施

因墩身高度大，施工过程中在施工荷载、风荷载等的影响下均要发生偏位及变形，为保证墩身的稳定性，可采用在左右幅两个十字墩之间设置临时联结的方法解决。临时联结采用钢Φ60cm钢管桩，竖向每12m设置一道，墩身施工时预先设置预埋件，钢管桩和预埋件之间满焊联结。

7 墩身施工测量控制

7.1 控制技术要求

墩身施工测量的控制基准点要经常复测，防止点位移动；温度、日照和风力对墩身的变形影响较复杂，其对施工测量放样的影响值很难得知。所以对墩身各部位进行施工测量放样时，应尽量选择夜间、风力较小和外界环境相对稳定的时段进行。由于墩身的不断增高和砼收缩、徐变、风荷载和温度等因素影响，墩身必然会有少量的变化，所以在对墩身各部位的相关位置和变化点进行测量放样时，应避免误差的累积，保证墩身各部尺寸达到设计要求。

7.2 主要控制策略

墩身测量放样的主要方法是“全站仪三维坐标法”，即在墩位附近的控制点上架设仪器，直接测量墩身上测点的三维坐标X、Y和高程H，然后将测量值与对应点的设计值比较，计算出二者的差值，再将点位移至设计位置。由于“全站仪三维坐标法”对仪器依赖太大，所以要用常规的经纬仪交会法和水准测量分别对平面点位和高程进行校核。

7.3 定位框的施工放样

将加工成型的定位框块件吊装就位并粗略对中，用吊垂球的办法控制定位框的垂直度，然后用全站仪三维坐标法测量其顶部三维坐标，平面坐标X、Y和高程H，根据测量坐标与设计坐标的差值调整定位框到位并将其连接焊牢。

7.4 钢筋放样

钢筋安装时先利用定位架安装竖向主钢筋，在定位钢筋上用钢卷尺按照设计位置对竖向主钢筋进行测量放样并进行“粗定位”，然后在竖向主钢筋上放样，安装水平构造钢筋，待模板安装完成后，再利用模板对钢筋进行“精定位”，调整好钢筋保护层。钢筋的连接根据设计要求采用机械连接头连接。所用钢筋必须符合国家标准GB 1499—84的规定，应具有出厂质量证明书，并按规定的频率进行抽检。结合实践经验，提出以下几点措施：钢筋表面应洁净，使用前应将表面油渍、漆皮、鳞锈等清除干净。钢筋应平直、无局部弯折，成盘的钢筋和弯曲的钢筋均应调直。采用冷拉方法调直钢筋时，Ⅰ级钢筋的冷拉率不宜大于2%。

7.5 墩身空间位置的控制及模板放样

墩身空间位置的控制主要是对影响砼成型的钢模板的位置控制。控制测量方法：在模板的顶面选取其角点作为测量放样的定位点，用全站仪三维坐标法在预先设置的控制点上先测量各定位点坐标X、Y和高程H，然后根据各点高程H计算各点设计坐标X′、Y′，则各点实测坐标X、Y与其设计坐标X′、Y′的差值即为模板的调整量，据此可以校正模板至设计位置，以保证墩身的正确空间位置。