小溪河大桥上转盘砂盘底模应用

陈威 孙明 赵坤 白伟

（四川路桥桥梁工程有限责任公司）

小溪河大桥上转盘砂盘底模应用

陈威 孙明 赵坤 白伟

（四川路桥桥梁工程有限责任公司）

砂盘在转体桥中用作上转盘底模时，通过对砂盘底模进行水夯密实后，然后在砂盘表层进行砂浆抹面，能有效承载上盘的混凝土重量，在施工工序上大大简化，节约施工工期；并且减少施工成本。所以，砂盘底模的应用能起到良好的施工及经济效果。

砂盘底模；低位结构物；转体桥

一、工程概况

小溪河大桥位于湖北省巴东县官渡口镇，横跨小溪河，桥址处通航水位情况下水位宽约 140m，全桥长 218.5m。主桥为上承式钢筋混凝土箱型拱桥，净跨径155.0m，净矢高25.833m，净矢跨比1/6。主拱圈为悬链线箱型拱，拱轴系数m=1.998。

主桥采用无平衡重转体施工。在河流两岸利用地形，搭设简易支架，预制组拼半跨劲性骨架拱圈；浇筑磨心、磨盖、上盘、背墙，然后张拉脱架转体合拢成拱。本桥转出的拱箱是单箱三室双肋闭口薄壁箱结构，转体合拢后再加厚箱梁腹板，然后浇筑箱梁顶板形成主拱圈。

转动系统由下盘基础、磨心、磨盖、倒椎体上转盘及保险墩组成。如下图所示：

图1.砂盘示意图

下盘基础与上转盘之间由磨心磨盖连接，磨心磨盖为转体阶段的转动轴系统。

二、施工方案的确定

由于上下盘之间的高度间距为 1米，倒椎体与上转盘的底模支撑系统需要考虑到倒椎体的线型控制与上转盘大体积砼的受力保证，另外还要考虑拆除的方便。由于倒锥体底部线型为四分之三圆弧加四分之一斜线型。若用一般的的钢管支架加木方背方上铺设胶合板做底模，受到高度及上转盘自重的控制，支架搭设耗用的材料及操作人工将会比较多，且倒锥体线型的模板加工安装十分困难，倒锥体最底部距离底面仅10cm高度，且后面的支架拆除将会更加繁琐，由于只有1米的高度，扣除模板及木方厚度，人的可操作空间将会受到很大限制，且比一般的支架拆除更加费时费力。上转盘为长14米宽10米高4.2米的结构，按照每根钢管承重2.0T计算，一根钢管只能承受0.2m2的混凝土，即钢管间距约为40cm*50cm。以此计算，混凝土区域需要26*29=754根钢管。按照每根钢管1米计算，单根钢管重量为0.0033kg/m，则需要将近2.5T的钢管。加上木方及140m2的底模板等。上述只为材料费用，再摊入人工费用及操作的繁琐，由于倒椎体为不规则圆锥体，造成支架的搭设和模板铺设更加麻烦。我部综合考虑之后，选取以砂作为底盘，考虑到砂的自然剪切角为35度左右，将砂盘面积各超出上转盘各边1.2米，四周采取模板加钢管支撑，防止周边砂盘滑落而造成失稳现象。

三、施工工艺流程

1.清平场地，将砂盘底部的基础进行处理工作，采用挖机进行清理整平，然后将砂盘四周的角点放出来，砂盘按照上转盘平面往外各超出1.2m计算，然后用广线拉出砂盘轮廓线，沿着轮廓线安装钢管支架边模，留取进口段先不安设。

2.将砂材料用装载机转运至砂盘内，并人工辅助整平。待整个砂盘填充足够时，将进口段钢管支架边模灌好。

3.砂盘采用水夯法夯实，采用高压水泵冲刷砂盘，待冲水夯实到一定密实度后，采取用8cm*8cm的木方平置于砂模上，然后人踩在木方上，观察木方沉降，若木方沉陷在3mm以内时则砂盘密实度则证明达到要求，砂盘已夯实到位。按照木方面积0.08*0.08计算，承受的相应上转盘混凝土重量为0.0064*4.2*2.5*1000=67.2Kg,人的重量按照70kg计算，此换算符合要求。

图2.水夯砂盘

4.待整个砂盘夯实达到要求后，将倒椎体位置放出来，对倒锥体位置进行人工掏砂开挖做成倒锥体倒模，开挖出的砂堆置在砂盘之外，倒锥体模型开挖完成修整后，在表面进行5cm的砂浆封面，砂浆凝固后便可开始绑扎安装钢筋，如下图所示。

图3.人工掏挖倒锥体

图4.成型后的倒锥体砂模钢筋绑扎

倒锥体浇筑完成后，即可开始进行上转盘的模板和钢筋安装，在用砂浆封面的砂盘上进行上转盘的定位放线，然后开始钢筋绑扎和安装。

5.上转盘分3次浇筑，在混凝土浇筑前，对上转盘边线周围进行沉降观测点布控，对砂盘四周进行沉降观测，沉降观测点设置在上转盘模板边上，共 6个点，如下图所示。

图5.砂盘沉降观测点图

混凝土浇筑完成后，得出的结论如下表：

沉降观测表点号 初始值 第一次总下沉值（mm)第一次总下沉值（mm)第三次总下沉值（mm) 1 0 2 3 3 2 0 3 4 5 3 0 1 1 1.5 4 0 2 2 2 5 0 2 2 2 6 0 1 1 1

由上表可看出，夯实后的砂盘在上转盘混凝土浇筑后的最大沉降值为 5mm，符合施工要求，砂盘的承载效果良好。

6.砂盘拆除，转体之前需要对砂盘进行清除，以便上转盘结构物的转体合拢。清除时，将四周固定支撑钢管及模板拆除后，利用水管冲刷砂盘，砂盘便自动滑落，而后将砂盘的砂用装卸车转运至其他地方，整个砂盘清除工作方便快捷，只需半日即可全部清除完成。

图6.砂盘冲水拆除

四、结论

通过在小溪河大桥转体施工中砂盘的应用，不仅简化了上转盘的施工工序，缩短了施工工期，而且从施工效果上看，砂盘具有良好的操作性及承载性能，针对转体施工桥中的这种低位异型结构物，从施工操作上得到了简化，并且也节约了施工成本，提高了经济效果。我部在砂盘的运用表明，砂盘运用在低墩位结构物中充当底模效果明显，适合在类似的转体桥中的转体桥结构及类似的结构物施工中推广应用。

U45

B

1007-6344（2015）08-0330-02