公轨双层高架桥墩柱—横梁—盖梁一体化施工技术研究

2022-04-15颜学文阳海燕

建材与装饰 2022年11期

颜学文，阳海燕

（浙江交工集团股份有限公司大桥分公司，浙江，杭州 310052）

0 引言

随着我国经济的腾飞，桥梁建设得到了迅猛发展，将我国的桥梁建设水平推向了世界前列。其中，城市高架桥，特别是公轨两用的双层桥梁，作为解决城镇化发展带来城市交通拥堵的有效途径，得到了较快发展[1-3]。双层桥梁不是单层桥梁的简单叠加，对结构的施工方法等，提出了新的挑战。但是，目前我国在双层桥梁的施工技术创新的研发方面有所不足，尤其是在公轨双层高架桥墩柱浇筑高度较高，外观质量控制难度大；下部结构类型多，样式复杂，结构尺寸跨度及变化大，模板设计及施工组织困难；墩柱、轨道横梁盖梁施工为高空作业，作业点多、面广，危险性较大等方面还有很大的上升空间[4-5]。

1 工程概况及工艺原理

1.1 工程概况

沪杭甬高速公路机场轨道快线合建段TJ01标段，本工程一工区共有墩柱276根，最高为27.3m，最大尺寸为4.85m×2.5m，其中无轨道横梁的墩柱最大高度为26.76m，结构断面尺寸为1.8m×2.2m；含一道轨道横梁结构断面尺寸为1.8m×2.2m的单节最大高度为13.184m，其中独立柱HY4-6ZX023高度为26.368m等；断面尺寸为2.6m×2.2m的单节最大高度为13.57m，一工区共有横梁109个，共13种不同的类型；一工区共有盖梁103个，共14种不同的类型。

1.2 工艺原理

本技术采用钢筋笼专用胎架、定型化钢模板，承台底部预埋托架、承台及钢板桩围堰顶口安装“井”型型钢固定框架，钢筋笼风缆加固，横梁底模安装在贝雷架上，墩柱和横梁同步进行混凝土浇筑。研发了公轨双层高架桥盖梁施工技术，采用钢管立柱支架+墩身上预埋牛腿爬锥预埋件搭设牛腿支架组合式结构，支架上部设置贝雷横梁砂筒、垫梁等，进行盖梁钢筋、模板及浇筑混凝土施工及后续分批次的预应力张拉。

当下墩柱和轨道横梁高度在12.6m以下时，下墩柱和横梁整体浇筑。其余均分开浇筑。当高度大于12.6m时，墩柱采用翻模法现浇施工，墩柱钢筋在钢筋场长线匹配预制，现场整体安装。轨道横梁采用现浇施工，在承台上搭设钢管桩支架。盖梁采用现浇施工，现场绑扎，支架采用贝雷支架结构和牛腿支架加底模桁架的结构，进行盖梁钢筋、定型化模板及浇筑混凝土施工及后续的预应力张拉。

2 工艺流程及主要操作要点

2.1 工艺流程

公轨双层高架桥墩柱—横梁—盖梁一体化施工工艺流程，如图1所示。

图1 施工工艺流程

2.2 主要操作要点

2.2.1 施工测量

施工前用全站仪进行墩柱边线点、各部位位置放线，并做好标记。

2.2.2 墩柱承台顶面凿毛

在主墩承台达到设计强度后，进行凿毛处理，并冲洗干净，混凝土浇筑前洒水湿润。

2.2.3 墩柱钢筋预制安装施工墩柱钢筋除横梁位置段采用现场绑扎外，其余均后场整体绑扎成型采用专用胎架进行制作，前场拼接的方式施工，钢筋笼吊装采用特制吊装架。

首节钢筋笼安装后在承台模板顶口上安装“井”形型钢固定架，在承台混凝土浇筑前对首节钢筋笼进行精准限位。在承台顶口“井”字卡扣型钢上部安装主筋定位钢板，钢板内形状轮廓根据钢筋笼主筋轮廓进行加工，有四块螺栓连接拼接而成。主筋定位钢板如图2所示。

图2 主筋定位钢板

2.2.4 墩柱模板施工

采用定型钢模板，并进行预拼装。采用汽车吊起吊，其中墩柱对拉杆采用外置拉杆将外模板锁住。墩身模板拼装完好后，在墩身模板四周均匀对称布置4道缆风绳进行固定。钢模安装及加固如图3所示。

图3 钢模安装及加固

2.2.5 墩柱安全防护平台

在墩柱模板每隔2m设置操作平台一处，模板顶层桁架设置防护栏杆。每层桁架平台上设置一个活动盖板，用于上下层桁架的通道。相邻层通道位置应错开设置。

2.2.6 墩柱混凝土施工

墩柱混凝土采用混凝土罐车运输+臂架泵+串桶进行浇筑。其中混凝土分层浇筑时，层与层之间的水平施工缝采用凿毛处理，并进行墩身混凝土养护。

2.2.7 横梁支架施工

支架采用贝雷+钢管立柱形式，横向承重梁为单层贝雷梁形式，贝雷局部支点处设置了加强竖杆。

（1）横梁支架搭设。贝雷立柱采取在平地上整体拼装好，然后通过汽车吊吊装就位。贝雷柱顶部采用组合体系，依次设下顶梁、上顶梁以及沙桶。立柱为模块化设计，节与节之间采用法兰连接，采用不同高度的钢管进行组合。除采用不同高度钢管组合外，剩余部分高差通过型钢抄垫或砂筒进行调节。横梁底模板桁架如图4所示。

图4 横梁底模板桁架

（2）新制桁架的搭设。横梁下部新制桁架采用槽钢焊接而成，竖杆间隔布置，斜杆根据上下弦杆设置，使整个桁架结构成稳定的三角形受力结构，整个桁架标高调整通过沙桶进去精确调整高程。横梁模板与墩柱模板通过拉杆螺栓固定成一个整体。

支架与底模安装时，对支架及模板实施预拱，以此消除沉降、弹性变形对后续横梁成型产生的影响。

2.2.8 横梁混凝土浇筑

轨道横梁钢筋采取现场绑扎的形式。当下墩柱和轨道横梁高度在12.6m以下时，下墩柱和横梁整体浇筑。其余下墩柱、轨道横梁及、盖梁均分开浇筑。墩柱和横梁同步浇筑如图5所示。

图5 墩柱和横梁同步浇筑

2.2.9 横梁安全通道与横梁支架拆除

模板四周设置操作平台，并利用两侧分配梁设置。首先拆除横梁模板，依次拆除贝雷梁及底模拆除、分配梁等。吊离遵循“解除一组，吊走一组”的原则。

2.2.10 盖梁支架施工

盖梁支架设计分两种形式：①贝雷支架结构：盖梁支架与横梁支架设计基本相同，横梁支架均为贝雷形式，横向承重梁为双层贝雷梁形式。②采用牛腿支架加底模桁架的结构：在每个墩柱两侧设置4组爬锥预埋件，通过预埋件连接4个钢牛腿，支架主体采用型钢拼装为平行三角支撑的形式，在其顶部设置分配梁及底模桁架，支撑盖梁钢模板，通过调整底模桁架与分配梁之间的楔块的高度调整整个底模的标高。

支架预压：采用非满架均匀堆载方式，通过预制混凝土块进行预压。

2.2.11 盖梁钢筋和模板施工

盖梁骨架钢筋组拼、焊接前要制作模具。模具与骨架片形状一致。盖梁骨架采取现场绑扎的形式，并设置临时支撑，钢筋绑扎侧面垫块采用圆垫块，钢筋骨架绑扎时注意垫石预埋筋的安装，如图6所示。