談鋼筋混凝土空心高墩封頂施工工藝

崔 曉 智

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中 030600)

談鋼筋混凝土空心高墩封頂施工工藝

崔 曉 智

(中鐵三局集團(tuán)第五工程有限公司，山西 晉中 030600)

結(jié)合新建準(zhǔn)神鐵路前紅進(jìn)塔特大橋空心墩施工的工程實(shí)例，介紹了采用預(yù)制混凝土蓋板進(jìn)行空心高墩封頂?shù)氖┕すし笆┕み^(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)，解決了空心墩施工中封頂難的問(wèn)題，加快了橋梁施工進(jìn)度。

鐵路，空心高墩封頂，預(yù)制混凝土，蓋板

近年來(lái)，隨著鐵路工程的迅速發(fā)展，鐵路橋梁中空心墩的設(shè)計(jì)已十分普遍。但因空心墩的施工工藝復(fù)雜、施工進(jìn)度緩慢的缺點(diǎn)而成為各鐵路項(xiàng)目頭疼的問(wèn)題。如何控制空心墩的施工質(zhì)量，加快空心墩的施工進(jìn)度已成各項(xiàng)目時(shí)刻研討的課題。空心墩的施工進(jìn)度、質(zhì)量、安全的控制關(guān)鍵在于空心墩的施工控制，空心墩施工控制關(guān)鍵點(diǎn)在于封頂實(shí)體段的施工控制。本文結(jié)合中鐵三局五公司承建的準(zhǔn)神鐵路前紅進(jìn)塔特大橋空心墩封頂?shù)膶?shí)例，對(duì)該橋采用鋼筋混凝土蓋板法封頂?shù)氖┕すに嚰鞍踩马?xiàng)進(jìn)行了解析。

1 工程概況

新建準(zhǔn)神鐵路紅進(jìn)塔至紅柳林段運(yùn)煤專線(內(nèi)蒙段)Ⅱ標(biāo)段位于內(nèi)蒙古自治區(qū)鄂爾多斯市準(zhǔn)格爾旗境內(nèi)，起訖里程為DK2+378～DK6+958.81，全標(biāo)段主要以橋梁和路基工程為主。前紅進(jìn)塔特大橋是我公司管段最長(zhǎng)橋梁，中心里程DK3+467.738，全長(zhǎng)610.775 m，是為繞避滑坡山體而設(shè)的旱橋，全橋位于直曲線上，采用18 m～32 m后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土單線鐵路橋梁。橋梁墩身均為圓端形，設(shè)計(jì)有實(shí)體墩和空心墩兩種，其中空心墩14個(gè)，空心墩最大高度36 m。墩身外坡比35∶1，內(nèi)坡比70∶1，墩頂平板段長(zhǎng)280 cm，圓端外直徑360 cm，墩頂為高315 cm的實(shí)心部分空心墩頂部壁厚最小為50 cm，與實(shí)體部分銜接過(guò)渡段采用100 cm×200 cm的倒角。

2 空心墩封頂工藝概述

目前施工解決豎向承重的常規(guī)辦法是搭設(shè)滿堂腳手架的方式。但空心高墩封頂施工中若采用此方法，會(huì)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：1)空心墩內(nèi)部空間比較狹小；2)要求搭設(shè)滿堂支架最高高度達(dá)到30 m，技術(shù)上很難把握；3)施工完畢后的材料運(yùn)輸只能通過(guò)進(jìn)人洞，且進(jìn)人洞位于墩身正面，施工很不方便；4)施工周期長(zhǎng)，模板的周轉(zhuǎn)利用率很低，施工很不經(jīng)濟(jì)；5)上實(shí)體段混凝土澆筑方量較大，對(duì)于支架要求較高。

基于上述原因，如果采用傳統(tǒng)的方法解決空心墩上實(shí)體段豎向承載力問(wèn)題，較不現(xiàn)實(shí)。因此必須尋找更合理、更經(jīng)濟(jì)、更可靠的施工方法解決問(wèn)題。

在前紅進(jìn)塔特大橋空心墩封頂施工中，經(jīng)過(guò)方案比選，經(jīng)設(shè)計(jì)、業(yè)主及監(jiān)理工程師同意，最后選用提前在預(yù)制場(chǎng)預(yù)制好0.10 m厚的C35鋼筋混凝土蓋板，將蓋板在空心墩頂實(shí)心段底部倒角上鋪設(shè)作為底模進(jìn)行施工的方法。施工過(guò)程中為了減少蓋板底模的承重量，采用將頂部的實(shí)心段分為兩次進(jìn)行澆筑的方式：第一次先完成0.6 m高度的實(shí)心段澆筑施工，當(dāng)該段的混凝土達(dá)到一定的強(qiáng)度之后，將其作為后澆筑段的支撐結(jié)構(gòu)，再進(jìn)行剩余的2.55 m高度實(shí)心段的施工。兩端混凝土都施工完成后，進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)將兩者作為一個(gè)共同作用的整體。而作為封頂?shù)幕炷辽w板不用取出，將其作為橋墩的一部分，下一個(gè)橋墩施工時(shí)再采用相同的預(yù)制蓋板即可，依此循環(huán)，完成所有墩身施工。

3 施工工藝

3.1 蓋板預(yù)制

1)結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)。結(jié)合墩頂空心部分的形狀及封頂面積確定蓋板的結(jié)構(gòu)尺寸，尺寸確定后可根據(jù)具體大小將蓋板分段或者整體預(yù)制。

前紅進(jìn)塔特大橋空心墩內(nèi)頂空形狀為圓端形，圓端直徑為60 cm，平板段長(zhǎng)為280 cm。封頂混凝土蓋板制作模板時(shí)尺寸比橋墩頂空外延尺寸均擴(kuò)大10 cm作為擔(dān)板，即圓端直徑變?yōu)?0 cm，平板長(zhǎng)仍為280 cm。設(shè)計(jì)板厚10 cm。

2)鋼筋布置。封頂蓋板的鋼筋采用單層鋼筋網(wǎng)片，直徑為10 mm，網(wǎng)片間距為10 cm×10 cm。鋼筋的制作加工應(yīng)該符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，鋼筋的保護(hù)層在上下方位各4 cm、四周各3 cm。

3)混凝土澆筑施工。為避免耽誤空心墩身的施工進(jìn)度，可以選擇蓋板的預(yù)制工作和墩身下部混凝土施工同步進(jìn)行，場(chǎng)地盡量不遠(yuǎn)離空心墩，如附近沒(méi)有合適的施工場(chǎng)地，則選取合適的位置建造專門的蓋板預(yù)制場(chǎng)，預(yù)制完成后現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一堆碼存放、集中運(yùn)輸。前紅進(jìn)塔特大橋封頂蓋板預(yù)制場(chǎng)選在9號(hào)墩處硬化場(chǎng)地內(nèi)。為施工安全、可靠，封頂蓋板統(tǒng)一采用同墩身混凝土相同標(biāo)號(hào)的C35混凝土進(jìn)行預(yù)制。

C35混凝土由公司攪拌站統(tǒng)一供應(yīng)，攪拌運(yùn)輸車運(yùn)輸。混凝土運(yùn)輸過(guò)程中，罐車保持一個(gè)速度進(jìn)行攪拌，以避免混凝土出現(xiàn)離析、漏漿或者坍落度損失等現(xiàn)象。采用平板振搗器進(jìn)行蓋板的澆筑施工，保證混凝土充分振搗。混凝土攪拌完成后同步制作標(biāo)準(zhǔn)試塊，用來(lái)檢驗(yàn)混凝土的28 d抗壓強(qiáng)度，保證混凝土的施工質(zhì)量。

蓋板混凝土施工完成后及時(shí)覆蓋養(yǎng)生，減少混凝土的暴露時(shí)間，防止表面水分蒸發(fā)。

3.2 蓋板吊裝

1)吊裝前先檢查蓋板強(qiáng)度，檢測(cè)結(jié)果達(dá)到要求之后再進(jìn)行吊裝施工。2)分析施工現(xiàn)場(chǎng)情況，確定合適吊裝設(shè)備，本項(xiàng)目中選擇了塔吊設(shè)備，因此我們?cè)谏w板的施工中預(yù)先在蓋板四角的位置各埋設(shè)1個(gè)吊環(huán)，施工中采用4條鋼絲繩，一頭掛在塔吊吊鉤上，另一頭分別懸吊4個(gè)吊環(huán)，鋼絲繩固定好后起吊蓋板，過(guò)程中保證蓋板不得傾斜。3)當(dāng)墩頂蓋板起吊到達(dá)設(shè)計(jì)位置后，技術(shù)人員開(kāi)始進(jìn)行安裝。安裝之前依據(jù)蓋板的尺寸，在墩頂?shù)菇琼斆鎸?duì)蓋板的安裝輪廓線進(jìn)行精確放樣，施工人員安裝蓋板時(shí)要嚴(yán)格按照輪廓線安裝，空心墩頂與蓋板兩邊的接觸面均控制在10 cm左右，確保兩側(cè)受力平衡。4)吊裝相關(guān)注意要點(diǎn)。a.施工之前技術(shù)人員首先應(yīng)該檢查蓋板，如果存在表面有貫通裂縫、預(yù)埋吊環(huán)松動(dòng)的情況禁止起吊，將蓋板更換之后方可繼續(xù)施工。b.起吊之前對(duì)鋼絲繩進(jìn)行檢查，如存在斷絲、起毛的情況，必須更換合格的鋼絲繩。c.吊裝人員均應(yīng)持有特種作業(yè)證件，無(wú)證人員嚴(yán)禁上崗。d.吊裝施工需安排專人統(tǒng)一指揮，確保作業(yè)安全。

4 實(shí)心段施工

待混凝土蓋板底模安裝完畢后，依次進(jìn)行0.6 m實(shí)心段及2.55 m實(shí)心段鋼筋混凝土的施工。0.6 m段混凝土澆筑完成后，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上時(shí)，對(duì)混凝土面進(jìn)行人工鑿毛處理，用水沖洗干凈鑿毛處理后的混凝土面。在澆筑2.55 m實(shí)心段混凝土前，對(duì)水平施工縫宜在舊混凝土面上鋪一層10 mm～20 mm厚水膠比比混凝土略小的1∶2的水泥砂漿，待處理層達(dá)到一定強(qiáng)度后再進(jìn)行混凝土澆筑。

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)于墩身高度較高的空心墩，墩頂實(shí)體部分傳統(tǒng)的施工方法是在空心墩腔內(nèi)搭設(shè)支架進(jìn)行施工，但是因?yàn)榭臻g狹小，施工完成后材料只能通過(guò)進(jìn)人洞進(jìn)行運(yùn)輸，施工非常麻煩，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且工期長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)安全難以保障。前紅進(jìn)塔特大橋采用鋼筋混凝土蓋板鋪設(shè)法封頂，空心墩的墩身高度不會(huì)成為限制難題，而且過(guò)程省工、省時(shí)、操作簡(jiǎn)單，降低了施工成本及封頂時(shí)間，提高了施工效率。通過(guò)在本項(xiàng)目的施工，該技術(shù)已成熟，可為同類型的空心墩施工提供借鑒。

[1] 楊文淵,徐 犇.橋梁施工工程師手冊(cè)[M].北京:人民交通出版社,1996.

[2] 尹晉相.蘆葦河大橋高墩施工技術(shù)[J].山西建筑，2014，40(6)：206-207.

Discussion on the construction technology of reinforced concrete hollow high pier cap

Cui Xiaozhi

(FifthEngineeringLimitedCompany,ChinaRailway3rdBureauGroup,Jinzhong030600,China)

Combining with the engineering examples of hollow pier construction of new construction Zhunshen railway Qianhongjin tower super bridge, introduced the construction method and the matters needing attention in construction process using precast concrete cover made hollow high pier cap, solved the difficult problems of hollow pier construction, to speed up the progress of bridge construction.

railway, hollow high pier cap, precast concrete, cover

2015-01-11

崔曉智(1983- )，男，工程師

1009-6825(2015)09-0171-02

U443.22

A