勁性骨架在變截面空心薄壁超高墩應用中的探討

鄭永濤 王朋飛

摘 要：臨夏雙城至達里加（甘青界）公路工程SD4標臥龍溝3#特大橋主墩高153m，采用自動液壓爬模施工，每節(jié)段6m，在墩身施工時增加勁性骨架，保證了墩身鋼筋的穩(wěn)定性，增加了施工的安全系數(shù)，提高了工作效率。文章以上述工程為例，結(jié)合高墩施工中增加勁性骨架的施工經(jīng)驗、要點、注意事項進行了詳細的提煉和總結(jié)。

關(guān)鍵詞：超高墩 勁性骨 高墩施工

1.工程概況

1.1項目概況

雙達項目臥龍溝3#特大橋主墩最高為153m，縱、橫向尺寸分三次變坡至墩底（墩頂28m范圍內(nèi)，采用6.5m×7m等截面，距墩頂28m～78m范圍內(nèi)按80：1的坡率縱、橫雙向放坡變寬，其下按60：1的坡率縱、橫雙向放坡變寬至墩底，墩底截面尺寸10.25×10.75m）。

1.2地理位置及氣候特點

臥龍溝3#特大橋4#、5#主墩位于黃土高原向青藏高原的過渡地帶，處于深峽谷之中，主要是西北風為主，尤其是春季風速較大。

2.墩身施工

墩身施工采用自動液壓爬模施工，標準節(jié)段澆筑高度為6m，每個墩配備一臺tc6015-10E塔吊起重設(shè)備，主要用于材料調(diào)轉(zhuǎn)；配備一臺SC200型施工電梯，作為施工人員上下操作施工通道；配備一臺9018THB混凝土拖泵，用于混凝土泵送入模。

3.高墩施工存在的問題及解決方法

3.1安全控制方面

在超高墩柱施工中，施工安全控制難度較大，在沒有勁性骨架及其他固定措施控制及固定鋼筋的情況下，極易導致鋼筋骨架整體失穩(wěn)，發(fā)生歪斜、坍塌等安全事故，對操作人員的生命及安全造成極大的威脅，對項目造成不必要的損失。增加勁性骨架固定后，由于勁性骨架整體剛度較大，很好地起到鋼筋骨架固定作用，鋼筋骨架在勁性骨架上加固固定后，可以很好地預防鋼筋骨架整體失穩(wěn)，避免安全事故發(fā)生。此外，操作人員可以利用勁性骨架作為安全帶的固定點，對其生命安全與項目成本都有了極大的保障。

3.2質(zhì)量控制方面

在超高空心薄壁墩墩身施工中，每次主筋架立高度12m，主筋鋼筋安裝高度比較高，下一節(jié)混凝土內(nèi)還有6.5～7.5m的剩余主筋鋼筋，單根主筋鋼筋的垂直高度從混凝土面開始計算為12.5～13.5米，高度高，鋼筋柔性非常大，在墩身鋼筋施工時，風力大，加之風力作用，鋼筋會隨風擺動起來，導致施工過程中鋼筋安裝定位不準確，位置偏差大，混凝土保護層控制難度大。增加設(shè)置勁性骨架以后，在墩身鋼筋施工過程中，使用勁性骨架對鋼筋整體骨架進行了固定加固，并進行了糾偏，這樣鋼筋安裝定位準確，混凝土保護層控制良好。同時，在進行墩身模板施工安裝時，也可以使用勁性骨架對模板的位置加以引導、測量、調(diào)整，起到精確定位加固作用，對變截面空心超高墩施工墩柱垂直度、偏位等控制起到了很好的作用。

4.勁性骨架的設(shè)計

4.1結(jié)構(gòu)要求與形式

在墩身施工時，永久勁性骨架的作用是用于鋼筋施工時的固定、測量，加固鋼筋的穩(wěn)固性，不再考慮勁性骨架增加的結(jié)構(gòu)受力問題。整體由100mm×100mm×10mm角鋼和75mm×75mm×8mm角鋼焊接而成。

4.2加工及安裝方法

勁性骨架在鋼結(jié)構(gòu)加工廠統(tǒng)一加工，每節(jié)12m，在每節(jié)骨架頂部設(shè)置直徑0.4mm扎絲用于測量垂直度承臺施工時，勁性骨架開始施工，預埋準確；在承臺底層鋼筋綁扎完成時根據(jù)勁性骨架底部立桿位置焊接一個200mm×200mm×10mm的鋼板，用于勁性骨架的安裝、定位及連接；第一節(jié)勁性骨架高度為10.5m，深入承臺中3.5m，深出承臺面以上7m，第一節(jié)段墩身混凝土為非標準節(jié)段，澆筑高度6.5m，之后標準節(jié)段均為6m，以后每次勁性骨架安裝皆為12m一次，安裝一次骨架墩身澆筑2次。

5.勁性骨架的計算

5.1勁性骨架計算荷載