大型橋梁框架墩施工技術分析

陳宇

（中國水利水電第八工程局有限公司 湖南長沙 410000）

0 引言

在我國當前鐵路、公路橋梁工程中，框架墩的使用范圍十分廣泛，隨著我國高速鐵路建設和城市高架橋通道建設飛速發展。我國幅員遼闊，各地區的地形、地貌各不相同，有些地區生態環境脆弱、有些地區可耕地面積少，特別是一二線城市的土地資源緊張，為了保護自然生態環境和充分利用城市里緊張的土地資源，盡量少挖少填，盡可能的不破壞原來的地形、地貌，多架橋梁。

1 工程概況

129-1#框架墩位于某省境內，對應里程DK8+881.95。框架墩采用預應力混凝土橫梁，鋼筋混凝土橋墩、承臺及基礎。框架墩橫梁跨度為16m，與線路正交，墩上兩側為32+26m 雙線簡支梁。129-1#框架墩墩高22.5m，橫梁長19.8m，跨度為16m，橫梁跨中寬3.0m，高2.5m，橫梁與墩柱相連接處設置3.0×0.8m 倒角，框架墩結構形式詳見圖1。

圖1 1129-1#框架墩

框架墩橫梁及墩柱頂面1.5m 范圍內，采用C50 混凝土，墩柱采用C40 混凝土，墊石采用C50 混凝土，墩柱頂1.5m 范圍內混凝土和橫梁一起澆筑。

預應力筋采用φ15.2mm 高強度低松弛鋼絞線（抗拉標準強度fpk=1860MPa，Ep=1.95×105MPa），“M15-15”、“M15-17”型錨具及YCW350 型穿心式千斤頂，橫梁鋼束采用雙端張拉，錨下張拉控制應力為1265MPa。

2 框架墩關鍵施工技術要點

2.1 支架施工

2.1.1 支架方案

根據現場實際情況，同時為了便于施工，故采用貝雷梁支架方案進行現澆。

貝雷片的結構形式見圖2。貝雷片的尺寸：3×1.5m，門式墩墩身兩側各3 道貝雷桁架，每道由8 片貝雷片組成，橫梁下方布置12 道貝雷桁架，每道由4 片貝雷片組成，整個支架共使用96 片貝雷片。

2.1.2 搭設現澆支架

搭設現澆支架共分七個步驟，施工流程詳見圖3。

圖2 貝雷梁支架

圖3 貝雷梁支架搭設流程

2.1.3 支架預壓

采用成捆的鋼筋及成卷的鋼鉸線作為壓重塊進行預壓，每捆（卷）重2t，吊機吊至橋面，預壓重量為梁重的1.2 倍共需壓重240 捆（卷），預壓加載順序為：加載壓重的40%→加載壓重的80%→加載壓重的100%→卸載壓重的100%，前兩次加載后靜置時間為1d，加載到100%時，按靜置2d 考慮，待曲線上的沉降基本平衡穩定后方可卸載。

2.1.4 支架拆除

支架拆除順序應遵守由上而下、先支的后拆、后支的先拆的原則。并按一步一清原則依次進行，要禁止上下層同時進行拆除工作。整個拆架過程中必須有技術人員跟班指揮與檢查，并且設置警戒線。拆除順序和搭建為逆序施工。

（1）卸落支架。

貝雷桁架采用整體落架法拆除，先把位于砂箱上的泄砂孔蓋打開，在此基礎上使用泄砂孔進行防砂操作，在拱架的重壓之下活塞會助于自然垂落狀態，在活塞下降的過程中，支架體系會使得底膜脫落，再結合實際情況合理的將底膜拆除。

（2）拆除H200×200 型鋼及方木分配梁。

點外利用落梁空間，人工拆除底模和方木。點內拆除型鋼，先用吊車將型鋼堆砌在橫梁兩端，用鋼絲繩捆綁懸掛于橫梁上，拆除貝雷梁后再用吊車卸落。2 臺汽車吊一組抬吊型鋼兩端，在混凝土橫梁與貝雷梁之間進行堆碼、捆綁。

（3）拆除貝雷梁。

梁上H200×200 型鋼懸吊完畢后拆除貝雷梁，共有貝雷梁18 榀，采用一臺50t 汽車吊進行拆除，吊車在框架墩一側逐榀拆除，每榀需要15min，18 榀共需要270min。

（4）拆除鋼立柱。

采用一臺50t 汽車吊，先拆除抱箍和與墩身固定的工字鋼，最后拆除鋼立柱。

2.2 混凝土施工

采用自有拌合站混凝土，泵車泵送。橫梁施工時，先澆注橫梁底部1.5m 以下的墩身，接下來再從一端向另一端展開澆筑工作。要注意的是，應趕在上一層混凝土初凝之前，完成好下層混凝土的澆筑工作，以此實現混凝土不同層之間的高效融合，提升混凝土澆筑的質量，除此以外，在進行混凝土振搗的過程中，工作人員應明確振動棒的使用方法，并嚴格依照相關規定展開操作。

插入時要快，拔出時要慢，以免在混凝土中留下空隙，振搗時間不宜過久，太久會出現砂與水泥漿分離，石子下沉，并在混凝土表面形成砂層，影響混凝土質量。當工作人員完成混凝土的振搗工作之后，要在確保其平整的基礎上第一時間進行第一次抹面，針對上部表層混凝土則需要開展二次抹面，當混凝土即將初凝之前要進行第二次抹面工作，以此有效避免由于在施工前期出現缺水情況而導致的表面干裂問題，當完成混凝土澆筑之后，覆蓋麻袋或用草簾等將混凝土覆蓋，經常灑水保持濕潤。

2.3 預應力鋼筋施工和張拉

預應力張拉施工流程；施工準備→拔出內襯管→穿鋼絞線→工作錨具安裝→預應力施加→壓漿→封錨。

2.3.1 波紋管施工

（1）縱向預應力鋼束管道采用φ100 和φ110 金屬波紋管。

（2）使用前要嚴格檢查波紋管，如存在變形、開裂等情況，一律不得使用。管道要存放在室內倉庫，避免受潮和日曬雨淋。

（3）按設計圖紙要求來布置波紋管，并用定位鋼筋固定，安放完成后的波紋管要順直、一定不能出現折角，破裂等情況。

（4）波紋管搭接長度以5d 為準，采用大一號的波紋管套接，兩邊同時旋緊，并用膠帶纏好連接處以防止混凝土漿、雜物漏入，當管道位置與非預應力鋼筋發生沖突時，采取以管道為主的原則，適當調整鋼筋位置，保證管道位置不偏移。

（5）混凝土澆筑過程中，振搗棒不能碰到管道，以免管道位移。

（6）縱向預應力管道，管道中穿入直徑80mm 的PVC 管保持管道順直，在混凝土澆注過程中，要經常轉動PVC 管，以防預應力波紋管漏漿凝固PVC 管。

（7）澆注混凝土之前，要派人檢查管道，檢查管道上是否有孔洞，管道是否順直，接頭是否連接牢固，管道位置是否有移動。最后采用空壓機通風的方法清除管道內雜物，保證管道暢通。

2.3.2 預應力筋的加工及安裝

卷揚機穿束可穿縱向長束，先在管道內部穿入鋼繩，當從另一端穿出之后將其綁上相應的鋼絞線接頭，在該基礎上采用卷揚機等相應的設備在滑輪的作用下將鋼絞線緩緩地引入管道內部。

2.3.3 預應力鋼筋的張拉

在使用預應力張拉設備展開預應力張拉工作之前，應先請專業人士對設備展開相應的校定工作，以保證后續工作能夠順利進行，測定油泵線性方程，通過計算千斤頂的張拉力得出壓力表讀數，千斤頂張拉過程中，以油表讀數為主，伸長值為輔。

（1）預應力筋采用千斤頂整體張拉，兩端對稱進行。

（2）在進行預應力筋張拉時，應同時使用伸長值和應力進行控制，主要是依靠張拉控制應力，而伸長值則作為校核，在實際工作開展的過程中，工作人員應注意，計算伸長量與實際伸長量時間的偏差不可以超過5%，一旦超過，便應第一時間停止張拉操作，待查明原因后再張拉。

（3）預應力筋張拉順序：澆注完框架墩混凝土后，待混凝土強度達到設計規范值的95%時，彈性模量達到設計規范值的100%且必須保證張拉時梁體混凝土齡期大于5d 時，張拉預應力束N1、N2、N4，待箱梁架設后張拉剩下的預應力鋼束N3。

2.4 壓漿

行管道壓漿，壓漿前應清除管道內雜物和積水，壓漿應飽滿密實。為保證梁體的耐久性，壓漿材料采用高性能補償防腐灌漿劑，管道壓漿水泥漿強度等級不低于M50。水泥漿攪拌結束至壓入管道的時間間隔不應超過40min。

2.4.1 壓漿操作

張拉完成后確定預應力筋無斷絲、滑絲現象，然后切除多余鋼絞線，并預留3～4cm 封堵錨頭，封錨水泥砂漿強度達到10MPa 時即可壓漿。壓漿時間以張拉完畢不超過48h 控制，同一管道壓漿作業要一次完成不得中斷。壓漿前管道內先清除雜物及積水，壓漿時，從最底點的壓漿口壓入，由最高點的排氣孔排氣和泌水；壓漿緩慢、均勻的進行，不得中斷，并將所有最高點的排氣孔依次放開和關閉，使孔道內排氣暢通。灌漿先注下層管道，然后再注上層管道。

壓漿操作程序：①打開進漿孔和排氣孔；②用壓漿泵將水泥漿從壓漿孔中壓入；③當另端壓漿孔流出的漿和壓漿孔壓入的漿稠度相同時，關閉排氣孔；④逐漸升至0.4MPa 后穩定一定時間（不少于2min）；⑤關閉壓漿嘴；⑥填寫施工記錄并經質量技術管理部人員簽認。

注意事項：

（1）預應力鋼筋張拉完成后，將已經卡住鋼絞線的錨具采用高強度水泥砂漿封閉，待達到一定強度后（一般為10MPa），開始往預應力孔道內壓力灌漿（此工序注意孔道內空氣盡可能排凈），水泥漿達到一定強度后，即可以剪斷部分外露的鋼絞線，并在錨具位置綁扎鋼道筋、安裝模板，將錨具包裹在混凝土內。張拉完畢48h 內，要進行壓漿。

（2）每個孔道的壓漿作業必須一次完成，不得途中停頓。因故障而使壓漿作業中斷，停頓時間超過20min，則須用清水漿灌入孔道內的水泥漿全部沖去，然后重新壓漿

（3）水泥漿從拌制到壓入孔道的間隔時間不得超過40min，在這個時間內，應不斷地攪拌水泥漿。

（4）壓漿操作人員應戴防護眼鏡，以免灰漿噴出時射傷眼睛。

（5）壓漿過程中出現異常，如管道堵塞，機械故障不能繼續壓漿時，立即用清水將管道內的水泥漿沖洗干凈，并用空壓機吹干積水。

（6）旱季施工，盡量選擇在夜間氣溫較低時壓漿，壓漿時間控制在40min 之內。

（7）封端混凝土靜置1-2h 后，帶模澆水護養，脫模后仍應繼續澆水養護，在常溫下一般養護仍不少于7d。

2.4.2 封錨

為提高結構的耐久性，封錨前對新舊混凝土結合面進行鑿毛處理并對錨具進行防水處理，并設置封錨鋼筋網。利用錨墊板上安裝螺孔，擰入帶彎鉤螺栓，封端鋼筋應與之綁扎形成鋼筋骨架。縱向預應力封錨混凝土澆筑后，在新舊混凝土接縫處表面滿涂聚氨酯防水涂料，防水涂料厚為1.5mm。防水涂料采用防水層的防水涂料，抗拉強度為6.0MPa。

3 總結

總而言之，本文以位于某省的高速鐵路剛構-連續梁大橋框架墩作為案例，對混凝土框架墩展開施工技術分析，為接下來橋梁施工工程的順利開展提供重要參考，也為今后類似工程項目施工提供學習依據。