橋梁門式墩不平衡轉體承臺施工技術

趙佩力 丁健 鄧錫保 鄧學民 韓勝

（1 中鐵一局集團（廣州）建設工程有限公司；2 中國鐵路廣州局集團有限公司深圳工程建設指揮部）

1 工程概況

九漳特大橋3 號墩為轉體[1-3]門式墩，場地土類型為中硬土～巖石，場地類別為Ⅱ類。轉體墩（左墩）承臺為長9m，寬6.5m，高度4m；非轉體墩（右墩）承臺為長8.7m，寬5.5m，高度2.5m。承臺邊緣距北東聯絡線中心線最近距離5.5m。轉體系統[4-8]設置于左側轉體承臺結構，承臺分為上下承臺，高度均為2m，右側非轉體承臺結構高度為2.5m。如圖1 所示，轉體結構由下轉盤、上轉盤、轉動系統(超高強混凝土球鉸)、轉體平衡系統(滑道及撐腳)、轉體助推系統(助推鋼牛腿)、轉體牽引系統(牽引索及張拉臺座)、結構臨時錨固系統(砂箱及高強鋼筋)等組成。

圖1 門式墩轉體承臺結構圖

圖2 下球鉸定位施工

圖3 撐腳及砂箱安裝

圖4 上承臺支模體系施工

2 總體施工方案

門式墩承臺分為轉體墩承臺與非轉體墩承臺，非轉體墩承臺采用常規方法進行施工。轉體墩承臺由上下兩層構成，高均為2m。轉體墩轉體系統及承臺施工總體方案如下：

測量放樣出承臺精確位置，因承臺靠近北東聯絡線水溝，需進行鋼板樁支護進行防護?；娱_挖過程中需做好基坑及營業線監測工作。樁頭破除采用環切法破樁頭，確保樁身范圍混凝土不被破壞。待樁頭破除完成及樁基檢測合格后澆筑C20 混凝土墊層。下承臺施工分兩次進行第一次進行0～1.4m 施工，第二次進行1.4～2m 施工。下承臺第一次施工完成后精確安裝下座板、滑道、助推反力支座及張拉臺座鋼筋等。待轉體系統下承臺所有預埋構件完成后進行1.4～2m 部位混凝土澆筑，下承臺施工完成后進行球鉸安裝。球鉸安裝完成，上承臺施工前進行張拉臺座施工、安裝撐腳、砂箱及牽引索。因上轉盤與下承臺空間狹小高差僅有80cm，支撐體系選擇使用水密砂基礎支撐體系，進行上轉盤、墩身及上部結構施工，水密砂基礎清除在墩身施工完成轉體前進行清除。

3 施工關鍵技術

3.1 下承臺施工

基坑臨時邊坡采用砂漿抹面處理，坡頂開挖截水溝，設置擋水檻，基底設置集水坑，并安裝水泵，雨季施工采取抽排水。承臺墊層采用C20 混凝土，厚度20cm。墊層用方木支模，混凝土采用溜槽法澆筑。下承臺為C40 混凝土，采用溜槽施工，斜面分層澆筑，層厚控制在30㎝以內。

3.2 下球鉸施工

3.2.1下球鉸定位

⑴球鉸吊裝：球鉸采用汽車吊進行吊裝，吊裝過程中專人指揮，保證球鉸輕起輕落，移動平穩，就位準確。

⑵精確定位及調整：利用球鉸骨架及調整螺栓將下球鉸懸吊，調整中心位置，然后依靠固定調整螺桿上下轉動調整標高。

⑶固定：精確定位及調整完成后，對下轉盤球鉸的中心、標高、平整度進行復查；中心位置利用全站儀檢查，標高采用精密水平儀及銦鋼尺多點復測，經檢查合格后對其進行固定；豎向利用可調定位板調整螺栓與橫梁之間擰緊固定，橫向采用在承臺上預埋型鋼，利用型鋼固定。

3.2.2下球鉸混凝土施工

由于下球鉸水平轉盤面積比較大，下盤結構復雜，下轉盤混凝土的密實性是轉盤安裝成敗的關鍵。為此，在下轉盤上提前預留了振搗孔和排氣孔，混凝土澆筑時從下轉盤底向上依次進行振搗，當混凝土澆筑到振搗孔位置時，在水平方向振搗的同時，采用插入式振搗棒從振搗孔深入盤下，搗固密實，現場觀察混凝土不產生下沉，而且周邊排氣孔有充分水泥漿冒出。

3.3 張拉臺座施工

張拉臺座設有兩座，張拉臺座A 長1m，寬0.8m，高1.5m；張拉臺座B 長1m，寬0.8m，高1.5m，承臺對角布置。反力座鋼筋綁扎完成后立木模板并用拉桿與承臺預埋插筋固定，然后澆筑C40 混凝土。施工過程中注意牽引反力座預留牽引索槽口中心線與轉臺切線方向一致。施工完成后注意將預埋插筋切割掉。

3.4 上承臺施工

為保證施工過程中的結構穩定和安全，在上承臺與下承臺之間設置有砂箱與高強鋼筋組成的臨時錨固系統。除在滑道上均勻布置4個4000KN的砂箱外，在橋墩四角上下承臺之間各布置有8 根?32 高強螺紋鋼筋，用以平衡上部結構施工過程中可能產生的不平衡彎矩。砂箱內設黃砂，黃砂水洗干凈并烘干后方可使用，砂箱在使用前預壓密實。

3.4.1上承臺支模體系施工

傳統支架體系一般由枕木、可調底座、立桿、橫桿、頂托、方木、模板組成，可調底座高度為60cm，立桿或頂托大于20cm，上下承臺空間僅80cm，不滿足打設條件；承臺預埋件較多（撐腳、砂箱等），鋪設底模時模板需相應進行開孔，混凝土澆筑時會出現多點砂漿流出現象，導致混凝土不密實，砂漿污染環形滑道等；上轉盤與下承臺僅有80cm 高差，作業人員施工難度較大，施工時需俯臥身體，支架安裝、調整、拆除時難以操作，大大降低施工效率，施工安全質量難以控制。

采用水密砂基礎取代傳統支模體系，施工簡易快捷，材料無需特殊加工，拆除方便，高壓水沖洗清理即可。

3.4.2上轉盤鋼筋及預應力筋安裝

上轉盤是轉體的重要結構，在整個轉體過程中形成一個多向、立體的受力狀態，上盤布有縱、橫、豎三向預應力鋼筋。上轉盤邊長590cm，寬590cm，厚120cm；本橋牽引索采用強度級別1860MPa 的5 根?15.24 鋼絞線制成，兩道左右對稱的牽引索錨固于直徑5.3 米的型鋼牽引索道上，在型鋼索道上纏繞330°后穿入設置于下承臺兩側的張拉臺座。同一對索的錨固端在同一直徑線上并對稱于圓心，注意每根索的預埋高度和牽引方向應一致，每對索的出口點對稱于轉盤中心，轉體施工時將兩道牽引索對稱地錨固于型鋼索道的錨板處，牽引索纏繞在索道上要注意防止相互交叉。牽引索外露部分圓順地纏繞在轉盤周圍，互不干擾地擱置于預埋鋼筋上，并作好保護措施，防止施工過程中鋼絞線傷害或嚴重生銹。型鋼牽引索道采用18#槽鋼分4 段在工廠加工制造，采用螺栓固定于撐腳鋼管外側，索道安裝時應保證與球鉸中心對中。

3.4.3上轉盤混凝土施工

上承臺施工時在上承臺躲開預應力筋位置預留8個后封混凝土振搗孔，采用?12PVC 管，兩頭采用膠帶封堵，避免進漿。采用C40混凝土澆筑施工。

4 結論

基于對門式墩不平衡轉體承臺施工技術的研究，通過下轉盤及滑道采用定位骨架結合可調定位板粗調，結合專用自制微調裝置精調，實現轉體系統精細安裝；上承臺采用水密砂基礎及砂漿墊層作為承臺支撐體系及底模，解決狹窄空間及密集預埋件條件下模板體系支撐難題，提高門式墩不平衡轉體承臺結構的施工效率，保證施工質量及安全。