淺談橋梁工程空心薄壁墩高墩蓋梁施工技術

文 冠

（成都久久工程項目管理有限公司，四川 成都 610000）

隨著我國橋梁建設的發展，大橋橋梁跨度不斷增加。由于空心薄壁高墩具有自重較輕、抗震性能好的特點，在大橋工程中得到廣泛應用。空心薄壁高墩與蓋梁的結構設計和施工技術是當前橋梁工程的熱點與難點。

1 工程概況

攀寧高速公路橋梁工程橫跨四川省涼山彝族自治州和攀枝花市，其中，ZCB1-17/18 合同段全長15.519km，共設計12 座高墩梁，主要采用兩種截面形式，其中一種是變截面空心薄壁墩。空心薄壁墩總數為19 根，墩高為49.7～70m 不等。

2 空心薄壁墩高墩施工技術要點

本工程空心薄壁墩墩身內、外模板均采用木工字梁鋼木組合體系模板。其中，內模采用翻模施工工藝，模板面板為18mm 厚的國產板材，豎向支撐采用H20 型號的木工字梁，橫向支撐采用雙14#槽鋼。模板對拉系統為D20 高強度螺桿，間距控制在1 300mm 以內。為方便施工作業，在對拉螺桿上預先搭設井筒式平臺，用以堆放材料和作為施工操作平臺。內模和井筒平臺的提升依靠塔式起重機完成，每節段墩身內模施工完成后，吊走內模，提升井筒平臺到指定位置固定，然后重新吊裝內模進行下一節段的施工。墩身施工時，應在適當位置預先埋設Φ80mm PVC 管，用于后期模架支撐。每節墩身施工完成后，拆除內模，再在PVC 管內安裝Φ60mm 鋼棒作為支撐點，在支撐點上方鋪設槽鋼作為施工平臺。墩身施工平臺可通過鋼繩吊裝提升，以便進行下一節的鋼筋綁扎和內模安裝工作。詳情如圖1 所示。

圖1 墩身整體剖面示意圖

3 空心薄壁墩蓋梁施工技術要點

本工程空心薄壁墩蓋梁施工工藝流程如下：墩頂安裝承重鋼棒→鋼棒頂端安裝鋼箱和對口楔→架設主縱梁、分配梁、調坡架→安裝蓋梁底模和施工平臺→安裝蓋梁鋼筋→安裝蓋梁側模→澆筑蓋梁混凝土→混凝土養護→拆除蓋梁側模板→蓋梁預應力張拉及封錨→卸落承重系統→拆除蓋梁底模→拆除承重系統。

3.1 蓋梁承重系統安裝

蓋梁采用托架法施工。施工時，在墩頂部順橋向兩側對稱預留4 個直徑為150mm 的圓形孔洞，待墩身混凝土強度達到80%時，從預留洞中穿入高強度鋼棒，作為承重支點。在外露鋼棒上穿入鋼箱，再在其上方安裝鋼制對口楔。對口楔不僅可以微調操作平臺與底模標高，還可以作為平臺的卸載裝置。桁架系統采用加強的“321”型貝雷梁作為主承重梁，每側由5 片貝雷桁架組成，單側長度為15m，吊裝和安裝桁架系統需要人工配合塔式起重機進行。為保證桁架剛度和穩定性，需要在主梁之間設置對拉拉桿，同時，在主梁上鋪設間距為20cm 的14#槽鋼分配梁，分配梁上鋪設調坡架。詳見圖2。

圖2 蓋梁承重架搭設示意圖

3.2 模板與鋼筋安裝

（1）安裝蓋梁底模。在分配梁上測量出蓋梁的輪廓線，根據輪廓線鋪設底模。鋪設好底模后，使用水準儀檢查其頂面高程是否符合設計要求，若有偏差則通過調整對口楔高度進行修正。

（2）安裝鋼筋和波紋管。在鋼筋加工廠提前將鋼筋制作成半成品后運輸至現場，采用塔式起重機吊裝，將鋼筋構件依次吊放至施工平臺進行組裝。其中，Φ22mm 以上的鋼筋采用螺紋套筒機械連接，Φ22mm 以下的鋼筋則采用焊接或扎綁連接，同一斷面接頭數量控制在鋼筋總數的50%以內。鋼筋安裝完成后，全面檢查其數量、間距、尺寸等，確保符合設計要求。采用預制混凝土墊塊隔離鋼筋與混凝土的保護層，按不少于4 個/m2的密度梅花形鋪設。當波紋管運輸到施工現場后，需專人進行驗收，核對其尺寸、剛度和密封性，確保其符合要求。施工時，采用“井”字形鋼筋定位管道，每0.5m 設一道，以防混凝土澆筑時管道位移，如果鋼筋位置與波紋管發生沖突，以波紋管位置為準，也可適當調整鋼筋位置。安裝波紋管時，要確保其接頭圓滑密合，無折角和卷邊現象。

（3）鋼筋安裝完成并經監理工程師驗收合格后，開始吊裝蓋梁側模。蓋梁側模采用大塊鋼模，通過塔式起重機逐段吊裝就位。安裝時，要注意控制嚴密性，避免混凝土澆筑時發生漏漿。模具就位后，用垂球檢查，保證模板豎直，再采用水平儀測量內側四周蓋梁頂面高程。完成后，全面檢查所有模板的幾何尺寸、軸線位置和牢固程度，確保其符合設計要求。

3.3 澆筑蓋梁混凝土及側模拆除

混凝土配合比、攪拌時間必須符合設計要求，并根據最大骨料粒徑選取混凝土抗壓強度試件尺寸，每批次至少兩組試件，每組6 塊。一組進行標準養護，以確定混凝土強度；另一組進行同條件養護，以確定拆模時間。另外，必須在混凝土進場40min 內完成取樣。

模板安裝完成，并經監理工程師檢查合格后，開始澆筑混凝土。混凝土采用泵車運送，澆筑時垂直向上分層連續澆筑，每層澆筑厚度控制在50cm 以內。下層混凝土初凝前要立即澆筑上一層，以保證兩層混凝土的接縫嚴密。澆筑時，使用插入式電動振搗器進行振搗，且要快插慢拔，移動距離小于該棒作用半徑的 1.5 倍，同時，與模板保持5～10cm 的距離，避免撞擊模板和鋼筋。當混凝土表面溢漿、不再下沉、基本無氣泡時，即可停止振搗。

混凝土澆筑完成后，待混凝土抗壓強度達到10MPa 時拆除側模板，及時用保水材料處理外露面，進行不少于7d 的灑水養護。

3.4 預應力施工

必須用精密切割機切割預應力鋼絞線，嚴禁使用電弧切割。存放鋼絞線時，必須加以覆蓋，以防止腐蝕，并按照設計要求對鋼絞線進行掛牌編號，標明其長度和代號。綁扎鋼絞線時，先用梳板逐根理順，綁扎成束，間距控制在1.5m 以內，鋼絞線間嚴禁纏繞或采用電弧焊接。將綁扎完成的鋼絞線束整齊放置于距地面30cm 的支架上。鋼絞線穿入預留錨固孔道時，應采用后穿法，用塑料套套住鋼束前端，避免穿束困難和損壞管道。穿束后，鋼絞線兩端露出的長度應盡量保持相等，同時根據張拉需要調整鋼絞線末端長度。穿插完成后，需仔細檢查波紋管是否發生位移或破裂。

當混凝土強度達到90%且標準養護7d 后，進行蓋梁預應力張拉施工。張拉前，必須先檢查錨固孔道的通暢性。此外，需要提前校驗拉桿設備，準確對應張拉力與壓力表讀數。鋼絞線張拉時，按照N1、N2、N3 的施工順序均勻對稱張拉，如圖3 所示。張拉程序為0 →初應力→σcon（持荷5min 錨固）。張拉時，以應力為主，伸長量為輔，實際伸長量偏差不超過理論伸長量的±6%。

圖3 預應力鋼絞線位置示意圖

3.5 壓漿與封錨處理

完成預應力張拉后，采用壓漿工藝進行封錨處理。首先，用空壓機吹掃錨固孔道，確保孔內無雜物。其次，按照設計要求拌制壓漿料，并采用活塞泵緩慢、均勻地進行壓漿，壓力控制在0.5～0.7MPa，待出漿端稠度與入口相同時，封閉排氣孔，保持大于0.5MPa 的壓力，再持續施壓5min，以保證壓漿效果。最后，待壓漿完成，用鑿毛清潔表面，在槽口布設鋼筋網補強，進行封錨。

3.6 拆除底模與承重系統

在蓋梁混凝土達到設計強度后，進行承重系統與底模的拆除工作。首先，調節鋼制對口楔的高度，使底模與蓋梁底面分離。其次，采用鋼索將主承重梁系掛固定在蓋梁預埋鋼筋上，使其與蓋梁底面完全分開，然后，利用塔吊拆除蓋梁底模。再次，按順序分別拆除分配梁、主承重梁的橫向聯系構件、主承重梁、鋼制對口楔和鋼箱。最后，拔出鋼棒，并用微膨脹混凝土封堵銷孔。

4 結語

總之，要在空心薄壁墩高墩蓋梁施工過程中保證承重系統的整體剛度，必須精準定位模板與鋼筋，控制好混凝土澆筑及封錨的強度和品質，預應力張拉時，要保證結構安全，最后遵循循序漸進的原則進行拆模除載。空心薄壁墩高墩蓋梁的各施工環節相互關聯，環環相扣，只有對每道關鍵工序實施細致嚴格的質量控制，才能保證橋梁施工質量。