青田塔山大橋承臺及V形墩施工技術

曾建湖

1 工程概況

青田塔山大橋橫跨甌江，江面寬370 m，主河道寬60 m，具有山區河流特點，河水暴漲暴落，洪水期水位劇增、枯水期水位劇降。橋位處水流流速較快，沖刷作用明顯。存在潮汐現象，平均潮差約4.5 m。

橋梁基礎采用D220 cm樁基。主橋采用預應力混凝土V形墩連續剛構橋，跨徑組合為 80 m+120 m+80 m，長280 m;本橋7號，8號墩為V形墩。V形墩結構由兩個斜腿和其頂部主梁0號段組成倒三角結構。V形墩斜腿為內置型鋼勁性骨架板式預應力鋼筋混凝土結構，墩身厚度1.5 m，橫橋向寬度11 m，兩斜撐間夾角為75°，斜撐長分別為20.55 m(跨中)，20.10 m(邊跨)，V 形墩兩斜撐C50混凝土數量為700 m3;V形墩頂0號塊梁高4.5 m，單箱雙室，腹板寬80 cm，頂板、底板厚度均為60 cm，墩梁結合處梁體設250 cm橫梁，為減少應力集中結合處設弧形過渡。橋面寬18 m，底板寬11 m，翼緣板寬 3.5 m，0號塊梁體長 37 m，C50混凝土數量為1 116 m3。

2 施工方案

2.1 承臺施工

2.1.1 套箱施工

河床為卵石(含少量砂)，滲水量大，為了防止基坑側壁及底面滲水對承臺施工的影響，保證漲落潮時均能進行施工，故采用鋼套箱進行承臺施工。鋼套箱結構見圖1。

1)鋼套箱組拼。在低潮時利用挖掘機將承臺基坑開挖至封底混凝土以下，用吊車配合人工進行鋼套箱組拼，并加設內支撐。

2)鋼套箱水下混凝土封底。采用能在水中沉凝的特種混凝土封底。混凝土配比:水泥∶砂∶卵石∶水∶絮凝劑=1∶1.77∶2.85∶0.58∶0.008。

施工時只要將混凝土灌入套箱內河水中控制達到計算封底厚度的澆筑標高即可。當水下混凝土強度達到80%以上時排出套箱內的積水，將封底混凝土表面的浮漿及高出承臺設計標高的混凝土除掉，再澆筑一次混凝土將封底混凝土找平。

2.1.2 承臺內預埋鋼絞線、鋼筋及勁性骨架施工

當封底混凝土達到強度時在套箱內即可進行施工。V形墩預應力采用單端張拉，故需在承臺內預埋鋼絞線固定端錨具，并固定鋼絞線。考慮勁性骨架、預應力鋼絞線及斜腿預埋鋼筋的穩定，將承臺分兩次澆筑。第一次混凝土澆筑完畢后再安裝承臺墩座內V形斜腿預埋勁性骨架、鋼筋。

2.1.3 承臺混凝土施工

承臺混凝土數量為624 m3，混凝土施工分兩次澆筑完成，第一次混凝土澆筑高度為2.5 m，第二次澆筑承臺剩余部分混凝土和承臺墩座頂面以下斜腿混凝土。由于混凝土體積大、混凝土標號高，水泥凝固時產生水化熱大，故采取冷卻措施。

具體做法是在承臺內預埋冷卻水管，在混凝土初凝時開始通水將熱量導出混凝土體外。有效的降低了承臺混凝土內外溫差，防止混凝土開裂。

2.2 V形墩施工方案

2.2.1 V形墩總體施工方案

根據V形墩結構特點及現場實際施工條件，V形墩斜腿分兩次澆筑，每次均采用水平分層法施工。支架具體布置見圖2。

V形墩斜腿混凝土澆筑分兩次施工，第一次沿斜腿底部向上澆筑斜腿10 m，第二次澆筑混凝土至內側圓弧處。為抵消V形墩斜腿在自重作用下及澆筑0號段梁體荷載作用下對斜腿底部截面形成的彎曲應力，在0號塊梁體施工前，在兩斜腿頂部采用施加預應力的方式進行對拉，控制V形墩斜腿應力，防止混凝土因產生過大拉應力而開裂。預應力形式采用5束9φj15.24鋼絞線橫向均勻設置。臨時預應力結構見圖3。

2.2.2 具體施工方法

1)預埋件施工。在澆筑承臺混凝土時根據設計萬能桿件平衡架及桁架梁位置在承臺墩座上預埋鐵件，便于后續施工。

2)萬能桿件平衡架及外側桁架梁施工。本橋支架結構設計完成后利用SAP84軟件進行驗算，計算結果滿足要求，可以用于施工。

按支撐設計圖安裝萬能桿件T形平衡架，地面組裝斜腿外側萬能桿件桁架梁，當中間T形支架安裝完畢后吊裝單片桁架梁，設置內外側槽鋼背梁及精軋螺紋鋼拉桿;連接預埋墩座內預埋件、斜腿根部拉桿固定斜腿外側桁架梁上下端。將所有桁架梁吊裝完畢后連接每片之間的橫向聯系。

3)斜腿第一層勁性骨架、鋼筋施工。由于勁性骨架斜向布置，故安裝勁性骨架時要嚴格控制安裝精度，保證鋼筋保護層厚度。勁性骨架安裝焊接完畢后，鋼筋及鋼絞線依靠勁性骨架定位并固定。

4)斜腿第一層混凝土施工。安裝第一節斜腿內外側模板;安裝第一節斜腿所有拉桿，調整模板、清除雜物;對稱澆筑第一節斜腿混凝土，兩斜腿混凝土澆筑高度差不得超過1 m。

5)斜腿第二層鋼筋勁性骨架施工。待混凝土達到一定強度(70%)后，重復3)工作內容。

6)斜腿第二層模板及混凝土施工。安裝第二節斜腿內所有拉桿，調整模板，清除雜物;對稱澆筑第二節斜腿混凝土，兩斜腿混凝土澆筑高度差不得超過1 m。澆筑時密切注意支架及精軋螺紋鋼拉桿及桁架梁是否變形，并在澆筑過程中預留出臨時預應力鋼絞線孔道。

7)V形墩臨時預應力施工。臨時預應力施工采用5束9φj15.24預應力鋼絞線距0號段底部2.6 m處安裝，橫向均勻對稱布置。待混凝土強度達到設計強度90%后即可進行預應力的張拉施工。待混凝土達到設計強度后，將兩斜腿臨時預應力束進行張拉，張拉力大小按抵消斜腿自重在根部產生彎矩并乘以1.1倍系數計算。張拉前認真檢查外置式錨墊板加工及安裝質量情況;張拉設備安裝時，做到孔道、鋼絞線束、錨環及千斤頂的軸線一致。張拉時5束鋼絞線采用單端分級同步張拉，第一級張拉至10 t/束;第二級張拉至30 t/束;第三級張拉至60 t/束。張拉時認真觀測斜腿及勁性骨架線形變化情況，并測量混凝土內部應力。通過臨時預應力張拉施工，觀測斜腿頂水平位移為5 mm～7 mm，斜腿根部截面混凝土未產生拉應力。

8)拆除V形墩斜腿模板及支架。臨時預應力張拉完畢后拆除斜腿模板、外側桁架梁。

3 結語

青田塔山大橋V形墩0號段規模在國內同類型橋梁中較大，施工難度大;根據以往的施工經驗和多方部門的審查認為支架方案是切實可行的，使用這套施工技術施工達到了預期的設計要求，在今后的同類型施工中具有很大的參考和借鑒作用。

[1] 王志忠.海河開啟橋的施工工藝[J].山西建筑，2008，34(5):316-317.