高速鐵路雙線雙柱墩施工技術

趙志剛

1 工程概況

陳山特大橋,中心里程DK 678+577.35,橋址里程DK675+290.40～DK 681+870.88,全長 6 587.06延米。全橋墩臺形式主要有3種,兩個橋臺采用矩形空心橋臺,連續梁橋墩116號～120號墩采用矩形實體墩,其余橋墩均采用雙線雙柱式實體墩。

雙線雙柱墩適用于墩高為2.5 m～15 m,每個墩高按0.5 m遞增。每個墩柱界面尺寸為3.0 m×2.2 m,雙柱中間設截面為2.4 m×2.4 m×1 m系梁作為操作平臺,在離墩頂1.0 m處。雙線雙柱墩結構見圖1。

2 施工特點和施工難點

2.1 施工特點

橋墩施工采用吊車將鋼模整體拼裝到位,混凝土泵送一次性澆筑成型技術。機械化程度高,施工周期長;所施工的墩身接縫少,錯臺小,整體性好;線條棱角分明、色澤一致、觀感強。

2.2 施工難點

雙柱墩中間系梁跨度大,拆模時混凝土需達到一定強度,模板循環周期長,周轉時間長。

3 施工技術

3.1 基礎頂面鑿毛

1)將基礎頂面混凝土浮漿鑿除,露出堅硬小石子,再用水沖洗干凈,清除護面鋼筋水泥漿。2)測量出墩柱中心及墩軸線、測量標高,根據整體模板高度及調整節高度,對基礎頂面與法蘭結合部位進行找平處理。然后恢復墩軸線點,根據墩底設計尺寸用油漆劃出墩身截面位置的控制點。

3.2 模板施工

1)模板設計要求。a.根據泵送混凝土對模板的質量要求,通過物質招標采購的方式選擇加工廠家。面板采用6 mm武鋼原平冷軋鋼板,其他法蘭采用δ12鋼板。豎向背帶采用L100×10角鋼,橫向加筋采用C16槽鋼。b.根據橋墩高度確定每節模板的高度,根據橋墩的類型及方便裝拆的原則確定每節模板的加工塊數:模板分為調整節0.5 m,1.0 m,1.5 m,2 m,3 m和頂端2.5 m 6種類型,雙線雙柱墩每節4塊。分節模板加工完成后,在現場場地內試拼,用電焊標識模板A,B面(按照從左到右,從小里程到大里程)。c.質量要求及驗收標準:模板有足夠的剛度、強度,在澆筑混凝土時側壓力、混凝土沖擊力及其他施工荷載作用下的總變形量符合設計施工要求。模板幾何尺寸誤差應符合《鋼模板設計規范》要求。模板材質、面板的光潔度、焊縫高度及防銹噴漆質量應符合要求。相鄰模板接縫寬度及錯臺不超過1 mm。

2)模板現場處理。根據模板未使用和重復使用的性質,模板處理采用以下方法:先用刨光刷將模板上銹蝕刷掉,再刷一層純水泥漿,待水泥漿干燥后,用刨光刷將模板上的油污連同水泥漿一同刷掉,然后用洗潔精將雜物清洗干凈,用干凈抹布將模板擦干,這一工序可反復數次,再涂脫模劑,然后用塑料薄膜覆蓋,以防止灰塵或施工中的灰漿污染。

3)模板安裝。a.底節模板安裝:先將模板方向定位,模板由人工配合16 t汽車吊組裝。吊裝時,先吊裝弧形模板,然后吊裝直板,拼裝前先把模板的豎縫處粘貼雙面膠帶,調整模板內邊緣與所劃位置完全吻合后,穿模板豎向連接螺桿,上螺帽,然后在模板橫縫處粘貼雙面膠帶。最后將模板對拉絲桿全部安裝,以保證模板安裝牢固。b.中間模板安裝:底節模板安裝就位后,再安裝中間模板,每立兩節模板,技術干部用鉛垂檢查模板的垂直度,有誤差時及時調整,如此往復,直至系梁底。在綁扎鋼筋前,先將系梁底板用6根φ48鋼管豎向支撐在承臺上,以保證澆筑混凝土時承受系梁的重量,以免造成系梁底部大的錯臺和模板變形。c.頂帽模板安裝:系梁鋼筋綁扎完成,經驗收合格后,開始安裝頂帽模板。模板全部安裝完成后,測量頂帽模板的軸線和高程,測量結果滿足設計及驗標要求后,方可澆筑混凝土。d.模板安裝必須穩固牢靠,接縫嚴密,不得漏漿。澆筑混凝土前,模板型內的積水和雜物應清理干凈。模板安裝允許偏差見表1。e.拆模:由于雙線雙柱墩中間有2.4 m的系梁,按照驗標要求,混凝土強度達到75%后,方可拆除模板。待3 d混凝土強度達到75%以上時,松動拉桿螺帽,按照立模順序逆向進行拆模,不得損傷混凝土表面,并應減少模板破損,且把拆卸的模板運輸到下一個橋墩,邊拆模邊用塑料薄膜包裹墩身。

表1 墩臺模板允許偏差和檢驗方法

3.3 鋼筋工程

鋼筋加工場設置3個,加工場設有技術干部2名,施工人員30名,負責橋梁鋼筋加工。技術干部負責所管工程鋼筋加工尺寸、加工數量交底后,作業隊按照技術交底進行加工,技術干部按照圖紙復檢鋼筋的型號、數量,驗收合格后,作業隊運輸到現場進行綁扎,然后由質檢員進行檢查鋼筋綁扎牢固、結實、預埋件位置、保護層厚度等,填寫鋼筋檢驗批報監理工程師隱蔽工程檢查。

3.4 混凝土施工

1)混凝土的拌制和運輸。混凝土拌合站設2座自動計量拌和樓,混凝土采用集中拌和。兩座分別是四川現代HZ90型和HZ60型,配備10臺混凝土運輸車,37 m混凝土輸送泵2臺。混凝土生產勻速、供應連續是保證大體積混凝土質量的關鍵。其計量、攪拌等整個系統均由微機自動控制。

2)混凝土澆筑和振搗。a.泵送混凝土時,布料桿可直接插入模板頂部搭設的串筒內,經串筒澆至目的地,可防止因自由傾落高度過高而造成混凝土石子堆積、離析等現象的發生。b.混凝土振搗采用50型高頻插入式振搗器,分層厚度約30 cm振搗一次,插入下層5 cm左右振搗,距模板5 cm左右振搗,呈螺旋形漸向內轉。

3)養護措施。a.混凝土澆筑過程中,應在模板外側噴水以降低水化熱,盡可能避免混凝土產生溫差裂紋。b.為避免混凝土表面由于曝曬,水分蒸發過快而出現收縮裂縫,采取外蓄養護措施,即在混凝土表面包裹兩層塑料薄膜,以保溫保濕,并在混凝土頂面設置養護桶蓄水,防止因缺水而影響混凝土強度及表面出現裂紋。塑料布里面應有凝結水,并應經常檢查。c.混凝土施工應避開高溫時段,降低水化熱,減小溫度應力。

4 施工安全質量控制

1)原材料質量:鋼材、水泥、石子、砂等,由試驗室抽樣檢查,檢驗合格后方可使用,同一個橋墩使用同一廠家、同一批號的水泥,砂石料也必須為同一料場。2)澆筑混凝土過程中,應設專職人員對模板、支架、鋼筋骨架、預埋件等進行檢查。3)混凝土澆筑時的自由傾落高度不宜超過2 m,當自由傾落高度超過2 m時,應采用串筒、漏斗等器具或通過模板上預留的孔口澆筑。4)采用機械振搗混凝土時,應符合下列規定:插入式振搗器應快插慢拔,移動間距不宜大于振搗器作用半徑的1.5倍,且插入下層混凝土內的深度宜為5 cm～10 cm,與側模應保持5 cm～10 cm的距離。5)在澆筑過程中或澆筑完成時,如混凝土表面泌水較多,需在不擾動已澆筑混凝土的條件下,采取措施將水排除。繼續澆筑混凝土時,應查明原因,采取措施,減少泌水。6)拆模時混凝土芯部與表層、表層與環境之間的溫差不得大于20℃。混凝土開始降溫前不得拆模。

5 施工中注意的問題

1)拆除模板時,應按順序分段拆除,不得留有松動或懸掛的模板,嚴禁硬砸或用機械大面積拉倒。

2)模板的加固嚴格按照施工方案執行,不得隨意更改加固方式,混凝土澆筑前要逐根檢查拉桿及支撐牢固情況,澆筑過程中按照澆筑工藝要求分層澆筑保證模板受力均勻,并安排專人檢查模板變形情況。

3)混凝土振搗完成后,及時修整、抹平混凝土裸露面,待定漿后再抹第二遍、第三遍壓光,及時對支承墊石內混凝土進行鑿毛,抹面時嚴禁灑水,并防止過度操作影響表層混凝土質量。

4)混凝土澆筑完成后采用土工布覆蓋灑水養護墩頂,拆除模板時,不得影響或中斷混凝土的養護工作,拆模后的混凝土在達到100%設計強度后,方可承受全部設計荷載。

[1]鐵路混凝土工程施工質量驗收補充標準[S].

[2]鐵路混凝土工程施工技術指南[S].