橋墩中系梁可調式整體模架施工技術要點

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041051)

1 工程概況

霍州—永和關高速公路是山西省高速公路規劃網“三縱十一橫十一環”中第八橫的重要組成部分。東川河1號特大橋是霍永高速公路東段中的一項重要工程，特大橋上部構造采用66 m×30 m先簡支后連續預應力混凝土連續箱梁，下部采用柱式墩、柱式臺、灌注樁基礎，其中共有中系梁124個。

2 中系梁施工方案的選擇

由于東川河1號特大橋作為霍永高速公路東段第LJ16合同段的一個重要單項工程，它的進度影響著整個項目的進度，對于特大橋各分部工程施工方案的選擇，我們根據特大橋的實際情況和技術要求，結合我公司的施工經驗和技術裝備，對各種方案進行評比分析，從中選擇最佳方案。選擇方案的原則如下:

1)能適應和滿足該工程的施工條件、技術要求;2)能確保整個施工工程質量和生產安全;3)所選用的設備、機具簡單可靠;4)工作效率高，勞動強度低;5)投資少，節省能源和材料，效益高。

針對中系梁的施工，我公司以前常用的施工方法主要是支架施工法。根據支架法的施工經驗，每個中系梁的施工周期為3 d:下墩柱支模、混凝土澆筑1 d;搭支架、支系梁底模、綁系梁鋼筋1 d;支系梁側模、澆筑系梁混凝土1 d。全橋124個系梁采用6套模型，共周轉使用124/6=20.7次，采用支架法施工中系梁的施工工期達到62 d(不包括冬季氣溫影響)，嚴重制約后續工序的施工。針對這一情況，我們通過借鑒別的類似項目的施工經驗，再經過不斷的探索和學習，采用了另一種施工方法:橋墩中系梁可調式整體模架施工方法。采用可調式整體模架施工方法每個中系梁的施工周期為2 d:下墩柱支模、系梁底模支設1 d;綁系梁鋼筋、支系梁側模、澆筑下墩柱和中系梁混凝土1 d。每個施工周期用可調式整體模架法可節約1 d。

3 可調式整體模架施工技術的概況

橋墩中系梁可調式整體模架施工技術是一種新型的中系梁施工技術，從2010年的臨汾聯絡線第六合同段的洪安澗河橋開始應用，經過三年時間的完善，該技術已非常成熟，并以獨特的優勢逐漸推廣開來。這種施工技術輕巧、操作方便、安全性高，克服了支架法等工藝帶來的不足，取得了很好的效果。于2012年7月30日經山西省公路學會組織鑒定，其技術已達到國內領先水平。

4 施工工藝流程

可調式整體模架法施工工藝流程如圖1所示。

圖1 可調式整體模架法施工工藝流程

5 技術操作要點

1)模型加工。在施工現場先將每套下墩柱模型用兩根10號槽鋼縱向加強，兩根10號槽鋼的距離與中系梁寬度相同。在距墩柱模型的頂部一定距離(該尺寸需考慮中系梁底板模型厚度、方木高度、工字鋼高度、螺旋千斤頂高度、螺旋千斤頂的起升高度)處，將兩塊厚1 cm鋼板分別水平焊接在兩根10號槽鋼上，作為千斤頂的支撐面，并在每個支撐面鋼板的下部加焊兩道厚1.5 cm加勁板作為水平鋼板的斜支撐(見圖2)。

圖2 支撐鋼板下部加焊的加勁板

2)下墩柱模型支設。下墩柱模型支設與常規模型支設方法一樣，需要嚴格控制模型接縫、對點及模型垂直度，焊接的支撐面要置于相鄰墩柱的內側，以便于后續工序的進行。

3)千斤頂安放。下墩柱模型支設完成并經檢驗無誤后，要進行千斤頂的安放。為保證千斤頂的穩定及施工過程中的安全，千斤頂與支撐面間要用螺絲進行連接。

4)工字鋼安裝。千斤頂安裝到位后，將千斤頂高度調至設計高度，進行工字鋼的安裝，工字鋼與千斤頂之間用螺絲進行連接，兩根工字鋼用φ20穿心絲固定，以保證工字鋼的穩定。

5)方木、底板鋪設。在工字鋼上直接鋪方木，不用固定，方木的規格為10 cm×10 cm，長4 m，方木所鋪的間距為50 cm。方木鋪好后直接在其上面鋪底板，中系梁底板與下墩柱模型用1.6 cm的螺絲連接，鋪設完成后要檢查底板標高，如不符合要求，通過調整千斤頂使之滿足設計要求。

6)綁扎中系梁鋼筋。鋼筋綁扎要牢固，尺寸、間距要滿足設計及規范要求。

7)支設中系梁側模。中系梁的側模與下墩柱模型及底板都是通過1.6 cm的螺絲進行連接，中系梁側模支設時，要防止碰撞底板，并認真檢查模型尺寸、側模垂直度、接縫情況等，并對墩柱模型再次進行檢查，合格后進行下墩柱和中系梁混凝土的澆筑。

8)下墩柱、中系梁混凝土的澆筑。先澆筑下墩柱混凝土，運輸到現場的混凝土用串筒下到墩柱模型內，串筒口距墩柱內混凝土面不能超過2 m。振搗工人從中系梁鋼筋空隙間進入到下墩柱模型內，用插入式振搗棒進行振搗。下墩柱混凝土澆筑完成后，緊接著進行中系梁混凝土的澆筑。混凝土澆筑過程中，中途不得隨意停頓，振搗要密實，操作要規范。

9)上墩柱鋼筋籠安裝、模型支設和混凝土澆筑。上墩柱的鋼筋籠安裝、模型支設和混凝土澆筑的工藝與應用其他施工方法的工藝相同，各項指標需滿足《公路橋涵施工技術規范》和《公路工程質量檢驗評定標準》的相關要求，在此不再闡述。

10)模架拆除及混凝土養生。上墩柱混凝土澆筑完成后，混凝土的抗壓強度達到2.5 MPa后就可拆模，在現場施工氣溫在25℃以上時，第二天就可拆模。具體拆模時間的確定還是以同等條件下養護的混凝土試塊的抗壓強度為準。拆除時將下墩柱模型、中系梁模型、上墩柱模型所組成的整個模架一起拆除。模架拆除后，要對墩柱和中系梁的混凝土進行養生，養生期不少于7 d。

6 保證安全的技術措施

6.1 確保千斤頂、工字鋼穩定的措施

1)將千斤頂底部焊接一塊1 cm厚的鋼板，在鋼板四角及支撐鋼板的對應位置處鉆眼，在安裝過程中將千斤頂用4條直徑1.8 cm的螺絲與支撐鋼板進行連接，確保千斤頂不位移、不傾倒。

2)在千斤頂頂部焊接適當大小的1 cm厚的鋼板，在鋼板四角及工字鋼支撐點處的適當位置鉆眼。工字鋼安裝時，用四條直徑1.8 cm的螺絲將千斤頂升降套筒與工字鋼底部連接。在工字鋼起升或下降過程中，兩個千斤頂要同時操作，確保工字鋼與千斤頂連接點處受力均勻。

3)在中系梁底板標高調整后，將兩根工字鋼用φ20穿心絲進行對拉、連接，使其形成一個整體，確保后續工序施工過程中工字鋼的整體穩定性。

6.2 使用螺旋千斤頂的安全措施

1)施工前，通過理論計算中系梁的自重、中系梁模板、工字鋼、方木和施工活載的重量之和，來確定千斤頂的總支承力。根據千斤頂的總支承力計算每個千斤頂的承受重量，來選用相應規格的千斤頂。

2)千斤頂在使用過程中要經常加注潤滑油，使它的棘輪組、升降套筒和主架之間的接觸面能夠潤滑，動作能夠靈活可靠。在使用之前要檢查千斤頂的各項性能是否良好。

3)在千斤頂起升和下降過程中，工字鋼兩邊的千斤頂要同時起升和下降，以保證工字鋼與千斤頂連接點處受力均勻。起升時應注意升降套筒上升高度，當在升降套筒上出現紅色警告線時，表示已升到該千斤頂的額定高度，應停止起升，否則會出現危險。下降時也應使升降套筒緩慢下降。

6.3 其他的安全措施

1)墩柱及中系梁模型支設要牢固，模型之間的連接要緊密、可靠，以防在澆筑混凝土過程中模型發生移動。2)中系梁施工過程中，要在方木上搭設一個工作平臺，以方便施工人員操作，在工作平臺四周距模型外側大于60 cm處設防護圍欄。3)模型和工字鋼進行吊裝安裝時，吊車下方及其操作范圍內嚴禁站人，吊車司機和指揮人員要相互密切配合。

7 結語

通過與以往中系梁施工技術比較，使用橋墩中系梁可調式整體模架施工工藝，避免了支架施工法中支架丟失、損壞等現象，減少了資源的浪費。在東川河1號特大橋的124個中系梁施工中全部采用可調式整體模架施工工藝，帶動后續工程縮短工期20 d，由此節約了施工成本，產生較好的經濟效益。由于采用這種工藝，墩柱和中系梁的連接處無接縫現象，表面平整光滑。在業主組織的各種質量和進度評比活動中，我公司受到了多次表彰和獎勵。