上海長(zhǎng)江隧橋空心薄壁墩的施工技術(shù)

中鐵二十四局集團(tuán)上海鐵建工程有限公司 上海 200070

1 工程概況

2 空心薄壁墩施工方案概述

淺灘段墩身均為現(xiàn)場(chǎng)澆筑，空心薄壁墩墩身高度較大，且施工環(huán)境惡劣多變、風(fēng)力大，加上承臺(tái)頂面施工活動(dòng)空間極其有限，所有的鋼筋加工、模板制作、混凝土拌合供電等均依靠陸地上的加工廠和混凝土拌合站[1-4]。

空心薄壁墩均采用分節(jié)澆筑，頂部曲線段一次澆筑，墩身頂部以下的直線段采用分次澆筑。墩身采用翻模法進(jìn)行施工，模板數(shù)量按照能夠同時(shí)滿足2 座最高墩身的施工要求來配備。

圖1 淺灘段橋梁標(biāo)準(zhǔn)斷面（單位：cm）

墩身每套模板有高3 m標(biāo)準(zhǔn)模板和非標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整高及1 節(jié)高7 m變截面模板。根據(jù)墩身高度，標(biāo)準(zhǔn)段每節(jié)澆筑6 m，每次澆注下一節(jié)混凝土?xí)r，拆除已澆節(jié)段下部的高3 m模板，另一節(jié)高3 m模板緊固在墩身上，作為下一節(jié)基礎(chǔ)接頭模板（簡(jiǎn)稱為基模）。把拆下來的和另一節(jié)高3 m模板再安裝在保留在墩身上的基模上，連接固定好后這樣又構(gòu)成一個(gè)澆筑高度6 m模板。當(dāng)墩身直線段剩余高度不足3 m或6 m時(shí)，用非標(biāo)準(zhǔn)高度模板（按實(shí)測(cè)高度制作），安裝方法與其它模板一樣[5]。單個(gè)墩身最后一節(jié)澆高7 m，利用一節(jié)弧形模板。

墩身施工配置1 臺(tái)履帶吊，履帶吊停放在右幅工作平臺(tái)上，負(fù)責(zé)左幅墩身的施工任務(wù)。為加快施工進(jìn)度，待左幅承臺(tái)施工完畢且混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，立即組織進(jìn)行左幅墩身施工。左幅承臺(tái)、墩身施工完成后再進(jìn)行右幅承臺(tái)墩身施工。

空心薄壁墩施工流程如圖2所示。

圖2 空心薄壁墩施工流程

3 空心薄壁墩施工工藝

3.1 墩身施工前準(zhǔn)備

在第1節(jié)墩身開始施工前，用常規(guī)測(cè)量?jī)x器在承臺(tái)上測(cè)出墩身順橋向、橫橋向的軸線和平面輪廓線。用風(fēng)動(dòng)機(jī)對(duì)墩身截面范圍內(nèi)的混凝土面進(jìn)行二次鑿毛處理（在第1次鑿毛已在承臺(tái)混凝土強(qiáng)度達(dá)到10 MPa時(shí)進(jìn)行），并用淡水將結(jié)合面清洗干凈，同時(shí)對(duì)墩身模板底口水平連接縫范圍內(nèi)的混凝土面進(jìn)行整平。與此同時(shí)，對(duì)預(yù)埋鋼筋進(jìn)行表面清潔工作。

3.2 墩身鋼筋施工

墩身豎向主筋分節(jié)綁扎，采用滾軋直螺紋接頭連接工藝，這樣可以大幅度減少接頭的占用時(shí)間，提高墩身鋼筋的綁扎速度。墩身豎向主筋綁扎時(shí)利用勁性鋼骨架進(jìn)行定位和穩(wěn)固，墩身模板安裝好后，拆除勁性鋼骨架，周轉(zhuǎn)使用。

墩身豎向主筋在施工基地鋼筋加工場(chǎng)內(nèi)下料，接頭上的絲頭套好塑料保護(hù)套后綁扎成捆運(yùn)往施工現(xiàn)場(chǎng)使用，箍筋、架立鋼筋等在陸地上的加工廠下料，運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)綁扎[6]。

鋼筋勁性鋼骨架采用整體式框架，分節(jié)加工制作，現(xiàn)場(chǎng)根據(jù)鋼筋豎向接長(zhǎng)高度來確定勁性鋼骨架所需的拼裝節(jié)數(shù)。骨架制作完成后，在水平橫桿上用油漆畫出對(duì)應(yīng)的墩身豎向主筋的位置，即鋼筋間距刻度。

測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)制修訂流程是測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)制修訂管理平臺(tái)的主要業(yè)務(wù)，通過本平臺(tái)，標(biāo)準(zhǔn)申請(qǐng)用戶可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)提案、標(biāo)準(zhǔn)草案、標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿、標(biāo)準(zhǔn)送審稿、標(biāo)準(zhǔn)報(bào)批稿、標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布稿等信息的錄入、修改、查詢和瀏覽，標(biāo)準(zhǔn)管理員可以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的審核、修改、查詢和瀏覽。測(cè)繪標(biāo)準(zhǔn)制修訂流程見圖3。

勁性鋼骨架分節(jié)高度為1.8 m（人體引體爬高合適高度），豎桿采用Φ80 mm壁厚5 mm的鋼管，各向橫桿采用Φ60 mm壁厚5 mm的鋼管，各向斜桿為Φ40 mm壁厚5 mm的鋼管，其具體結(jié)構(gòu)形式如圖3所示。

圖3 空心薄壁墩鋼筋施工勁性骨架結(jié)構(gòu)

鋼筋勁性鋼骨架分節(jié)間的豎桿、第1節(jié)段豎桿與墩身混凝土內(nèi)的預(yù)埋件均采用法蘭螺栓連接。預(yù)埋件也采用Φ80 mm壁厚5 mm的鋼管，設(shè)同類型的法蘭接頭，為確保埋設(shè)精度預(yù)埋件依靠定位架來定位。

鋼筋勁性鋼骨架的分節(jié)單元利用履帶吊提升拼裝，拼裝過程中應(yīng)控制好下放速度，接頭即將靠攏時(shí)利用抗風(fēng)纜來控制其擺動(dòng)的幅度，緩緩下放，接頭靠攏時(shí)立即插上接頭螺栓并固定。

3.3 墩身模板施工

空心薄壁墩外模采用鋼模，內(nèi)模采用現(xiàn)場(chǎng)加工的木模。墩身模板均采用鋼模板，由專業(yè)公司加工，這樣更有利于控制墩身的線形和外觀。內(nèi)模板采用木模，內(nèi)模板在現(xiàn)場(chǎng)加工成型，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行試拼。

墩身鋼模板支立前認(rèn)真清洗干凈，涂刷脫模劑，在拼裝時(shí)采用雙面膠海綿止?jié){墊夾在模板接縫處以防漏漿。模板支立前精確放設(shè)結(jié)構(gòu)外輪廓線并將基底精確找平，找平誤差控制在2 mm內(nèi)，保證模板拼裝后的垂直度符合規(guī)范要求。模板拼裝采用人工配合汽車吊機(jī)，在模板設(shè)計(jì)時(shí)考慮機(jī)械吊裝。每吊裝1 節(jié)模板即檢查一次模板的垂直度及幾何形狀，無誤后方續(xù)拼上層。模板支立完成后緊固各加固螺栓。

墩身鋼模外側(cè)采用Φ320 mm鋼管和20#槽鋼組成的空間網(wǎng)狀聯(lián)結(jié)體作為外圍施工平臺(tái)，這樣更有利于人員操作及保證支架體系的穩(wěn)定。

墩身混凝土分3 節(jié)澆筑施工，即直線段2 節(jié)、頂部曲線段為1 節(jié)。墩身模板安裝采用履帶吊作為提升動(dòng)力。

當(dāng)?shù)?節(jié)墩身混凝土澆筑完畢，混凝土強(qiáng)度和養(yǎng)護(hù)期達(dá)到拆模條件時(shí)，拆除底層標(biāo)準(zhǔn)節(jié)模板（若僅1 層或非組合模板則不拆），非標(biāo)準(zhǔn)高度模板留在墩身上不拆除，作為第2節(jié)墩身模板的基礎(chǔ)模板。第2節(jié)墩身澆筑完成，具備拆模條件時(shí)，拆除非標(biāo)準(zhǔn)底部標(biāo)準(zhǔn)節(jié)（若非組合模板則不拆），非標(biāo)準(zhǔn)高度模板留在墩身上不拆除，作為墩身曲線段模板的基礎(chǔ)模板。第2節(jié)墩身模板和曲線段模板的安裝方法與第1節(jié)墩身第2層模板的安裝方法一樣。

墩身翻模施工流程如圖4所示。

3.4 混凝土施工

結(jié)合本標(biāo)段墩身高度變化（10～14 m）、空腔截面變化的特征，分3 次澆注，拼接縫設(shè)置在墩頂下2.3 m、直線段與曲線段銜接處。分段澆注時(shí)間不得過長(zhǎng)，以確保每次澆筑的混凝土面表觀色調(diào)一致，這樣可以保證墩身外形美觀要求。

混凝土由拌合站拌制，采用汽車泵泵送入模。要求混凝土可泵性強(qiáng)，和易性好，根據(jù)不同季節(jié)控制混凝土的坍落度。混凝土經(jīng)串筒入模，混凝土自由落體高度不大于2 m。混凝土澆注采用分層法，每層厚度不大于30 cm。

3.5 空心薄壁墩的測(cè)量監(jiān)控

空心薄壁墩采用現(xiàn)澆工藝，墩身模板安裝精度為軸線偏位：±20 mm，頂面高程：±10 mm，垂直度：0.3%h且不大于20 mm（h為墩身高度）。

4 結(jié)語

上海長(zhǎng)江隧橋B1標(biāo)空心薄壁墩采用了分節(jié)現(xiàn)澆翻模方案施工，克服了墩身高度較大、施工環(huán)境惡劣多變、風(fēng)力大等困難，保質(zhì)、保量地完成了工期節(jié)點(diǎn)要求。通過檢驗(yàn)，空心薄壁墩質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，其施工工藝還可以推廣應(yīng)用到其他類似工程中，具有較好的應(yīng)用前景和推廣價(jià)值。

圖4 空心薄壁墩翻模施工流程示意