楊兵
摘 要:本文結合新建張呼客專賽漢塔拉特大橋的施工實踐,就客運專線長大橋梁的墩身施工關鍵工序的技術控制進行了詳細闡述。
關鍵詞:客運專線;長大橋梁;墎身施工;關鍵工序;技術控制
中鐵十九局集團第六工程有限公司承建的新建張家口至呼和浩特客專鐵路賽漢塔拉特大橋,位于內蒙古自治區烏蘭察布市集寧區東側,東起印西村,西至南老羊圈村,穿越霸王河和泉玉林河流域,全橋與京藏高速并行,距離最近處間隔35m。線路長度13828.56m,其施工范圍內包括鉆孔樁基礎、承臺、墩臺身等工程。本文重點就墩身施工關鍵工序的技術控制進行介紹。
賽漢塔拉特大橋處于興和低中山丘陵區與黃旗海湖積盆地區,其中興和低中山丘陵區,地形起伏相對較大,其中大尖山隧道越嶺地段山勢陡峻,基巖裸露,向大里程方向,地形起伏趨緩,山體多成緩丘狀,并有丘間寬谷、小型山間盆地相間;黃旗海湖積盆地區,地勢開闊平坦,地表多為農田,靠近黃旗海有濕地、沼澤分布,高程1280m-1330m,相對高差小。
賽漢塔拉特大橋橋梁跨越霸王河,霸王河常年有水,水面寬約80m,水深1~3m,河床寬度350m。 橋址區地下水主要為第四系空隙潛水,局部地段見有承壓水。以第四系空隙潛水為主,主要賦存于第四系湖積層中,第四系黏性土層透水性、富水性均較差。地下水水位埋深0.6~24.1m,高程1287.04~1317.53m。
1.施工工藝
測量放樣 → 承臺頂鑿毛 → 底座同標號砂漿精平→綁扎墩身鋼筋→定型鋼模板安裝→灌注墩身砼→墩身養護
本標段橋墩主要類型為圓端形實體墩、橋臺為矩形空心橋臺。高度15m以下的實體墩采用廠制定型大塊鋼模板,一次整體組模;高度大于15m的墩身分多次澆筑成型。鋼筋在加工廠進行加工,現場綁扎;模板采用汽車吊或塔吊垂直吊裝就位;混凝土由拌和站集中供應、混凝土輸送車運輸、泵送入模,無紡土工布覆蓋加隔水塑料薄膜保溫、保濕法養生。
墩身混凝土屬于大體積混凝土,施工中要采取可靠措施降低水化熱,控制混凝土裂縫。
臺身施工采用大塊組合鋼模板,鋼管架加固支撐。臺身鋼筋和模板采用汽車吊進行吊裝,混凝土由輸送泵泵送入模。
2 腳手架搭設
以承臺為基礎沿橋墩四周搭設雙排腳手架,一次性搭設成型。由扣件式鋼管為支撐體系拼裝而成,根據橋墩的高度確定作業平臺頂面的標高。搭設時設置足夠強度的剪刀撐,確保腳手架的整體安全,同時設纜風繩,纜風繩錨在圍護結構上。
3 鋼筋制安
鋼筋在加工場按設計圖紙集中下料、分型號、規格堆碼、編號,平板車運到現場,在橋墩鋼筋骨架定位模具上綁扎。
結構主筋接頭采用直筒螺紋連接,主筋與箍筋之間采用扎絲進行綁扎。綁扎或焊接的鋼筋網和鋼筋骨架不得有變形、松脫現象。混凝土墊塊采用高聚脂UPVC墊塊。
4 實體墩身模板
4.1模板制作
直坡墩制作20套,坡度45:1墩形制作3套,,模板每節2米高,調整節為0.5米、1米。模板設計既要保證強度、剛度和穩定性要求,又要便于拆裝起吊。在工廠內特制胎架上加工,面板采用δ=6mm專用鋼板,塊與塊之間采用高強螺栓聯結。墩身模板分塊加工完成后,按拼裝順序編號,并依次先后運至試拼場進行出廠前的試拼。
4.2模板安裝
在橋墩模板安裝之前,首先用潛水泵將承臺內的水抽干,為了避免承臺四周繼續滲水,潛水泵不提出作為備用,并對墩身預埋鋼筋表面浮銹、油污或其它雜物進行清理。在承臺上測量放樣定出墩身位置,承臺立模處進行鑿毛,用水平儀測量后,同標號砂漿找平,以使模板與承臺密貼。模板底口的水平帶,寬0.5m,環向布置。
模板安裝時,利用全站儀校正鋼模板兩垂直方向傾斜度,偏差滿足規范要求,底節模板安裝完成后,用方木在外側固定,確保精確定位。上口用纜風繩將鋼模板固定。確保板縫順直、平整密貼,平整度控制在1mm/2m,板縫錯臺控制在1mm之內。模板不得與腳手架聯接。避免施工過程中引起模板位移、變形,模板拼縫用止漿條密封。
模板安裝完畢后,涂刷脫模劑,脫模劑涂刷后用干布擦試,以手摸有油漬,板面無痕跡為準。并對其平面位置、頂部高程、節點聯系、接縫、縱橫向穩定性進行檢查,合格后開始墩身混凝土的澆注。
4.3墩身砼澆筑與養護
混凝土采用集中拌和、混凝土輸送車運輸、泵送入模,分層澆筑,連續進行,插入式振搗器搗固。
墩身鋼筋綁扎前,將承臺與墩身接頭處混凝土進行鑿毛,清除浮漿及松動部分,沖洗干凈,并整修連接鋼筋。
澆筑時在墩身整個平截面內對稱水平分層進行,澆筑層厚控制在30cm以內,同時注意糾正預埋鐵件的偏差,保證混凝土密實和表面光滑整齊,無墊塊痕跡。
混凝土澆至支座墊石頂面時注意抹平壓實,并特別注意錨栓孔的預留。如果支座高度與設計預留的高度有變化,則要注意根據支座中心處的梁底標高調整支座墊石的高度,支座墊石的標高按負公差控制。
混凝土澆筑期間設專人看護模板,觀察支架、模板、鋼筋和預埋件等的穩固情況,發現松動、變形、移位時,及時處理。
墩臺混凝土達到拆模強度后拆除模板,拆模時要輕敲輕打,以免損傷主體混凝土的棱角或在混凝土表面造成傷痕。
4.4混凝土的養護
根據施工對象、環境、水泥品種、外加劑以及混凝土性能的不同提出具體的養護方案,各類混凝土結構的養護措施及養護時間遵守相關規范的規定。
當新澆結構物與流動水接觸時,采取防水措施,保證混凝土在規定的養護期之內不受水的沖刷。
拆模后的混凝土立即使用保溫保濕的無紡土工布覆蓋,外貼隔水塑料薄膜,使用自動噴水系統和噴霧器,不間斷養護,避免形成干濕循環,養護時間不少于7d后,拆除養生毯,再用塑料薄膜緊密覆蓋,保濕養護14d 以上。
養護期間混凝土強度未達到規定強度之前,不得承受外荷載。當混凝土強度滿足拆模要求,且芯部混凝土與表層混凝土之間的溫差、表層混凝土與環境之間的溫差均≯15℃時,方可拆模。
4.5混凝土溫度測量和控制
本工程墩身混凝土為大體積混凝土。根據構造物尺寸、環境溫度、及澆筑工藝的不同,選取有代表性的結構使用大體積混凝土循環測溫儀,及時掌握混凝土內部溫度、表層溫度,并繪制溫度曲線圖。當發現混凝土澆筑溫度、內外溫差或降溫速率出現異常時,應及時處理。
混凝土拌合階段通過降低材料溫度、改進攪拌機投料順序等措施來降低混凝土出機溫度。
澆筑階段通過降低運輸容器溫度、適當選擇澆筑時間、分層澆筑等技術措施來降低混凝土溫度。
養護階段通過內部降溫或外部升溫、保溫、提高養生水溫等措施,使混凝土核心溫度、表面溫度、外界溫度差值控制在規定的范圍內。
大體積混凝土尚應避免水化熱產生過大的內外溫差,經過計算必要時在墩身內預埋冷卻管,降低混凝土內部溫度。冷卻管采用D50鍍鋅鐵管,上部結構施工前在孔道內壓注C40水泥漿。實施過程中,根據實測混凝土芯部溫度確定參數,調整冷卻水管的水平布設間距、豎向間距及管內流速,確保混凝土芯部溫度控制在規定的范圍內。
4.6吊欄和檢查梯的預埋、預留
本橋吊欄分為全圍和半圍兩種,橋墩高度小于14m的橋墩按照半圍設計施工,橋墩高度大于14m的橋墩安裝全圍設計施工。
施工前應對照施工圖紙確定預埋位置,并對預埋和預留位置進行檢查尺寸是否正確,固定是否牢靠。吊欄的套筒預埋應在模板外側用螺栓固定在模板上以確保預埋套筒位置準確性。
5.結語
通過對以上關鍵環節進行嚴格的技術控制,中鐵十九局集團第六工程有限公司承建的張呼鐵路賽漢塔拉特大橋已完工的橋體墩身施工合格率為100%,優良率98%,完全滿足了設計要求,并為今后類似施工積累了豐富經驗。