小溪河大橋上轉(zhuǎn)盤砂盤底模應用

陳威 孫明 趙坤 白偉

（四川路橋橋梁工程有限責任公司）

小溪河大橋上轉(zhuǎn)盤砂盤底模應用

陳威 孫明 趙坤 白偉

（四川路橋橋梁工程有限責任公司）

砂盤在轉(zhuǎn)體橋中用作上轉(zhuǎn)盤底模時，通過對砂盤底模進行水夯密實后，然后在砂盤表層進行砂漿抹面，能有效承載上盤的混凝土重量，在施工工序上大大簡化，節(jié)約施工工期；并且減少施工成本。所以，砂盤底模的應用能起到良好的施工及經(jīng)濟效果。

砂盤底模；低位結(jié)構(gòu)物；轉(zhuǎn)體橋

一、工程概況

小溪河大橋位于湖北省巴東縣官渡口鎮(zhèn)，橫跨小溪河，橋址處通航水位情況下水位寬約 140m，全橋長 218.5m。主橋為上承式鋼筋混凝土箱型拱橋，凈跨徑155.0m，凈矢高25.833m，凈矢跨比1/6。主拱圈為懸鏈線箱型拱，拱軸系數(shù)m=1.998。

主橋采用無平衡重轉(zhuǎn)體施工。在河流兩岸利用地形，搭設簡易支架，預制組拼半跨勁性骨架拱圈；澆筑磨心、磨蓋、上盤、背墻，然后張拉脫架轉(zhuǎn)體合攏成拱。本橋轉(zhuǎn)出的拱箱是單箱三室雙肋閉口薄壁箱結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)體合攏后再加厚箱梁腹板，然后澆筑箱梁頂板形成主拱圈。

轉(zhuǎn)動系統(tǒng)由下盤基礎、磨心、磨蓋、倒椎體上轉(zhuǎn)盤及保險墩組成。如下圖所示：

圖1.砂盤示意圖

下盤基礎與上轉(zhuǎn)盤之間由磨心磨蓋連接，磨心磨蓋為轉(zhuǎn)體階段的轉(zhuǎn)動軸系統(tǒng)。

二、施工方案的確定

由于上下盤之間的高度間距為 1米，倒椎體與上轉(zhuǎn)盤的底模支撐系統(tǒng)需要考慮到倒椎體的線型控制與上轉(zhuǎn)盤大體積砼的受力保證，另外還要考慮拆除的方便。由于倒錐體底部線型為四分之三圓弧加四分之一斜線型。若用一般的的鋼管支架加木方背方上鋪設膠合板做底模，受到高度及上轉(zhuǎn)盤自重的控制，支架搭設耗用的材料及操作人工將會比較多，且倒錐體線型的模板加工安裝十分困難，倒錐體最底部距離底面僅10cm高度，且后面的支架拆除將會更加繁瑣，由于只有1米的高度，扣除模板及木方厚度，人的可操作空間將會受到很大限制，且比一般的支架拆除更加費時費力。上轉(zhuǎn)盤為長14米寬10米高4.2米的結(jié)構(gòu)，按照每根鋼管承重2.0T計算，一根鋼管只能承受0.2m2的混凝土，即鋼管間距約為40cm*50cm。以此計算，混凝土區(qū)域需要26*29=754根鋼管。按照每根鋼管1米計算，單根鋼管重量為0.0033kg/m，則需要將近2.5T的鋼管。加上木方及140m2的底模板等。上述只為材料費用，再攤?cè)肴斯べM用及操作的繁瑣，由于倒椎體為不規(guī)則圓錐體，造成支架的搭設和模板鋪設更加麻煩。我部綜合考慮之后，選取以砂作為底盤，考慮到砂的自然剪切角為35度左右，將砂盤面積各超出上轉(zhuǎn)盤各邊1.2米，四周采取模板加鋼管支撐，防止周邊砂盤滑落而造成失穩(wěn)現(xiàn)象。

三、施工工藝流程

1.清平場地，將砂盤底部的基礎進行處理工作，采用挖機進行清理整平，然后將砂盤四周的角點放出來，砂盤按照上轉(zhuǎn)盤平面往外各超出1.2m計算，然后用廣線拉出砂盤輪廓線，沿著輪廓線安裝鋼管支架邊模，留取進口段先不安設。

2.將砂材料用裝載機轉(zhuǎn)運至砂盤內(nèi)，并人工輔助整平。待整個砂盤填充足夠時，將進口段鋼管支架邊模灌好。

3.砂盤采用水夯法夯實，采用高壓水泵沖刷砂盤，待沖水夯實到一定密實度后，采取用8cm*8cm的木方平置于砂模上，然后人踩在木方上，觀察木方沉降，若木方沉陷在3mm以內(nèi)時則砂盤密實度則證明達到要求，砂盤已夯實到位。按照木方面積0.08*0.08計算，承受的相應上轉(zhuǎn)盤混凝土重量為0.0064*4.2*2.5*1000=67.2Kg,人的重量按照70kg計算，此換算符合要求。

圖2.水夯砂盤

4.待整個砂盤夯實達到要求后，將倒椎體位置放出來，對倒錐體位置進行人工掏砂開挖做成倒錐體倒模，開挖出的砂堆置在砂盤之外，倒錐體模型開挖完成修整后，在表面進行5cm的砂漿封面，砂漿凝固后便可開始綁扎安裝鋼筋，如下圖所示。

圖3.人工掏挖倒錐體

圖4.成型后的倒錐體砂模鋼筋綁扎

倒錐體澆筑完成后，即可開始進行上轉(zhuǎn)盤的模板和鋼筋安裝，在用砂漿封面的砂盤上進行上轉(zhuǎn)盤的定位放線，然后開始鋼筋綁扎和安裝。

5.上轉(zhuǎn)盤分3次澆筑，在混凝土澆筑前，對上轉(zhuǎn)盤邊線周圍進行沉降觀測點布控，對砂盤四周進行沉降觀測，沉降觀測點設置在上轉(zhuǎn)盤模板邊上，共 6個點，如下圖所示。

圖5.砂盤沉降觀測點圖

混凝土澆筑完成后，得出的結(jié)論如下表：

沉降觀測表點號 初始值 第一次總下沉值（mm)第一次總下沉值（mm)第三次總下沉值（mm) 1 0 2 3 3 2 0 3 4 5 3 0 1 1 1.5 4 0 2 2 2 5 0 2 2 2 6 0 1 1 1

由上表可看出，夯實后的砂盤在上轉(zhuǎn)盤混凝土澆筑后的最大沉降值為 5mm，符合施工要求，砂盤的承載效果良好。

6.砂盤拆除，轉(zhuǎn)體之前需要對砂盤進行清除，以便上轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)物的轉(zhuǎn)體合攏。清除時，將四周固定支撐鋼管及模板拆除后，利用水管沖刷砂盤，砂盤便自動滑落，而后將砂盤的砂用裝卸車轉(zhuǎn)運至其他地方，整個砂盤清除工作方便快捷，只需半日即可全部清除完成。

圖6.砂盤沖水拆除

四、結(jié)論

通過在小溪河大橋轉(zhuǎn)體施工中砂盤的應用，不僅簡化了上轉(zhuǎn)盤的施工工序，縮短了施工工期，而且從施工效果上看，砂盤具有良好的操作性及承載性能，針對轉(zhuǎn)體施工橋中的這種低位異型結(jié)構(gòu)物，從施工操作上得到了簡化，并且也節(jié)約了施工成本，提高了經(jīng)濟效果。我部在砂盤的運用表明，砂盤運用在低墩位結(jié)構(gòu)物中充當?shù)啄ＰЧ黠@，適合在類似的轉(zhuǎn)體橋中的轉(zhuǎn)體橋結(jié)構(gòu)及類似的結(jié)構(gòu)物施工中推廣應用。

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1007-6344（2015）08-0330-02