淺議鋼箱梁T構轉體橋中墩施工技術

焦鵬

摘 要 本文以太原市臥虎山快速路建設工程2*100m鋼箱梁T構轉體中墩施工中遇到的鋼筋、預應力筋以及外包鋼板相互交叉影響施工的難題為課題進行研究，總結出一套成熟的鋼箱梁T構轉體中墩施工技術，具體為中墩分段施工，降低施工難度;預埋鋼板與法蘭整體安裝方式解決了高精度安裝的問題;采用中墩箍筋與外包鋼板一起分節段吊裝的方法，解決了外包鋼板剪力釘與中墩墩身箍筋沖突的問題;外包鋼板分節段拼裝，并在鋼板內側面設置橫、縱向鋼支撐、倒鏈拉鎖，對鋼板內側面進行定形，鋼板外側四個面設置斜拉鋼絲、U型20槽鋼加固，對鋼板外側面進行定形，精確對位，有效地控制了鋼板安裝和焊接過程中的變形問題;采用連通器原理進行豎向預應力筋注漿技術。整體方案可操作性強，具有一定的推廣意義。

關鍵詞 中墩;分階段;外包鋼板;預應力筋;注漿

引言

隨著我國橋梁建設的發展，越來越多的橋梁需要跨越公路和鐵路，而轉體施工具有工期短、保證營業線安全運營、占用空間小等特點，為了減小跨線橋梁施工對運營線路的影響，轉體施工在公路、鐵路橋梁施工中得到了廣泛的應用。

本工法依托太原市臥虎山快速路建設工程，以2*100m鋼箱梁T構轉體中墩施工中遇到的鋼筋、預應力筋以及外包鋼板相互交叉影響施工的難題，逐一克服，形成一套成熟的鋼箱梁T構轉體橋中墩施工技術，確保了施工的進度和質量，經濟效益和社會效益顯著。

1工程概況

1.1 橋梁概況

臥虎山2*100m鋼箱梁T構轉體橋全長200m，橋面寬28.5～31.39m漸變。橋梁總重8750t，轉體60°就位。上部結構采用單箱五室截面鋼箱梁，下部結構主墩采用空心薄壁墩，截面尺寸為6×10m，橫橋向壁厚1.5m，順橋向壁厚1.2m。墩柱下接轉動系統、承臺，鉆孔灌注樁基礎，樁徑1.5m，共29根。邊墩采用雙柱墩，預應力蓋梁，群樁基礎。

1.2 中墩簡介

中墩是連接上承臺和鋼箱梁的重要支承結構。截面尺寸6×10m，墩高12m，橫橋向壁厚1.5m，順橋向壁厚1.2m。

中墩內設696根Φ32mm精軋螺紋鋼，外套Φ50mm鋼波紋管與上承臺和鋼箱梁完成固結。精軋螺紋鋼下部通過固定錨具與上承臺固定，中間設定位筋固定在中墩骨架內，上部伸入鋼箱梁底2層鋼板。

中墩外設鋼板，厚度為2cm，重量達到60t。鋼板下部通過法蘭盤與上承臺固定，中間通過剪力釘伸入中墩主筋骨架內。與墩身連接，上部與鋼箱梁焊接[1]。

2施工難點分析

2.1 豎向預應力筋安裝難，定位精度要求高

中墩豎向預應力筋起到上承臺、墩身、鋼箱梁三部分錨固的作用。豎向預應力筋采用696根Φ32mm精軋螺紋鋼，外套Φ50mm鋼波紋管，與上承臺橫、縱向預應力鋼束、以及墩身主筋及分布鋼筋均有交叉，同時又要與鋼箱梁中間節段預留孔洞連接，故豎向預應力精軋螺紋鋼安裝定位精度要求極高，連接困難，是本項目實施的一個施工難點。

2.2 外包鋼板安裝難

（1）與上承臺連接難：轉體橋中墩預埋與法蘭鋼板采用M45螺栓對孔連接，對孔精度高難控制。先預埋鋼板，再進行上承臺鋼筋和預應力筋波紋管施工，最后安裝螺栓無法保證精確對孔。

（2）與墩身連接難：外包鋼板內側設剪力釘，剪力釘每排間距為30cm，箍筋間距為10cm，不管先施工外包鋼板還是箍筋，都會導致剪力釘與箍筋安裝時位置出現沖突。

（3）涉及高大模板及大體積砼澆筑，安裝固定難：轉體中墩截面尺寸6×10m，墩高12m，外包鋼板重量達60t，且內模為木模支撐，無法直接與鋼板固定。外包鋼板整面整塊吊裝時鋼板容易變形，混凝土體量大澆筑過程中容易發生變形，施工過程中無法保證外包鋼板的平整度和安裝要求[2]。

3總體施工方案

3.1 中墩分段施工

中墩施工需先安裝墩身外包板，再綁扎鋼筋，然后安裝豎向預應力筋。為施工方便外包板底部設門洞，待鋼筋及豎向預應力筋施工完成后封閉。墩身內模采用膠合板制作。墩身高11m，混凝土分四次澆筑，第一次澆筑墩身底實體段1m高，空心段7.5m高分兩次澆筑，墩梁錨固段在安裝鋼箱梁底層后一次澆筑。

3.2 預埋鋼板與法蘭整體安裝

轉體橋中墩外包鋼板預埋鋼板與法蘭鋼板采用M45高強度螺栓采用整體安裝方式精確對孔連接，精確對孔后與轉體上承臺同步施工，上承臺第一層預應力筋及波紋管施工后，安裝預埋鋼板定位骨架，鋼板整體吊裝精確就位。

3.3 外包鋼板分段分節、箍筋分節段同步施工

中墩箍筋與外包鋼板等節段吊裝，箍筋做成L形，保證鋼筋搭接長度滿足規范要求的情況下，鋼筋綁扎在外包鋼板內側剪力釘上，每排剪力釘內綁扎3排箍筋，分節段鋼板與分節段鋼筋同時吊裝，解決外包鋼板剪力釘與中墩墩身箍筋沖突的問題。

3.4 鋼板加固

鋼板內設支撐、島鏈拉鎖，外側四面設斜拉鋼絲、U型20槽鋼加固，混凝土分四次澆筑，有效控制了鋼板變形。

3.5 豎向預應力壓漿

結合豎向預應力分布和管道形式，將豎向預應力管道兩兩分組，采用Φ30mm鋼管橫向聯通，壓漿管頂部預留出氣孔，底部引出壓漿管，待主墩混凝土澆筑完成后，從壓漿管底部引出的小壓漿管進行壓漿，出氣孔冒出濃密水泥漿即表示壓漿密實，立即對壓漿孔和出氣孔進行封閉[3]。

4施工工藝流程

4.1 外包鋼板法蘭整體安裝

中墩外包鋼板施工時，將M45螺栓和預埋法蘭鋼板上下層鋼板在基坑外側進行整體拼裝，并采用水準儀進行平面調整，達到每3m/5mm平整度要求，精確對孔后整體安裝。

4.2 上承臺施工及預埋件固定

上承臺底層鋼筋、預應力筋與外包鋼板法蘭拼裝同步施工。轉體上承臺采用木模法施工，底層鋼筋、立筋綁扎完成后，安裝橫向縱向預應力鋼絞線、管道各一層。預埋鋼板T5與鋼板法蘭T1-4采用M45高強螺栓對孔連接，整體拼裝過程與上承臺底層筋同步施工，整個拼裝過程在中墩基坑外完成，對孔全程采用水準儀進行控制、調節。

在上承臺內安裝預埋件定位骨架，定位骨架采用U型30槽鋼焊制，外包鋼板法蘭整體采用100噸汽車吊吊裝，全站儀定位、調平后與定位骨架進行焊接。

上承臺設計為八角形，上層鋼筋綁扎需注意預應力槽口位置預留，預應力設計為梅花形對稱、分層、不等距布置，預應力穿束時需注意預應力管道順直，最后預埋墩柱鋼筋，保證預埋深度2.1m。為保證預埋件位置準確，應對預埋件采取固定措施，以免振搗混凝土時發生移動;預埋件下面及附近的混凝土應注意振搗密實;預埋件在墩上的外露部分要有明顯標識，澆至頂層混凝土時，要注意外露部分尺寸準確;在已埋入墩、臺帽內的預埋件上施焊時，應盡量采用細焊條、小電流，分層施焊，以免燒傷混凝土。在混凝土澆注過程中，應隨時觀察設置的預埋件、預留孔、預埋支座的位置是否移動，若發現移位應及時校正，澆筑過程中還應注意模板情況，如有變形應立即校對并加固。認真填寫混凝土澆筑施工原始記錄。

4.3 墩身主筋、預應力筋分段施工

中墩采用永久定型外包鋼板做模板施工，墩身采用空心薄壁墩。外包鋼板采用分節分段吊裝焊接，墩身混凝土分四次澆筑，墩身鋼筋分段與墩身澆筑相同。

預應力鋼筋、壓漿管長度為12m左右，采用分兩節段施工，分段預應力筋采用連接器進行連接，預應力筋接頭錯開布置，由技術人員嚴格把控連接質量，保證預應力筋連接長度及豎向垂直度。預應力鋼筋、壓漿管豎向方向每2.5m設置一層井型定位筋進行固定，共設計五層預應力體系定位筋，滿足預應力體系1cm精確定位要求，最終與墩梁固結預留孔精準對接。

豎向預應力材料進場后，由質檢人員、技術人員和試驗人員對預應力固結材料進場規格、尺寸性能等進行嚴格把關驗收，對墩梁固結預應力鋼筋、壓漿管、錨具安裝過程中水平位置及平整度進行盯控和檢查，確定預應力定位后采用井字形定位筋將其固定，并用水平尺檢驗，保證其處于同一水平面。通過以上措施，保證預應力體系橫向3m范圍高差不超過5mm的平整度要求。

4.4 墩身箍筋、外包鋼板分段施工

中墩外包鋼板內側設置φ22*130mm剪力釘，剪力釘每排間距30cm，墩身箍筋間距10cm布置。中墩箍筋與外包鋼板分節段吊裝，箍筋做成L形，保證鋼筋搭接長度滿足規范要求的情況下，鋼筋綁扎在外包鋼板內側剪力釘上，鋼筋綁扎前對鋼板內側進行除銹處理，每排剪力釘內綁扎3排箍筋，分節段鋼板與分節段鋼筋同時吊裝，接口處錯開滿足施工及規范要求，全站儀精確就位，鋼板就位后再將箍筋散開與主筋連接，不影響預應力精軋螺紋鋼施工。

4.5 外包鋼板加固

中墩外包鋼板外包鋼板厚度為2cm，鋼板內設間距30cm剪力釘，為進一步保證外包鋼板澆筑混凝土時不發生變形，鋼板內設支撐、島鏈拉鎖，外側四面設斜拉鋼絲、U型20槽鋼加固，有效控制鋼板變形，滿足規范及工期要求。

4.6 支設木質內模

中墩外模直接利用墩外包裹鋼板，施工時先支設好外模，外模四周預留1.5*2.0m施工門洞，后補齊。外模設置好后綁扎鋼筋，最后支設內模，內模板采用木模。模板支立前精確放出結構外輪廓線并將基底精確找平，找平誤差控制在2mm內，保證模板拼裝后的垂直度符合規范要求。采用人工配合履帶吊吊裝鋼筋、拼裝模板。在模板設計時要考慮到機械吊裝，并為吊裝需用設計吊點，以防吊裝時模板變形。每吊裝一節模板要檢查一次模板的垂直度及幾何形狀，無誤后才能繼續拼上層。模板支立完成后緊固每個加固螺栓。

4.7 墩身澆筑

墩身混凝土分四次澆筑，第一次澆筑墩身底實體段1m高，空心段9m高分兩次澆筑，墩梁錨固段在安裝鋼箱梁底層后一次澆筑。

4.8 模板拆除

帶模養護不少于3天，待全墩澆筑完畢達到15Mpa后方可拆除內模，順序自上向下。外模鋼板起永久保護作用，不拆除。

4.9 豎向預應力張拉

墩梁固結預應力精準對位后，由5臺穿心千斤頂同步進行預應力張拉，由于固結預應力筋位于鋼箱梁內，操作空間較小，張拉過程中由技術員全程盯控，保證696根精軋螺紋鋼全部張拉完成，并在24小時之內進行注漿。

4.10 轉臺封固

轉體精確就位后，立即進行封盤混凝土澆筑施工，以最短的時間完成轉臺結構固結。清洗底盤上表面，焊接預留鋼筋，立模澆注封固混凝土，使上承臺與下承臺連成一體。控制混凝土塌落度，以方便振搗和增強封固效果。

5結束語

鋼箱梁T構轉體橋施工工藝已經廣泛應用，技術也十分成熟，但是轉體中墩作為連接下承臺與鋼箱梁的主要結構，其復雜程度不言而喻。在施工中經常會遇到鋼筋、預應力筋以及外包鋼板相互交叉影響的難題。本文針對這一難題總結出一整套完整的鋼箱梁T構轉體中墩施工技術，具體為中墩分段施工、預埋鋼板與法蘭整體安裝、中墩箍筋與外包鋼板分節段同步安裝、外包鋼板分節段拼裝、固定，連通器原理注漿技術等，具有一定的推廣意義。

參考文獻

[1] JTGD62-2004.公路鋼筋混凝土及預應力鋼筋混凝土橋涵設計規范[S].北京：中國標準出版社，2004.

[2] JTG60-2004.公路橋涵設計通用規范[S].北京：中國標準出版社，2004.

[3] JTGTF50-2011-1.公路橋涵施工技術規范[S].北京：中國標準出版社，2011.