大橋主墩承臺套箱設計及施工技術

齊運鑫

(中交一航局第一工程有限公司，天津 300456)

0 前 言

吊裝是承臺施工中重要的技術方式，靈活運用鋼棧橋平臺，將其作為支點展開吊裝作業，此環節吊桿施工精度尤為關鍵，將對工程質量帶來直接影響，同時也是工程中的技術難點。上承重梁安裝作業時需要靈活調節吊點，要求標高與水平度滿足設計要求，并控制好下放高度，以順利完成吊裝施工作業[1]。

1 工程概況

本文所探討項目為汕湛高速公路云浮至湛江段及支線工程第TJ22標，該段起訖樁號為K210+020～K223+487.48，總長度13.467為km。該標段設置有羅江橋，具體的樁號為K220+548.5～K221+150，現場施工環境復雜，上跨鄉道Y467、Y453以及羅江。根據設計要求，本橋16#～19#墩均設置在羅江中，所用承臺數量共8個，各自規格一致，均為長×寬×高=8.2 m×3.2 m×2.5 m，頂底標高分別為+10.8 m、+8.3 m，使用到規格為φ2 m的灌注樁，以便給基礎結構提供穩定的支撐。施工中采用C30混凝土，根據設計要求混凝土總用量為65.6 m3。

2 鋼套箱制作

交由指定的廠家采取特定工藝形成鋼套箱，主要由側模、鋼底模與橫圍囹構成，均采取的是分片制作的方式，通過平板車轉移到施工現場以便完成拼裝作業。

3 套箱設計施工技術

3.1 鋼套箱安裝

1)上承梁安裝。結束樁基施工作業后，需針對鋼平臺承臺處采取處理措施，該處需設置長12 m(橫向)、寬7 m(順橋向)的孔，主要目的在于為施工材料的順利出入提供支持。以承臺結構尺寸為基準，在指定的鋼構廠完成加工作業，隨后轉移到施工現場以便做進一步的組拼。

選取承臺中心處，于該處通過橫橋向布置的方式設置適量的雙拼I45b鋼梁，各部分長度均為1 m，彼此間距2 m，將其作為上承梁支點使用。技術人員對其加以檢測，合理調節支點，若出現不平整之處可使用鋼板墊平，使得上承重梁保持水平狀態。

經調平處理后展開承重梁吊裝作業，使其到達指定的位置，并通過焊接的方式實現與支點的穩定連接。上承梁平面布置圖如圖1所示。

圖1 上承梁平面布置圖

2)精軋螺紋鋼安裝。此環節施工的前提在于結束上承梁安裝作業，隨后即可設置精軋螺紋鋼筋，將其準確地穿過上承梁。調節精軋螺紋鋼的位置，要求其下端頭正好處于標高+10.5 m處，滿足此要求后擰緊螺帽。

3)安裝下承梁及次梁。利用吊車展開吊裝作業，將長12 m的雙拼I45b下承梁轉移到指定位置，即+10.3 m標高處，在此基礎上可下放精軋螺紋剛使其能夠順利穿過下承梁，并完成墊片與螺帽的安裝作業。

經焊接的方式處理螺栓，隨后下放下承梁，完成9 m長雙拼I36a次梁的安裝作業，通過焊接的方式實現與下承梁的連接。

4)模板拼接。做好準備工作，通過焊接的方式安裝4根φ16導向桿，使其能夠與鋼護筒達到穩定連接狀態，控制好該結構長度，深入封底混凝土的深度至少為10 cm。

底模位置尤為關鍵，與鋼護筒間距以4 cm為宜，并在二者之間設置P60-4型橡膠止水帶，使用到規格為23 cm×10 cm×1 cm的鐵板，將該結構一端牢牢壓住止水帶，余下一端通過鉸接的方式與底模鋼板相連，要求各鐵板間距為30 cm。緩慢下放鋼套筒，達到指定標高后需要旋緊壓板螺母，此舉目的在于利用壓板壓緊止水帶，以發揮出優良止水效果，如圖2所示。

圖2 止水帶布置圖

側模拼接前需做好準備工作，各模板形成的接縫處都要設置遇水膨脹橡膠條，要求各處厚度均為1 cm，確保各螺栓處于緊固狀態，否則將對止水效果產生影響。處理側模外側次梁，該處通過焊接的方式設置I18工字鋼，將該結構作為模板限位使用。針對各側模的固定處理，需使用到φ20 mm的對拉螺栓，要求彼此間距均為725 mm。關于側模頂部的處理，需使用到[18槽鋼，從而形成頂部側模。

5)鋼套箱整體下放。做好側模拼裝作業后精確標識精軋螺紋鋼，使其與承臺底部標高相對應，在此過程中適當調節螺帽，緩慢下降最終到達指定位置。

6)安全防護設施。現場施工存在安全隱患，需在鋼套箱周邊設置安全護欄，并掛設防護網。

3.2 鋼套箱制作及拼裝的質量標準

1)鋼套箱整體尺寸應滿足設計要求。

2)分片制作時各部分尺寸應足夠合理，結束拼裝作業后再處理套箱內側壁錯位區域，該處使用玻璃硅膠涂抹，并具有平整性[2]。

3)達到二級焊縫要求，較特殊的是側壁鋼板，該處以雙面焊接的方式為宜。

4)模板運輸時輔以保護措施，不可發生變形現象。

5)處理鋼套箱模板內側，針對該處拋光處理，隨后噴涂環氧富鋅防銹漆，并于外壁刷涂防腐油漆。

3.3 封底混凝土施工

封底施工所用材料為C30水下混凝土，所得結構厚度50 cm。

承臺施工中，需向其中預埋50 cm長的DN500PVC管，主要作用在于結束澆筑施工后可滿足抽水要求。

采用泵送的方式將混凝土轉移到鋼套箱中，壓實作業時優先處理止水帶處的混凝土，并輔以人工刮平處理。結束封底混凝土澆筑且經過3 d后，需啟動水泵抽水，在此基礎上利用風鎬鑿除樁頭。本工程中，樁頂標高+8.45 m，經鑿除作業后需明確標識且不可對樁頭完整性造成影響。

3.4 鋼筋制作、安裝

針對各批次進場的鋼筋展開全面的檢驗，核對數量、規格等信息，并通過抽樣試驗的方式分析其質量情況[3]。鋼筋材料遵循的是分類堆放原則，控制堆放區域高度，應高出地面30 cm，利用帆布覆蓋，以免結構發生受潮等問題。

鋼筋焊接作業時，單面搭接長度需達到10D，若為雙面焊接此時搭接長度需達到5D，控制同一斷面接頭數量，相較于鋼筋總量而言應在該值的50%以內。

有序運輸鋼筋并使其到達指定施工場所，隨之展開綁扎作業。需明確的是，在此之前應做好封底混凝土頂部的測量放線工作以得到縱橫軸線，在此基礎上合理安裝鋼筋骨架。承臺預埋墩柱鋼筋，此類結構采取定位架固定的方式，確保后續澆筑過程中不出現移動等現象。

鋼筋施工質量尤為關鍵，需注重如下內容：①所有進場鋼筋都要出具合格證等相關資料；②規格、尺寸等方面都要與設計要求相符，誤差在10 mm內；③確保焊接質量；④骨架綁扎應足夠牢固；⑤預埋合適數量的鋼筋，位置應滿足設計要求。

基于上述原則完成鋼筋綁扎作業，利用對穿螺栓穿過模板，從而達到緊固螺栓的效果，且要使用內支撐頂杠，將其置于模板頂端，使得模板處于相對垂直的狀態。

3.5 混凝土的施工

經試驗確定合適的配合比，要求混凝土的流動性與和易性都足夠良好。為施工現場適配多臺運輸能力為10 m3的罐車，順利完成運輸作業。

承臺結構采取分層澆筑的方式，要求各層厚度介于30～40 cm，每完成一層澆筑施工后隨即展開振搗作業，不可出現漏振現象。由于承臺底部分布有大量鋼筋，考慮到這一問題，分層厚度取最小值；承臺中上部的鋼筋數量較少，此部分施工的分層厚度以最大值為宜。入模混凝土堆積高度應得到合理的控制，適當增加承臺下料口數量，經振搗處理后要求上下層達到緊密連接的狀態，各層施工間隔時間不可超過0.5 h。

本工程中使用插入式振搗棒，為滿足現場作業需求，數量為4臺。相較于設備作用半徑而言，實際施工中振搗棒移動間距需在該值的1.5倍以內，且不可對鋼筋等結構造成影響，若混凝土停止下沉、不存在氣泡且表面出現泛漿(但不發生離析現象)，表明振搗質量符合設計要求。

3.6 混凝土收漿抹面及鑿毛

檢測混凝土狀態，在尚未初凝時便要展開2～3次收漿抹面，當達到終凝狀態后需要使用土工布保濕養生。經養護后，墩柱處需進行鑿毛處理并將殘渣用水沖洗干凈。

4 結束語

汕湛高速特大橋主墩鋼套箱已經順利完工，根據實際施工情況，各施工環節有序推進，經檢測后未出現變形等不良問題，與設計要求相符，實現了高品質、高效率的基本目標。

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