基于短線匹配法墩頂箱梁固結安裝技術

摘要：依托伏牛溪站至金鰲山站高架區(qū)間橋梁工程，在箱梁節(jié)段底板與墩頂截面尺寸相當，無多余的可供調(diào)位千斤頂安裝位置的情況下，設置箱梁體外調(diào)位裝置后，利用墩旁托架及箱梁體外支架進行安裝調(diào)位。在箱梁節(jié)段預制時底板作鏤空處理，墩頂預留鋼筋可以伸入箱梁橫隔墻位置，在現(xiàn)場澆筑橫隔墻混凝土時實現(xiàn)墩頂與墩頂塊的永久固結，使其與墩身保持可靠固結狀態(tài)。利用已有的預制及安裝施工條件，不會對橋梁其他節(jié)段的預制與安裝構成干擾，能確保工期、質量、安全、造價等方面滿足施工要求。

關鍵詞：箱梁節(jié)段;墩頂;拼裝;固結

0" "引言

橋梁施工中短線匹配法節(jié)段預制安裝技術由于成本低、進度快、工廠化施工質量高等優(yōu)勢被國內(nèi)外所青睞。對于節(jié)段箱梁墩頂塊來講，為了傳遞上部結構因不平衡而帶來的彎矩，滿足懸臂拼裝的需求，需要在安裝施工過程中保持與墩身的固結狀態(tài)[1-2]。若采用傳統(tǒng)現(xiàn)澆固結墩，存在施工周期長、搭設現(xiàn)澆支架費用大、起重設備操作空間受限以及與一號節(jié)段之間需增加濕接縫的缺點，嚴重制約正常的施工進度[3]。如果全部采用支座安裝的墩頂塊結構形式，將減少每聯(lián)引橋的跨數(shù)，造成過多的邊跨懸掛安裝，從而延長架橋機的使用工期。本文以重慶軌道交通18號線伏牛溪站至金鰲山站橋梁工程為背景，根據(jù)以往類似的施工經(jīng)驗及現(xiàn)場施工實際情況，研究了固結墩墩頂塊從墩頂預處理、節(jié)段預制到安裝調(diào)位的全套施工方法。

1" "工程概況

伏牛溪站至金鰲山站高架區(qū)間橋梁工程長度為1357.829m。橋梁起點小里程側接路基，路基連接隧道。橋梁終點接跳磴站，橋梁范圍整體沿中壩路西南側架設，距離中壩路路側約2～35m。梁部除中墩頂段為現(xiàn)澆段外，其余均為預制節(jié)段，預制節(jié)段與現(xiàn)澆段間設置30cm厚后澆段相連。預制節(jié)段分為端頭節(jié)段、漸變節(jié)段塊及標準節(jié)段塊三種類型。

端頭節(jié)段長度為1.85m，端頭塊含端橫隔梁（端橫隔梁在墩頂范圍內(nèi)局部后澆，以與下部薄壁墩連成整體）。漸變節(jié)段塊長度為2.5m，標準節(jié)段塊節(jié)段長度2.6m。節(jié)段采用密齒型剪力鍵，環(huán)氧樹脂接縫。將連續(xù)剛構中墩頂部現(xiàn)澆段梁高局部加高至3m，以提高墩頂?shù)挚关搹澗氐哪芰Γ瑥亩沟妙A制節(jié)段可以采用與典型高架相同的梁高和截面形式。

根據(jù)重慶軌道交通18號線伏牛溪站至金鰲山站橋梁工程上部結構，根據(jù)以往類似的施工經(jīng)驗及現(xiàn)場施工實際情況，筆者研究了固結墩墩頂塊從墩頂預處理、節(jié)段預制到安裝調(diào)位的全套施工方法。采用預制安裝固結墩墩頂塊的工藝，對預制箱梁底板作鏤空處理，可使其與墩身保持可靠固結狀態(tài)。通過設置箱梁體外調(diào)位裝置以及墩旁托架調(diào)位安裝，解決了無調(diào)位千斤頂?shù)陌惭b位置的技術難題。

2" "工藝原理

先利用墩旁托架及箱梁體外支架進行安裝調(diào)位，然后利用鏤空的箱梁底板與墩頂預留鋼筋，采用混凝土現(xiàn)場澆筑實現(xiàn)墩頂永久固結。施工流程如下：施工準備→固結墩箱梁節(jié)段預制→固結墩墩頂塊箱梁安裝→固結段澆筑→橫向預應力施工。

鋼筋在固定的鋼筋綁扎臺座上進行，以提高鋼筋的綁扎速度。箱梁節(jié)段鋼筋綁扎的順序為：底板鋼筋綁扎→ 腹板→頂板（含翼板）鋼筋綁扎→吊裝至臺座→在臺座內(nèi)完成腹板及空心底板套筒綁扎。鋼筋綁扎時，在臺座上定點放樣綁扎，鋼筋骨架的幾何尺寸、鋼筋型號、數(shù)量、規(guī)格、等級、間距、搭接長度及鋼筋接頭位置均要滿足設計及規(guī)范要求[4] 。鋼筋骨架在綁扎前，須對預應力管道及預埋件位置進行測量放樣，以便及時調(diào)整鋼筋位置進行避讓。

為防止變形，鋼筋骨架吊裝時，采用專用吊具多點起吊。采用多加支撐，每個吊點處設置一臺手拉葫蘆。吊運前，通過調(diào)整手拉葫蘆使骨架保持水平。鋼筋骨架上的吊耳用圓鋼彎制而成，吊耳與鋼筋骨架的主筋連接牢固。

箱梁混凝土的澆筑順序為：空心底板→腹板→頂板（含翼板）。振搗采用插入式振搗棒和附著式振搗器共同進行振搗，插入式振動棒主要負責混凝土振搗密實，附著式振搗器主要負責混凝土振搗均勻并保證外觀質量。

箱梁預制后按單層存放，全部梁段均采用3點支撐。墩頂梁段需先、后匹配兩次，第一次匹配后將其存放于靠近預制臺座的堆存區(qū)，以方便第二次區(qū)配時吊運。箱梁節(jié)段存放期間，進一步的對各節(jié)段檢查修整，防止梁段污染及碰撞損壞梁段。后匹配兩次，第一次匹配后將其存放于靠近預制臺座的堆存區(qū)，以方便第二次區(qū)配時吊運。箱梁節(jié)段存放期間，進一步對各節(jié)段檢查修整，防止梁段污染及碰撞損壞梁段[5]。

3" "施工技術

3.1" "墩身預埋施工

墩身施工時對支撐系統(tǒng)安裝件進行孔洞預埋，主要包括托架下槽口預埋、橫向張拉精軋螺紋鋼預埋孔、西側墩旁托架槽口預埋、墩旁托架精軋螺紋鋼預埋孔。混凝土澆筑前，需對各預埋件進行精確定位，保證預埋精度。

混凝土澆筑過程中要進行復位，保證澆筑過程中預埋件不出現(xiàn)跑位。墩頂塊施工前需對各預埋孔進行檢查，對各槽口變形位置進行鑿出，對精軋螺紋鋼孔通孔以及平面位置進行檢查，對不符合要求的孔位及時處理，保證后續(xù)施工正常進行。墩身預埋如圖1所示。

3.2" "墩頂和梁底支撐系統(tǒng)安裝

墩頂支撐系統(tǒng)由支撐托架、千斤頂墊梁、支撐墊梁及對拉精軋螺紋鋼組成。墩頂支撐安裝時，橫向精軋螺紋鋼必須拉緊，鋼絞線替代不能超過2束（總共8根精軋螺紋鋼）。支撐架伸入墩身承重位置必須找平，保證均勻受力。頂部兩套墊梁需焊接固定，墩頂支撐系統(tǒng)安裝如圖2所示。

梁底支撐系統(tǒng)包括梁外牛腿及內(nèi)支撐桿件。托架支撐系統(tǒng)安裝時，需要根據(jù)墩頂支撐系統(tǒng)高度及不同橫縱坡反算安裝高度。安裝高度不宜過高，否則箱梁調(diào)整時千斤頂支墊較高，對整體穩(wěn)定性不好。安裝高度也不能過低，否則會導致千斤頂空間不足，箱梁不能調(diào)整到位。梁底支撐系統(tǒng)安裝如圖3所示。

對牛腿及內(nèi)支撐與箱梁接縫不密實情況，需用木板或橡膠墊進行塞墊，避免箱梁局部受力導致箱梁損壞。內(nèi)支撐安裝高度需控制在與外牛腿中心位置齊平，使其均衡內(nèi)外受力。橫向精軋螺紋鋼張拉張拉力每根30t，需保質保量。豎向防下落精軋螺紋鋼張拉力為10t。

3.3" "墩頂塊箱梁安裝

3.3.1" "箱梁出運

墩頂塊安裝之前，需對整個墩頂塊二次澆筑接觸面進行鑿毛處理，保證固結墩墩頂塊與墩身整體固結良好。鑿毛需鑿出預埋連接套筒并清理干凈，保證鋼筋安裝。出運之前將可以提前安裝的鋼筋安裝完畢。對托架等的緊固性進行檢查，各方面滿足要求后進行箱梁出運。

3.3.2" "墩頂塊箱梁調(diào)位

在以上準備工作均完成之后，將箱梁轉運到墩頂位置進行安裝。調(diào)位千斤頂布置在支撐系統(tǒng)墊梁上。通過將測量數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)做對比，不斷通過調(diào)整千斤頂油缸伸縮，最終使墩頂塊位置符合設計位置。將偏差高差控制在±2mm，軸線偏差控制在±2mm。墩頂塊箱梁千斤頂調(diào)位如圖4所示。調(diào)位完成后需將箱梁質量轉移至墊梁上，不可讓千斤頂長期持荷過大。之后將天車解勾，進行上一跨T構安裝。

固結墩墩頂塊混凝土由于需要和墩身澆筑成一個整體，故采取兩次澆筑的方式。先按圖紙綁扎下層鋼筋，并安裝下部模板，模板完成之后進行下部混凝土澆筑。下部混凝土澆筑完成并達到一定強度后，拆除墩頂塊內(nèi)支撐，并對下部混凝土進行鑿毛處理。

按圖紙進行剩余墩頂塊鋼筋及各種預應力埋件安裝。預埋件安裝時，注意錨后鋼筋的加強及處理，防止張拉過程中出現(xiàn)局部壓裂等現(xiàn)象。控制各個部位保護層厚度，待上部模板安裝完成后，進行墩頂塊第二次現(xiàn)場澆筑。

由于墩頂塊鋼筋較密，且上部預應力管道埋件較多，因此在混凝土澆筑過程中，必須控制好混凝土質量及振搗質量，防止出現(xiàn)混凝土澆筑質量事故。混凝土澆筑完成之后，注意混凝土的養(yǎng)護。待混凝土強度達到30MPa后進行剩余橫向預應力張拉及壓漿。固結墩墩頂塊鋼筋施工如圖5所示，固結段混凝土澆筑施工見圖6所示。

4" "質量保證措施

墩頂塊安裝前，復核墩頂高程、支座中心、墊石預留錨栓孔位置。墩頂塊拼裝前，對墩頂梁外觀尺寸、預留孔位置、外觀質量進行檢查，符合相關規(guī)范及設計要求后，方可進行節(jié)段梁拼裝。

模板加固采用12mm鋼筋+精軋螺紋鋼焊接的方式（注意焊接牢固）。端面用大塊鋼模+人洞及窗口用木模的方式（注意加固及密封性）。鑒于鋼筋較密，需加強振搗，二次澆注混凝土考慮添加微膨脹劑補償收縮。濕接面頂口20cm范圍內(nèi)涂刷Sikalate界面劑，增強接面混凝土粘結力。然后安排專人持續(xù)養(yǎng)護三天。

確保預應力管道位置準確。張拉時為防止箱梁受力不均發(fā)生偏移，均采用對稱張拉。預應力張拉到位后，人工用重錘將螺帽打到位，防止由于螺帽松弛而導致應力損失。結構預應力束的施工，按照常規(guī)鋼絞線預應力施工要求進行。孔道壓漿采用真空壓漿技術，確保孔洞壓漿飽滿。

5" "結論

橋梁施工中短線匹配法節(jié)段預制安裝技術由于具有成本低、進度快、工廠化施工質量高等優(yōu)勢被國內(nèi)外所青睞。對于節(jié)段箱梁墩頂塊來講，為了傳遞上部結構因不平衡而帶來的彎矩，滿足懸臂拼裝的需求，需要在安裝施工過程中保持與墩身的固結狀態(tài)。

本文以重慶軌道交通18號線伏牛溪站至金鰲山站橋梁工程為背景，根據(jù)以往類似的施工經(jīng)驗及現(xiàn)場施工實際情況，研究了固結墩墩頂塊從墩頂預處理、節(jié)段預制到安裝調(diào)位的全套施工方法。

我們采用本文施工技術完成了11個固結墩墩頂塊箱梁預制安裝，根據(jù)現(xiàn)場對安裝好的箱梁的各項技術參數(shù)進行檢驗，結果都符合設計和規(guī)范的要求。在不影響其他生產(chǎn)工序的前提下，利用體外調(diào)位裝置和普通鋼筋混凝土現(xiàn)場澆筑的固結工藝，減輕了箱梁安裝的工期壓力，充分利用了已有的預制場地、預制安裝的設備，實現(xiàn)了產(chǎn)品的低成本和高生產(chǎn)效率。檢測結果與現(xiàn)場施工情況證明，該方法施工達到了預期目標，為今后對該類特殊橋梁結構形式施工應用起到了很好的借鑒作用。

參考文獻

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