公軌雙層高架橋墩柱—橫梁—蓋梁一體化施工技術研究

顏學文，陽海燕

（浙江交工集團股份有限公司大橋分公司，浙江，杭州 310052）

0 引言

隨著我國經(jīng)濟的騰飛，橋梁建設得到了迅猛發(fā)展，將我國的橋梁建設水平推向了世界前列。其中，城市高架橋，特別是公軌兩用的雙層橋梁，作為解決城鎮(zhèn)化發(fā)展帶來城市交通擁堵的有效途徑，得到了較快發(fā)展[1-3]。雙層橋梁不是單層橋梁的簡單疊加，對結構的施工方法等，提出了新的挑戰(zhàn)。但是，目前我國在雙層橋梁的施工技術創(chuàng)新的研發(fā)方面有所不足，尤其是在公軌雙層高架橋墩柱澆筑高度較高，外觀質量控制難度大；下部結構類型多，樣式復雜，結構尺寸跨度及變化大，模板設計及施工組織困難；墩柱、軌道橫梁蓋梁施工為高空作業(yè)，作業(yè)點多、面廣，危險性較大等方面還有很大的上升空間[4-5]。

1 工程概況及工藝原理

1.1 工程概況

滬杭甬高速公路機場軌道快線合建段TJ01標段，本工程一工區(qū)共有墩柱276根，最高為27.3m，最大尺寸為4.85m×2.5m，其中無軌道橫梁的墩柱最大高度為26.76m，結構斷面尺寸為1.8m×2.2m；含一道軌道橫梁結構斷面尺寸為1.8m×2.2m的單節(jié)最大高度為13.184m，其中獨立柱HY4-6ZX023高度為26.368m等；斷面尺寸為2.6m×2.2m的單節(jié)最大高度為13.57m，一工區(qū)共有橫梁109個，共13種不同的類型；一工區(qū)共有蓋梁103個，共14種不同的類型。

1.2 工藝原理

本技術采用鋼筋籠專用胎架、定型化鋼模板，承臺底部預埋托架、承臺及鋼板樁圍堰頂口安裝“井”型型鋼固定框架，鋼筋籠風纜加固，橫梁底模安裝在貝雷架上，墩柱和橫梁同步進行混凝土澆筑。研發(fā)了公軌雙層高架橋蓋梁施工技術，采用鋼管立柱支架+墩身上預埋牛腿爬錐預埋件搭設牛腿支架組合式結構，支架上部設置貝雷橫梁砂筒、墊梁等，進行蓋梁鋼筋、模板及澆筑混凝土施工及后續(xù)分批次的預應力張拉。

當下墩柱和軌道橫梁高度在12.6m以下時，下墩柱和橫梁整體澆筑。其余均分開澆筑。當高度大于12.6m時，墩柱采用翻模法現(xiàn)澆施工，墩柱鋼筋在鋼筋場長線匹配預制，現(xiàn)場整體安裝。軌道橫梁采用現(xiàn)澆施工，在承臺上搭設鋼管樁支架。蓋梁采用現(xiàn)澆施工，現(xiàn)場綁扎，支架采用貝雷支架結構和牛腿支架加底模桁架的結構，進行蓋梁鋼筋、定型化模板及澆筑混凝土施工及后續(xù)的預應力張拉。

2 工藝流程及主要操作要點

2.1 工藝流程

公軌雙層高架橋墩柱—橫梁—蓋梁一體化施工工藝流程，如圖1所示。

圖1 施工工藝流程

2.2 主要操作要點

2.2.1 施工測量

施工前用全站儀進行墩柱邊線點、各部位位置放線，并做好標記。

2.2.2 墩柱承臺頂面鑿毛

在主墩承臺達到設計強度后，進行鑿毛處理，并沖洗干凈，混凝土澆筑前灑水濕潤。

2.2.3 墩柱鋼筋預制安裝施工墩柱鋼筋除橫梁位置段采用現(xiàn)場綁扎外，其余均后場整體綁扎成型采用專用胎架進行制作，前場拼接的方式施工，鋼筋籠吊裝采用特制吊裝架。

首節(jié)鋼筋籠安裝后在承臺模板頂口上安裝“井”形型鋼固定架，在承臺混凝土澆筑前對首節(jié)鋼筋籠進行精準限位。在承臺頂口“井”字卡扣型鋼上部安裝主筋定位鋼板，鋼板內形狀輪廓根據(jù)鋼筋籠主筋輪廓進行加工，有四塊螺栓連接拼接而成。主筋定位鋼板如圖2所示。

圖2 主筋定位鋼板

2.2.4 墩柱模板施工

采用定型鋼模板，并進行預拼裝。采用汽車吊起吊，其中墩柱對拉桿采用外置拉桿將外模板鎖住。墩身模板拼裝完好后，在墩身模板四周均勻對稱布置4道纜風繩進行固定。鋼模安裝及加固如圖3所示。

圖3 鋼模安裝及加固

2.2.5 墩柱安全防護平臺

在墩柱模板每隔2m設置操作平臺一處，模板頂層桁架設置防護欄桿。每層桁架平臺上設置一個活動蓋板，用于上下層桁架的通道。相鄰層通道位置應錯開設置。

2.2.6 墩柱混凝土施工

墩柱混凝土采用混凝土罐車運輸+臂架泵+串桶進行澆筑。其中混凝土分層澆筑時，層與層之間的水平施工縫采用鑿毛處理，并進行墩身混凝土養(yǎng)護。

2.2.7 橫梁支架施工

支架采用貝雷+鋼管立柱形式，橫向承重梁為單層貝雷梁形式，貝雷局部支點處設置了加強豎桿。

（1）橫梁支架搭設。貝雷立柱采取在平地上整體拼裝好，然后通過汽車吊吊裝就位。貝雷柱頂部采用組合體系，依次設下頂梁、上頂梁以及沙桶。立柱為模塊化設計，節(jié)與節(jié)之間采用法蘭連接，采用不同高度的鋼管進行組合。除采用不同高度鋼管組合外，剩余部分高差通過型鋼抄墊或砂筒進行調節(jié)。橫梁底模板桁架如圖4所示。

圖4 橫梁底模板桁架

（2）新制桁架的搭設。橫梁下部新制桁架采用槽鋼焊接而成，豎桿間隔布置，斜桿根據(jù)上下弦桿設置，使整個桁架結構成穩(wěn)定的三角形受力結構，整個桁架標高調整通過沙桶進去精確調整高程。橫梁模板與墩柱模板通過拉桿螺栓固定成一個整體。

支架與底模安裝時，對支架及模板實施預拱，以此消除沉降、彈性變形對后續(xù)橫梁成型產(chǎn)生的影響。

2.2.8 橫梁混凝土澆筑

軌道橫梁鋼筋采取現(xiàn)場綁扎的形式。當下墩柱和軌道橫梁高度在12.6m以下時，下墩柱和橫梁整體澆筑。其余下墩柱、軌道橫梁及、蓋梁均分開澆筑。墩柱和橫梁同步澆筑如圖5所示。

圖5 墩柱和橫梁同步澆筑

2.2.9 橫梁安全通道與橫梁支架拆除

模板四周設置操作平臺，并利用兩側分配梁設置。首先拆除橫梁模板，依次拆除貝雷梁及底模拆除、分配梁等。吊離遵循“解除一組，吊走一組”的原則。

2.2.10 蓋梁支架施工

蓋梁支架設計分兩種形式：①貝雷支架結構：蓋梁支架與橫梁支架設計基本相同，橫梁支架均為貝雷形式，橫向承重梁為雙層貝雷梁形式。②采用牛腿支架加底模桁架的結構：在每個墩柱兩側設置4組爬錐預埋件，通過預埋件連接4個鋼牛腿，支架主體采用型鋼拼裝為平行三角支撐的形式，在其頂部設置分配梁及底模桁架，支撐蓋梁鋼模板，通過調整底模桁架與分配梁之間的楔塊的高度調整整個底模的標高。

支架預壓：采用非滿架均勻堆載方式，通過預制混凝土塊進行預壓。

2.2.11 蓋梁鋼筋和模板施工

蓋梁骨架鋼筋組拼、焊接前要制作模具。模具與骨架片形狀一致。蓋梁骨架采取現(xiàn)場綁扎的形式，并設置臨時支撐，鋼筋綁扎側面墊塊采用圓墊塊，鋼筋骨架綁扎時注意墊石預埋筋的安裝，如圖6所示。

圖6 蓋梁鋼筋籠及模板安裝

2.2.12 蓋梁混凝土澆筑及養(yǎng)護

主線蓋梁采用C50混凝土，混凝土用輸送泵泵送澆筑，混凝土的澆筑按水平分層的原則，連續(xù)澆注，混凝土初凝后開始養(yǎng)護，采用覆蓋土工布+滴灌淡水的方法。

2.2.13 蓋梁預應力鋼絞線張拉與壓漿、封錨施工

蓋梁達到設計要求時進行蓋梁預應力鋼絞線張拉與壓漿、封錨施工。

2.2.14 蓋梁支架拆除

貝雷支架結構拆除，同橫梁支架；采用牛腿支架加底模桁架的結構拆除，首先對蓋梁側膜進行拆除。對于主線橋蓋梁，當?shù)谝淮螐埨Y束后，可以拆除底模。根據(jù)“先裝后拆，后裝先拆”的順序，一次拆除底模、底模桁架、楔塊、縱向小分配梁及整個主梁架。

2.2.15 下部結構防雷接地

全橋在每個橋墩處均設有接地裝置。每墩墩身內至少設置2根接地引下線，下端與承臺內環(huán)接鋼筋相連；上端分別引至墩帽支座邊，與接地端子連接。

3 結語

（1）本技術提出了公軌雙層高架橋墩柱—橫梁—體澆筑施工技術，采用鋼筋籠專用胎架、定型化鋼模板，承臺底部預埋托架、承臺及鋼板樁圍堰頂口安裝“井”型型鋼固定框架，墩柱和橫梁同步進行混凝土澆筑，加快了施工速度。

（2）本技術中公軌雙層高架橋蓋梁施工技術，采用鋼管立柱支架+墩身上預埋牛腿爬錐預埋件搭設牛腿支架組合式結構，提高了支架的支設速度。

（3）本技術采用社鋼管立柱支架+墩身上預埋牛腿爬錐預埋件搭設牛腿支架組合式結構，避免了蓋梁支架現(xiàn)澆施工對兩側既有道路的交通的直接影響。