跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩施工技術研究

徐勇，沈星，練磊

（四川路橋盛通建筑工程有限公司，四川西昌 615000）

0 引言

隨著經濟社會的快速發展，城市化進程不斷提高，人口向主要大中城市集中由此帶來這些城市基礎設施的大量興建，為了滿足國家城市發展的需要，大量高架立交橋應運而生[1-2]。立交橋呈線路交叉情形，立交橋下部橋墩起到支撐和傳遞荷載的作用，在立交橋設計中占有重要地位[3-5]。此外，隨著立交橋的發展與應用，立交橋下部橋墩也越來越多樣化，橋墩的美觀設計成為立交橋設計的重要組成部分[6-8]。在此情形之下，產生了一種Y 形橋墩，這種立交橋橋墩在達到一定高度時可以給觀看者一種輕盈的感覺，很適合上部結構為鋼箱梁的立交橋[9-12]。由于橋墩在立交橋建設中的重要作用，跨線鋼結構橋Y 形橋墩的優化設計與施工成為其重點和難點，因此，有必要對跨線鋼結構橋Y 形橋墩展開系列研究。

本文以武侯大道（二環路至江安河）道路改造工程（一期）施工二標段武青南路跨線橋墩柱施工實際背景為依托，對跨線鋼結構橋墩施工存在的諸多問題進行技術創新，跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩采用BIM技術、定型化大型鋼模板一次支模技術、一次整體澆筑技術、墩旁輔助施工平臺支架體系等。形成了一整套“跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩施工技術”。

1 工程概況

武侯大道（二環路至江安河）道路改造工程（一期）施工二標段武青南路跨線橋位于成都市武侯大道與武青南路交叉口處，經過實地調查，發現此處車流量非常大，交通極為密集，為緩解此交叉口處交通的壓力，故在此處新建一座立交橋跨越武青南路。武青南路跨線橋單幅布置，上部結構為PC 簡支小箱梁+連接鋼-混組合梁+PC 簡支小箱梁，跨中主墩采用Y 形柱墩，其余均采用雙柱墩，鋼筋混凝土矩形墩立柱尺寸為1.8m×1.8m，鋼筋混凝土Y 形墩下口尺寸為5.6m×2.5m，上口尺寸為9.5m×2.5m，連續鋼-混組合梁邊墩結構型式與PC 簡支小箱梁相同，采用鋼筋混凝土矩形墩，立柱尺寸為1.8m×1.8m，承臺尺寸為6.25m×2.5m×2.3m；樁基采用直徑為1.5m 的鉆孔灌注樁，樁基的持力層為密實卵石層。

2 技術原理

2.1 Y 形墩旁輔助施工平臺支架體系

圖1 Y 形橋墩操作支架搭設立面

2.2 Y 形墩鋼筋綁扎有限元分析與計算

利用BIM 技術進行建模，分清墩柱主筋、系梁鋼筋以及預應力波紋管的交叉點位，有效避免其發生沖突，從而有效消除需要現場切割鋼筋的問題。利用BIM 技術對Y 形墩鋼筋綁扎進行有限元分析如圖2 所示。

圖2 利用BIM 技術對Y 形墩鋼筋綁扎進行有限元分析

2.3 Y 形墩定型化整體式大型鋼模板體系

Y 型墩身采用定型化大型鋼模板一次支模到位，墩身高度超過3m 時結構內加設串筒保證混凝土自由傾落高度不超過3m，系梁拉桿為雙槽鋼，模板內設置精軋螺紋鋼對拉，橫向間距900mm，豎向間距1100mm，四角采用外拉設置。

3 工藝流程與操作要點

3.1 工藝流程

跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩施工工藝流程如圖3 所示。

圖3 跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩施工工藝流程

3.2 操作要點

3.2.1 鋼筋工程

鋼筋在加工廠整體加工制作，統一運送至施工現場，利用智能全站儀和有限元計算分析對鋼筋進行精確定位和綁扎。對綁扎好的鋼筋骨架進行固定，從而保證鋼筋骨架的整體性和穩定性。直徑≥22mm 主筋連接均采用機械連接，其余鋼筋采用焊接。焊接鋼筋需滿足單面焊10d，雙面焊5d。Y 形墩柱鋼筋現場綁扎如圖4所示。

圖4 Y 形墩柱鋼筋現場綁扎

3.2.2 Y 型墩預應力工程

（1）依托工程在PM05 和PM06 橋墩（Y 型墩）系梁位置設置預應力鋼束，預應力管道采用增強型金屬波紋管。錨墊板與預應力管道垂直精確定位，張拉端和固定端交錯布置，在系梁混凝土強度達到要求時方可進行后期預應力的張拉，且鋼束均為兩端對稱張拉。鋼束張拉采用雙控技術，以張拉力為主，引伸量為輔。

（2）槽口在鋼束錨固完成后應做封錨處理，并設置封錨鋼筋。若采用焊接，應嚴格保證單面焊10d，雙面焊5d 的焊縫長度。鋼束定位鋼筋按每500mm 一道，曲線位置300mm 一道。鋼束張拉端工作長度為800mm。

3.2.3 模板工程

又如“昆南”入聲字“折”的唱調（《南西廂·佳期》【十二紅】“也不管墮折”，687）。該單字唱調的過腔是。其中的為第一節級音性過腔，為第二節級音性過腔第三節為主調性過腔。這個過腔即為“級音+級音+主調”兩種不同音樂材料組合而成的多節型過腔。

（1）待Y 形墩柱鋼筋綁扎完成并檢查合同通過驗收后，進行后續的Y 形墩柱定型化大鋼模板的安裝。Y形墩柱模板在加工廠利用組裝胎具進行精確定位焊接，待滿足要求后運至施工現場，并在現場進行預拼裝、組件檢查等。Y 形墩柱定型化大鋼模板通過拉桿組合式連接，模板外分別增加橫向和豎向槽鋼加勁肋，以保證Y 形墩柱模板的整體性和穩定性。

（2）Y 形墩柱模板安裝完成后，對上下端模板進行調整、固定，并對模板之間接縫進行檢查與填塞，有效防止在后續混凝土澆筑過程中發生模板移位及漏漿的問題。Y 形墩柱模板安裝如圖5 所示。

圖5 Y 形墩柱模板安裝

3.2.4 墩身混凝土澆筑

Y 形墩柱混凝土澆筑采用商品混凝土，Y 形墩墩身高度超過3m 時結構內分級加設串筒保證混凝土自由傾落高度不超過3m，并利用可移動插入式振動棒進行澆筑混凝土的振搗。混凝土的一次攤鋪厚度在30cm~40cm，且澆筑前后間歇時間不得超過90min，應在下層混凝土初凝或重塑前澆筑完上層混凝土。Y 型墩支模及澆筑分兩次進行，第一次澆筑至矩形墩墩頂處，第二次澆筑Y 型墩和Y 型墩系梁。Y 形墩混凝土現場澆筑如圖6 所示。

圖6 Y 形墩混凝土現場澆筑

3.2.5 混凝土養護

Y 形墩柱混凝土澆筑完成后，分別進行Y 形墩混凝土的帶模養護和拆模后的養護。

（1）Y 形墩柱混凝土澆筑完成后先進行拆模前的養護，此時需做好Y 形墩柱混凝土的潮濕、保濕工作，并預防混凝土養護期間產生的內外溫差導致墩柱產生裂縫，在拆模前養護1~2d 后可對Y 形墩柱模板進行微松，并繼續灑水養護至達到混凝土拆模的要求。

（2）Y 形墩柱混凝土拆模后，仍需對墩柱混凝土進行7d 的包裹式潮濕養護。Y 形橋墩鋼筋混凝土養護完成后現場如圖7 所示。

圖7 Y 形橋墩鋼筋混凝土養護完成后現場

3.2.6 預應力張拉及壓漿

系梁混凝土強度大于或等于設計要求強度的90%后，且齡期不小于7d，滿足張拉要求，并開始張拉。張拉完成后，應在1d 內完成孔道壓漿。

4 優勢及特點

（1）本研究利用BIM 技術建模進行Y 形墩柱鋼筋的分析與計算，分清墩柱主筋、系梁鋼筋以及預應力波紋管的交叉點位，有效避免其發生沖突，從而有效消除了需要現場切割鋼筋的問題，有效保證了Y 形鋼筋混凝土墩的整體性，提高了工效。

（2）本研究Y 型墩身采用定型化大型鋼模板一次支模到位，墩身高度超過3m 時結構內加設分級式串筒保證混凝土自由傾落高度不超過3m，有效提高混凝土的澆筑質量。

（3）本研究提出了Y 形墩旁輔助施工平臺支架體系，在墩身外圍搭設盤扣支架作為施工輔助平臺，同時在輔助施工平臺旁架設自動扶梯，有效保證了Y 形鋼筋混凝土墩的施工。

5 結語

本文結合武侯大道（二環路至江安河）道路改造工程（一期）施工二標段武青南路跨線橋墩柱施工實際，提出的跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩施工技術，有效保證了Y 形鋼筋混凝土墩的整體性，提高了工效，提高了跨線鋼結構橋Y 形鋼筋混凝土墩的施工質量。本技術能充分發揮技術應用優勢，對類似工程具有很好的推廣應用前景。