城市高架軌道交通一體化橋墩蓋梁施工技術研究

金金華

（寧波高專建設監(jiān)理有限公司，浙江 寧波 315000）

0 引言

城市高架軌道交通一體化橋墩蓋梁施工技術水平對城市道路工程建設質量有非常重要的影響。因此，有必要結合實際工程項目，對橋墩蓋梁施工技術應用實踐進行探討，進而有效優(yōu)化施工技術，更好地發(fā)揮橋墩蓋梁施工技術的作用，這對推動城市道路交通建設可持續(xù)發(fā)展有重要意義。

1 工程概況

某道路工程全長為1.685km，采用“主線高架+地面輔道”建設形式，設置一對平行匝道。高架橋均為公軌共建段，雙層橋梁布置，上層為公路橋梁，下層為軌道區(qū)間橋梁。主線高架上層采用預制小箱梁和鋼混凝土疊合梁結構，下層采用預制槽形梁和三跨連續(xù)變截面現(xiàn)澆槽形梁結構。主線高架、匝道橋和現(xiàn)澆地面橋主墩的樁基礎均按端承樁設計，其余地面橋樁基礎按摩擦樁設計。

在該工程中，主線高架采用標準一體化Y 形墩及H 形墩，Y 形墩下部直立，在橫梁以上向兩側外伸，斜率為1∶3，橫梁高度為2m、2.5m、2.8m、4m 四種形式。H 形墩橫梁高度為2m、2.8m 兩種形式。次蓋梁支模架采用少支架法進行施工，以下對橋墩蓋梁施工技術應用進行分析。

2 橋墩蓋梁施工技術應用

2.1 橋墩蓋梁鋼筋籠制作

2.1.1 材料準備

在該工程中，蓋梁鋼筋材料采用盤螺鋼筋。為了保障鋼筋材料的質量，要求鋼筋材料必須具備出廠質量合格書。在鋼筋材料進場前，還應對材料外觀進行檢查驗收，合格后才能進場使用。在施工現(xiàn)場，要做好鋼筋材料運輸、存放工作，對于預留鋼筋的外露部分，應采用塑料布進行包裹，加強鋼筋安全防護，避免鋼筋出現(xiàn)銹蝕、污染等問題[1]。

2.1.2 蓋梁鋼筋籠加工

進行蓋梁鋼筋籠加工時，要求鋼筋籠外形符合實際施工要求，平面不得存在翹曲等質量問題，鋼筋彎曲點處不得有裂縫[2]。對于鋼筋的彎曲處理，除監(jiān)理工程師另有許可外，所有鋼筋均應冷彎，且鋼筋的彎曲半徑應符合圖紙及施工規(guī)范。蓋梁鋼筋籠安裝偏差控制要求如表1 所示。

表1 蓋梁鋼筋籠安裝偏差控制要求

2.2 橋墩立柱蓋梁鋼筋籠安裝

2.2.1 吊點設置及起重設備選型

該工程蓋梁長度分別有24m、31m、44.2m、47.7m、50.72m 等多個類型。考慮到施工圍擋內寬度受限，故對24m 寬的蓋梁采用鋼筋集中加工、現(xiàn)場整體吊裝的形式；對蓋梁寬度大于24m 的蓋梁，則仍然采用傳統(tǒng)的現(xiàn)場逐根安裝的方式進行施工。蓋梁鋼筋骨架整體吊裝的吊點設置及起重設備選型要求如下。

為了提升蓋梁鋼筋籠剛度，避免在后續(xù)吊裝過程中因受力不均出現(xiàn)變形問題，在制作鋼筋籠時，應采用點焊方式，加強蓋梁箍筋與主筋的連接，強化鋼筋籠整體剛度。在加工場內，采用桁車起吊裝車，現(xiàn)場用70t 或90t 汽車吊（根據鋼筋籠實際起重量確定），主吊點設置在距離蓋梁端部4m 處，將4 個9t 卸扣安裝在鋼筋籠4 個角點處，然后穿入鋼絲繩。并在主吊點處設置雙拼16#槽鋼扁擔，指派專人指揮吊裝。

以Pm204 蓋梁為例（重量最大），該蓋梁長度為24m，最大高度為2.3m，寬度為3.25m，鋼筋籠最大重量約為14.8t，蓋梁頂標高為27.2m；現(xiàn)場鋼筋籠吊裝時最大起吊高度不超過50m，90t 汽車吊主臂長為45.6m、起吊幅度為10m 時最大起重量達到20t，能滿足吊裝要求。在立柱蓋梁整體吊裝過程中，可根據實際起重量選擇汽車吊，上述計算僅針對起重量最大的24m 長蓋梁鋼筋籠。

起吊幅度計算方法：L=3.5（吊車轉軸至支撐邊的距離）+1.5（吊車邊至基坑安全距離）+1（基坑鋼板樁距承臺邊的距離）+3.85（承臺寬度的一半）=9.85m，取10m，滿足施工要求。

2.2.2 吊索具配置

（1）鋼絲繩（扁擔梁下方）

鋼絲繩選用6×37+1、公稱抗拉強度為1700MPa的鋼絲繩，直徑為17.5mm，長度為5m。蓋梁鋼筋籠重為14.8t，鋼筋骨架四周配置3 對鋼絲繩，鋼絲繩與構件吊裝的水平夾角按90°計取，6 吊點吊裝。計算吊裝時鋼絲繩拉力最大為：F=G/6/sin90°=148/6/1=24.7kN。

鋼絲繩容許拉力可按以下公式（1）計算：

式（1）中：[Fg]代表鋼絲繩的容許拉力；Fg 代表鋼絲繩的鋼絲破斷拉力（換算系數取值為0.82），取Fg=155.5kN；K 代表鋼絲繩使用安全系數，取值為6。經計算得：[Fg]=155.5/6=25.9kN＞F=24.7kN，滿足吊裝要求。

（2）鋼絲繩（扁擔梁上方）

鋼絲繩選用6×37+1、公稱抗拉強度為1700MPa 的鋼絲繩，直徑為32.5mm，長度為5m。鋼筋籠重為14.8t，扁擔梁上方配置2 根鋼絲繩，鋼絲繩與構件吊裝的水平夾角按60°計取，2 吊點吊裝。計算吊裝時鋼絲繩拉力最大為：F=G/2/sin60°=148/2/0.866=85.5kN。鋼絲繩容許拉力可按式（1）計算，經計算得：[Fg]=546.6/6=91.1kN＞F=85.5kN，滿足吊裝要求。

2.3 模板安裝

2.3.1 制作模板

該項目對蓋梁模板強度與剛度均有較高的要求。因此必須保證模板的制作質量。底模板采用15mm 厚大塊竹膠模板進行組拼，側模板可以選擇定制鋼模板。完成模板制作拼裝后，要求模板幾何尺寸與實際施工要求相符，模板的表面光滑平順，無接縫、錯臺等質量問題[3]。

2.3.2 模板安裝

在立模板時，應先立底模板，再立側模板。先做好底模板的清理工作，調整模板的標高與線形，完成蓋梁鋼筋施工后，再進行側模板安裝。該工程中，側模板采用鋼模板，并在安裝時噴涂脫模劑。對于側模板與底模板的縫隙，采用雙面海綿膠條進行填塞封堵，避免后續(xù)發(fā)生漏漿問題。在安裝側模板的過程中，應注意包住底模板。在側模板的上端與下端，設置φ3mm 的精軋螺紋鋼對拉桿，以確保模板的穩(wěn)定性。完成模板安裝后，注意做好模板安裝質量檢查工作，如模板垂直度是否符合要求、模板是否存在縫隙等。

2.4 支架搭設及拆除注意事項

在該工程中，采用鋼管組合支架。支架搭設應注意以下事項：

一是地基要穩(wěn)固、平整，且具有良好的排水條件，能夠從根本上保障支架搭設安全[4]。

二是在搭設方案指導下，合理計算出桿件的使用數量，以保證搭設質量，降低搭設成本。準備好的搭設鋼管應分類堆放，便于后續(xù)使用。

三是必須加強對各種鋼管材料的質量檢查。主要檢查內容包括桿件是否變形、鋼材是否存在嚴重銹蝕、鋼管架焊接是否滿足要求等。

四是進行鋼管架搭設時，注意螺栓是否擰緊。

五是必須嚴格控制頂托與底托螺桿插入立桿的長度，一般以155mm 以上為宜。

六是每個墩柱組合架搭設前，必須對每一層搭設的高度進行整體的標高核算與模擬，繪制出支架的平面布置圖、斷面圖，確定組合架拼裝組合的形式。在此基礎上，應向測量組、施工班組進行技術交底并發(fā)放圖紙。

在蓋梁強度滿足設計要求，且通過自檢人員與監(jiān)理工程師的檢查驗證后，確認不再需要腳手支架時，可以進入拆除腳手支架的工序。拆除前，注意做好腳手支架拆除的安全技術交底工作。同時將腳手支架上的支架材料、建設材料、施工工具等雜物清理干凈。在拆除現(xiàn)場，還需要設置警戒區(qū)，懸掛明顯的警示標志，禁止閑雜人等隨意靠近，同時派遣專人負責檢查管理[5]。

腳手支架拆除離不開吊運機械設備，需要對相應的機械設備、索具等進行安全檢查，確保不存在故障問題。具體的拆除過程如下：

拆除底模板時，應從蓋梁懸臂端入手，采用對稱的方式，朝橋墩支點松頂托，從而使梁底模板與梁體分離，避免在后續(xù)拆除過程中產生較大的瞬時荷載，引發(fā)施工裂縫等質量問題。拆除頂托時，將頂托下調，下調距離在5～10cm 之間。底模板與梁體完全脫離后，再將模板、小楞等拆除。

在拆除模板的整個過程中，要求施工人員站在梁體外側的操作平臺上操作。拆除的模板、小楞等工具應及時采用吊機設備吊送至地面統(tǒng)一堆放，不能直接堆放在操作平臺上。完成模板拆除后，可以拆除腳手支架架體。

在拆除過程中，采用自上而下的拆除方式。對于剪刀撐、抱柱等加固件，不能提前拆除，必須在架體拆除到加固件所在部位時才能拆除。拆除挑臂式蓋梁支架架體時，應從懸臂端向橋墩墩柱端方向進行拆除。拆除門式蓋梁支架架體時，則需要從跨中朝著墩柱一端進行拆除。架體材料拆除后，及時采用汽車吊設備將其吊運至地面。此外，禁止在空中拋擲拆除工具，避免墜物傷人[6]。

2.5 支架預壓

在該工程項目中，支架預壓采用鋼筋混凝土塊。在預壓過程中，為了保護模板邊角，在底面鋪設舊模板，完成預壓后重新鋪設新模板。

在該工程中，采用三級加載方式，第一次加載量為壓荷載值的60%，第二次為80%，第三次為100%，并測出不同預壓荷載下支架的變形值。每完成一次預壓加載，必須立刻進行下一級預壓加載，且每間隔12h對支架沉降量進行一次監(jiān)測。支架沉降量平均值在2mm 以內，說明已經充分預壓加載，可進行下一級加載。在完成所有預壓加載施工后，如果各監(jiān)測點24h沉降量的平均值在1mm 以內，則說明該次預壓符合要求。

2.6 混凝土澆筑

在該項目中，針對混凝土澆筑施工，采用商品混凝土作為澆筑材料。混凝土采用泵送澆筑方式，主線高架蓋梁澆筑的混凝土強度等級為C50。在混凝土澆筑前，應檢查模板是否存在異常問題，如支撐是否松動變形等。

在混凝土澆筑的過程中，要求橫向分層澆筑、縱向分段澆筑，其中蓋梁混凝土從正彎矩向負彎矩區(qū)域進行澆筑。澆筑單立柱時，可以先澆筑蓋梁中部的混凝土，然后采用對稱澆筑的方式完成兩側混凝土的澆筑。分層澆筑時，將分層厚度控制在30cm 為宜。混凝土澆筑應連續(xù)進行，不能中斷。如果出現(xiàn)突發(fā)狀況，不得不中斷澆筑，則必須嚴格控制中斷澆筑的時間。一般情況下，要求下一層混凝土中斷澆筑的時間小于上一層混凝土的初凝時間[7]。

進行混凝土振搗時，振搗器的移動距離應在振搗作用半徑的1.5 倍之內。振搗器應插入下層混凝土5～10cm，以保障振搗充分。在振搗過程中，應注意振搗器不能觸碰模板、鋼筋以及預埋件，振搗器與側模板的距離不得小于5cm。振搗時應采用快插慢拔的方式。振搗的混凝土停止下沉，不再有氣泡出現(xiàn)，混凝土表面平坦、泛漿，說明混凝土已經振搗充分。在振搗過程中，應隨時對模板進行檢查，避免模板、支撐發(fā)生變形，以更好地保障混凝土澆筑施工質量。

3 結語

總而言之，城市高架軌道交通一體化橋墩蓋梁施工技術具備專業(yè)、系統(tǒng)、復雜等特點。在施工過程中，需要結合不同的蓋梁形式，采用相匹配的腳手支架施工方式，還需要做好模板施工、混凝土澆筑施工等后續(xù)工作，以更好地保證蓋梁施工技術水平，從而推動城市高架軌道交通工程建設更好、更快地發(fā)展。