郝蓮子

(江蘇淮安交通勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇淮安 223001)

0 引言

橋墩是橋梁的下部結(jié)構(gòu)，是連接上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)的紐帶，是將上部荷載傳遞給基礎(chǔ)的主要承重結(jié)構(gòu)。隨著現(xiàn)代橋梁建設(shè)的發(fā)展，橋梁的跨越能力和橋梁形式發(fā)展迅速，對(duì)橋墩的要求越來越高，橋墩的高度和形式趨于多樣化。為了適應(yīng)橋梁跨越復(fù)雜地形的能力，梁橋及組合橋梁中橋墩高度較大。橋墩的高度增加，穩(wěn)定性、強(qiáng)度、剛度等條件變得復(fù)雜，對(duì)材料、施工方法等要求較高。對(duì)于橋梁高墩，為適應(yīng)橋墩施工預(yù)制方便，工期短，協(xié)調(diào)美觀等原則，多采用變截面空心薄壁形式，采用滑模翻模連續(xù)澆筑施工。本文結(jié)合實(shí)例介紹梁橋高墩一般形式和施工方法并對(duì)其進(jìn)行研究。

1 工程概況

福州市瑯岐閩江大橋及接線工程，起點(diǎn)K0+000，位于國道104線的2 300 km+272 m里程號(hào)處，向西與長(zhǎng)安大道相交后，與沈海高速東側(cè)規(guī)劃路并線至亭江互通后，向東跨越閩江，至瑯岐島環(huán)島路與通和路。

瑯岐閩江為斜拉橋，主橋邊墩、輔助墩及引橋共11個(gè)墩身，均位于陸上，墩身為花瓶形空心板式墩，墩高均在40 m以上，C40混凝土。主橋邊墩及輔助墩共有3個(gè)墩，墩身橫橋向?qū)?.0 m，壁厚0.8 m，縱橋向墩身厚度4.0 m，壁厚1.0 m。根據(jù)支座布置需要，墩頂采用大直徑圓弧勻順過渡，過渡段高度12.5 m，橫橋向加寬至15.0 m;墩底由于結(jié)構(gòu)受力需要，10 m高度范圍內(nèi)墩寬從7.0 m直線變化至墩底9.0 m。墩底5.0 m及墩頂2.5 m為實(shí)體結(jié)構(gòu)。引橋N1號(hào)～N7號(hào)墩墩身橫橋向?qū)?.0 m，壁厚0.8 m，縱橋向墩身壁厚3.5 m，壁厚1.0 m。根據(jù)支座布置需要，墩頂橫橋向采用大直徑圓弧勻順過渡，過渡段高度12.5 m，墩頂加寬至15.0 m;墩底由于結(jié)構(gòu)受力需要，10 m高度方位內(nèi)墩寬從7.0 m直線變化到墩底8.0 m。墩底2.0 m及墩頂2.5 m為實(shí)體結(jié)構(gòu)。N8號(hào)墩為引橋與亭江互通交接墩，根據(jù)墩頂支座布置需要，墩頂橫橋向?qū)挾燃訉捴?9 m，靠匝道側(cè)加高0.6 m，其余均保持不變。平面布置及一般構(gòu)造形式如圖1，圖2所示。

圖1 主橋邊墩、輔助墩及引橋墩平面布置圖

圖2 主橋邊墩、輔助墩及引橋一般結(jié)構(gòu)示意圖

2 施工方法

2.1 墩身

采用翻模法施工，每次澆筑高度4.5 m，單套模板共由3塊高2.25 m的模板組成。施工時(shí)，以其中第一節(jié)作為基礎(chǔ)模板，根據(jù)每個(gè)墩身直線長(zhǎng)度情況，在末節(jié)直線段進(jìn)行節(jié)段調(diào)整，使其標(biāo)準(zhǔn)段模板施工高度與上部花瓶異形段分界點(diǎn)一致。頂部花瓶異形段，墩身高度為14 m，共分4次澆筑完成，第一、二次澆筑高度4.5 m，第三、四次澆筑高度2.5 mm。0號(hào)邊墩和引橋8號(hào)墩比其他墩高出1.2 m和0.6 m，與末次同時(shí)澆筑。墩身不采用外架施工，施工時(shí)，設(shè)計(jì)鋼筋綁扎安全操作平臺(tái)，便于鋼筋綁扎，鋼筋綁扎安全操作平臺(tái)由型鋼制作而成，可拆卸及調(diào)整尺寸，墩身鋼筋均在后場(chǎng)加工車間加工成半成品，各種加工的鋼筋按型號(hào)、規(guī)格、尺寸進(jìn)行編號(hào)，分別堆放整齊，經(jīng)運(yùn)輸車運(yùn)至墩身處由起重設(shè)備起吊配合綁扎，標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段鋼筋每節(jié)主筋長(zhǎng)9.0 m，主筋接長(zhǎng)采用滾軋直螺紋接頭。

2.2 鋼筋

主筋連接→箍筋綁扎→拉鉤筋綁扎→墊塊施工→鋼筋檢查→模板安裝→頂口鋼筋固定。

2.3 固定架轉(zhuǎn)換

鋼筋主筋連接9 m，為防止鋼筋綁扎完成后，鋼筋籠發(fā)生傾覆，在采用鋼筋綁扎平臺(tái)綁扎完成后，在鋼筋籠內(nèi)安置固定架，進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換，待模板安裝完成后，再安裝鋼筋綁扎平臺(tái)，取出鋼筋固定架，再次進(jìn)行體系轉(zhuǎn)換。

2.4 模板

為確保墩身外觀質(zhì)量，墩身外模采用精制的大塊定型鋼模，使用桁架式圍檁固定模板抵抗側(cè)壓力，鋼模壁體厚6 mm。墩身下部擴(kuò)大部位及上部的變截面部位(花瓶形)則采用特制的模板施工完成。

2.4.1 墩底模板

墩底擴(kuò)大部位高10 m，由四節(jié)2.25 m和一節(jié)1 m模板組成，輔助墩及邊墩截面尺寸由9.0 m ×4.0 m 變?yōu)?.0 m ×4.0 m，引橋墩截面尺寸由8.0 m ×3.5 m 變?yōu)?.0 m ×3.5 m。

底部分3次澆筑，前2次澆筑高度4.5 m，后一次與直線段一部澆筑3.25 m。模板中間7 m處與直線段模板通用，加長(zhǎng)段單獨(dú)制作。9 m～10 m處1 m模板單獨(dú)制作。因考慮擴(kuò)大部分側(cè)模與直線段側(cè)模通用，故在進(jìn)行擴(kuò)大部分施工時(shí)，在側(cè)模處增設(shè)調(diào)平底座，調(diào)整桁架角度，擴(kuò)大部分施工完成后，將調(diào)平底座拆除，重新安裝桁架。

2.4.2 直線段模板

直線段由四節(jié)2 m模板組成，以其中一節(jié)作為基準(zhǔn)面模板，每次澆筑高度6 m。輔助墩及邊墩截面尺寸為7.0 m×4.0 m，引橋墩截面尺寸7.0 m ×3.5 m。

2.4.3 墩頂花瓶形模板

墩頂花瓶形由三節(jié) 5.0 m，5.0 m，4.0 m 組成，邊墩和引橋0 號(hào)墩最后一節(jié)為5.2 m，4.6 m。

在最后三節(jié)模板，因?qū)挾容^長(zhǎng)，需增設(shè)對(duì)拉螺桿，對(duì)拉螺桿采用φ32的圓鋼。除引橋N8號(hào)墩外，其他墩上部結(jié)構(gòu)形式相同，引橋N8號(hào)墩較其他墩寬，故此以引橋N8號(hào)墩作為特例說明。N8號(hào)墩除與其他墩均在最后三層模板上增設(shè)對(duì)拉螺桿外，因最后一層模板懸臂較大，還在澆筑最后一層時(shí)，在倒數(shù)第二層與最后一層模板處增設(shè)三根斜撐。模板安裝到位，表面處理。根據(jù)測(cè)量放出的墩身位置線，選用塔吊分塊吊入安裝就位。

首節(jié)段模板安裝時(shí)，模板安裝前用鋁合金條作靠尺，在墩身輪廓線內(nèi)設(shè)置水泥砂漿帶，水泥砂漿標(biāo)號(hào)為M10，水泥砂漿帶外邊線與墩身邊線一致，砂漿帶寬5 cm，高約2 cm～3 cm。待首節(jié)墩身澆筑完成后，將水泥砂漿帶鑿除，再拆除模板。

其余節(jié)段模板安裝時(shí)，清理未拆除的模板上口，塔吊分塊吊起4.5 m模板安裝到未拆除的模板上。先將模板就位，與未拆模板間用連接螺栓先套上，再將面板靠在鋼筋保護(hù)層墊塊上，在鋼筋骨架上設(shè)臨時(shí)拉桿防止模板傾倒。

模板安裝到位后，通過垂線，調(diào)位模板垂直度，垂直度調(diào)整完成后，檢查模板幾何尺寸，最后用測(cè)量?jī)x器檢查其頂口坐標(biāo)，滿足要求后固定并加固。如水平坐標(biāo)不滿足要求，再用千斤頂對(duì)模板進(jìn)行微調(diào)，確保平面坐標(biāo)、垂直度及幾何尺寸均滿足要求。

為了利于鋼筋的定位，本工程要求使用高強(qiáng)砂漿定制保護(hù)層定位塊。保護(hù)層定位塊的尺寸及其形狀應(yīng)能保證混凝土保護(hù)層厚度的準(zhǔn)確性。

2.4.4 內(nèi)模板

輔助墩及邊墩底部5 m及頂部1.5 m為實(shí)心段，中間部分為空心段。引橋墩墩底2 m及頂部2.5 m為實(shí)心段，中間部位為空心段。

空心墩內(nèi)模利用3 cm厚的組合鋼模后場(chǎng)加工好后，轉(zhuǎn)運(yùn)至前場(chǎng)分塊吊裝，倒角部分采用竹膠板模板，標(biāo)準(zhǔn)段模板高度為4.8 m，背楞采用雙腳手管，間距為45 cm，背帶2［10a，間距為80 cm。

在已澆筑完成的墩身內(nèi)壁上，設(shè)置預(yù)留槽口，在槽口內(nèi)，安設(shè)平臺(tái)底部型鋼支架，在支架上鋪設(shè)腳手板，待澆段澆筑完成后，吊出內(nèi)模模板，再抽出型鋼平臺(tái)，用于下次施工。

1)倒角模板安裝。首先在上一節(jié)段混凝土施工時(shí)埋設(shè)支撐預(yù)埋件于節(jié)段頂面下15 cm處，待內(nèi)模拆除后，預(yù)埋上焊接型鋼，要求所有型鋼頂面位置應(yīng)在同一水平上且牢固。然后分塊安裝倒角模板擱置在支撐型鋼上，再在模板端頭設(shè)置阻擋鋼筋，防止模板傾倒。

2)內(nèi)撐桿設(shè)置。為了保證墩身壁混凝土厚度，按照2 m×2 m間距布置墩身內(nèi)撐桿，內(nèi)撐桿長(zhǎng)度等于墩身壁厚。

3)組合模板安裝、加固。同倒角模板安裝方法，分塊安裝墩身內(nèi)壁組合鋼模板。內(nèi)模板采用腳手管、頂托作撐桿，按照50 cm×80 cm間距布置，抵抗混凝土產(chǎn)生的側(cè)壓力。

2.5 實(shí)心段

空心墩頂實(shí)心段為長(zhǎng)方形結(jié)構(gòu)，主橋輔助墩及邊墩結(jié)構(gòu)尺寸為4.2 m ×1.4 m，引橋結(jié)構(gòu)尺寸為4.2 m ×0.9 m。

空心墩頂實(shí)心段一次性澆筑，輔助墩及邊墩為173.35 m3，引橋N1號(hào)～N7號(hào)墩為128.85 m3、引橋 N8號(hào)墩為179.85 m3。主橋輔助墩及邊墩在順橋方向，在墩身實(shí)心段底口下32 cm處4根Ⅰ20a(長(zhǎng)1.8 m)作為承重梁，間距1.2 m。利用4根［10作為分配梁，沿順橋方向布置，其間距為40 cm。最后再在分配梁上鋪設(shè)膠合板，作為墩頂實(shí)心段的底模。

3 結(jié)語

在該施工方法下，成型橋墩線形平順，整體性較好，施工工期短，材料利用率較高，器械可重復(fù)使用避免浪費(fèi)，節(jié)約施工成本。施工工藝要求較高，施工中的監(jiān)測(cè)，糾偏比較重要。此施工方法，適用于高墩及超高墩的施工建設(shè)，可應(yīng)用于其他相關(guān)工程。

［1］毛鶴琴.土木工程施工［M］.武漢:武漢理工大學(xué)出版社，2005.

［2］項(xiàng)海帆.高等橋梁設(shè)計(jì)理論［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］李 峰.滑模工藝在薄壁高墩中的應(yīng)用［J］.山西建筑，2011，37(22):182-183.