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雅康高速前碉沟大桥施工技术分析

添加时间:2019/05/20
  摘要:详细介绍了雅康高速前碉沟大桥的施工关键技术, 主要包括薄壁空心高墩1#和3#交界墩, 以及大尺寸T构0号块施工。大桥如期完工, 工程质量优秀, 所做工作可供类似工程参考。
  
  关键词:高速公路; 桥梁; 薄壁空心墩;
 
  
  1 工程概况
  
  雅 (雅安) ~康 (康定) 高速公路起于雅安市草坝, 接在建的乐山至雅安高速公路, 设对岩枢纽互通式立交与雅安至泸沽高速公路相接后, 经天全、新沟, 设隧道穿越二郎山后, 经泸定、瓦斯沟止于康定县城东菜园子, 路线全长134 km.工程的C14标段 (K75+640~K80+671, 长度5.031 km) 主要包括桥梁、隧道及路基等工程, 其中前碉沟大桥是控制性工程。前碉沟大桥左线主桥采用变截面连续T构桥, 里程ZK76+281.8~ZK76+480.8, 全长199 m, 桥跨径组合为:1×13 m+ (70+70) m+3×13 m, 主桥为主跨70 m连续T构桥, 主墩为矩形薄壁空心墩, 墩高60.6 m, 如图1所示。前碉沟大桥右线主桥采用变截面连续T构桥, 里程ZK76+282.8~ZK76+470.8, 全长188 m, 跨径组合为:1×13 m+ (70+70) m+2×13 m, 主桥为主跨70 m连续T构桥, 主墩为矩形薄壁空心墩, 墩高58.2 m.
  
  图1 前碉沟大桥左线桥

  
  本工程的施工难点有:一是如何进行既经济又实用而且快速的薄壁空心高墩施工;二是1#和3#交界墩施工;三是T构0号块施工。
  
  2 施工关键技术
  
  2.1 薄壁空心高墩施工
  
  对爬模、滑模、翻模三种主墩施工方案进行比选。爬模施工须用吊车或塔式起重机提升整套模板和工作平台, 施工受吊车或塔式起重机限制较大, 施工安全压力大且成本投入较高;滑模施工极易产生支承杆弯曲、混凝土水平裂缝或被模板带起、局部坍塌等多种问题, 且模板刚度要求高, 配套设备多, 施工机具投入大, 成本投入较高;翻模施工配套设备较少, 投入机具少, 模板刚度要求低、自重小, 混凝土外观质量容易控制, 施工纠偏容易, 可以连续和间断施工且成本投入较小, 能够满足我标段总体施工计划要求, 相对更为经济合理。结合本工程特点, 综合考虑施工质量、工程造价、施工工期、劳动强度等多种因素, 决定采用塔吊配合翻升模板系统施工[1].
  
  内模采用木模拼装, 由砼内面分别布置竹胶板、方木、槽钢, 内模与外模采用对拉。为加强木模的刚度在对称内模位置采用钢管及顶托支撑来增加内模的刚性。
  
  施工顺序为:设备准备→施工放样→定位骨架安装, 钢筋绑扎→预埋件安装→模板安装调整 (第1次安装3节翻升模板, 高度6 m) →高程及平面位置测量→混凝土浇筑→混凝土养护→第4、5节段钢筋接长、安装 (含预埋件) →拆除、清理第1、2节段模板→翻升第1、2节段模板 (作为第4、5节) 与第3节模板组拼→中线和标高测量→浇筑第4、5节段墩身混凝土和养生, 如此循环作业, 直至达到设计高度。对砼施工缝的处理, 即第1节段浇筑完成, 其强度满足规范要求时应人工清凿砼顶面浮浆, 清除砼渣, 并用高压水将砼面冲洗干净, 使新旧砼接触面能更好的粘结, 确保砼结构的连续性。
  
  大桥主墩施工主要资源配置为:25 t汽车吊1辆、ST60/15塔吊2台、电梯2部、50 m 扬程1818型砼输送泵2台、10 m3砼罐车6辆、2 m/节墩身模板2套。高墩施工用塔吊和电梯等的平面布置如图2所示。
  
  图2 高墩施工用塔吊和电梯等的平面布置

  
  2.2 交界墩施工
  
  前碉沟大桥1#墩、3#墩为交界墩, 是本桥控制工期的重要结构。1#墩位于前碉沟2#隧道的便道处, 3#墩位于山坡处。1#墩施工时需将既有便道进行改移, 其起吊设备利用吊车配合施工。在便道大里程方向山坡位置采用砼基础, 钢管柱作支撑, 工字钢作为便道加宽的横梁, 以此来保证前碉沟2#隧道便道畅通。3#墩施工难度较大, 根据实际地形采用两墩中间位置安装塔吊配合施工 (见图3) .选用臂长50 m塔吊, 以便其它引墩也可采用此塔吊配合施工, 用“塔吊+地泵泵送砼”来浇筑桥墩混凝土。
  
  图3 前碉沟大桥塔吊平面布设

  2.3 T构0号块施工
  
  前碉沟大桥主桥上部为 (70+70) m预应力混凝土T构。0号块长度10 m, 桥面宽度12.25 m, 腹板宽度7.05 m, 高度8.2 m, 箱梁顶板设置2%的横坡。0号块设置两道横隔墙, 每道横隔墙厚度为1.2 m.箱内设洞门1.2 m×1.8 m.0号块悬挑长度为1.5 m, 并底板从墩身根部开始起坡, 起坡高度为22.5 cm.0#块翼缘板长2.6 m, 端头高度0.2 m.中部顶板厚度0.5 m, 端头顶板厚度0.3 m, 底板厚度1.1 m.中部腹板厚度90 cm, 端部腹板厚度70 cm.隔墙内倒角为100 cm×50 cm, 隔墙外倒角为150 cm×70 cm.
  
  0#块主体结构施工流程为:托架施工→底模施工→托架预压→外侧模施工→绑扎钢筋和预应力管道布设。根据0#块的结构形式对隔墙、倒角、顶板、洞门等结构进行施工, 做到工序衔接合理。
  
  经现场多次分析研究, 决定0#块砼浇筑采用一次成型, 采用泵车加溜槽的方法来进行砼浇筑。由于0#块的高度为8.2 m, 故采用加设串筒的办法浇筑。砼浇筑完毕待砼强度达到设计要求后进行模板的拆除及型钢托架的拆除。
  
  托架安装是施工的关键工序, 0#块底模完成后进行超载预压, 按照1.2倍的梁体重量进行预应力预压。预压方式采用千斤顶张拉预压。利用事先在承台预埋3根预应力精轧钢筋进行施作, 预压时逐级进行加载, 直至达到总预压值。预压前在模板上沿线路纵向间距0.5 m一个断面布设变形观测点, 并作好标记并编号。由于托架承受荷载的位置是0#块1.5 m范围, 故其承受荷载应为悬挑部分重量的1.2倍。根据0#块的结构图计算出0#块悬挑部分的平均面积为23.4 m2, 所以其预压的总荷载值应为23.4 m2×1.5 m×2.6 t/m3×1.2=110 t.
  
  预压分6级加载, 前5级每次加载20 t, 每级加载后每隔0.5 h观测一次观测点变形, 当每隔1 h沉降不超过1 mm, 并且连续出现两次时, 进行下一级加载, 直至加载至100 t, 第6级加载荷载至110 t;当每隔1 h沉降不超过1 mm, 并且连续出现两次时, 则托架沉降稳定, 再进行分级卸载, 每一级卸载重量同加载重量。测量人员分别在预压前、加载过程中、卸载前、卸载后分别进行观测, 并作好观测记录, 绘制出沉降观测曲线, 计算出托架的弹性和塑性变形, 对预压后的沉降值进行统计分析, 作为控制施工立模标高的依据[2].
  
  3 结束语
  
  雅康高速前碉沟大桥结构复杂、工期紧、施工难度大, 现场技术和施工人员精心考虑、周密安排, 实现了经济实用、快速施工的薄壁空心高墩建造, 用“塔吊+地泵泵送砼”浇筑1#和3#交界墩, 采用泵车加溜槽的方法一次成型浇筑T构0号块。本桥从2015年4月22日正式开工到2016年1月18日竣工, 历时272 d, 工程质量优秀, 取得了良好的经济和社会效益。
  
  参考文献
  
  [1] 时涛。高桥墩 (盖梁) 无支架施工技术[J].北方交通, 2011 (03) :56-59  
  [2] 陈明柱。桥梁施工过程中桥墩支架方案研究[J].科学技术创新, 2017 (33) :113-114