淺談包西鐵路米家園澤榆溪河特大橋特大橋高墩施工
2017-04-24
?。?工程概況
包西鐵路米家園則榆溪河特大橋全橋長1462.48米，結構形式為29孔32m簡支T梁+1聯(lián)(38+64+38)m連續(xù)梁+11孔32m簡支T梁。(38+64+38)m連續(xù)梁采用掛籃懸臂澆注施工。全橋墩臺采用鉆孔灌注樁基礎，30-31#墩為φ150cm鉆孔樁，包臺-29#墩及32-西臺基礎采用φ125cm鉆孔樁；空心墩除12#、13#、29#~32#采用C類墩以外，其余空心墩采用B類墩。1#~7#、34#~37#、39#~42#為圓端形實心墩。橋臺采用單線T形橋臺。平均墩35米以上。
2.高墩施工的特點及難點
該橋梁所處地形復雜，而且大部分橋墩身高。工程量大，工期短，因此橋墩施工是該工程的關鍵所在。然而對于20 米以上的高墩柱卻存在以下的特點：
2.1施工周期長。對于高空作業(yè)，模板的受力自成體系，從模板的受力性能考慮，高墩柱混凝土的一次澆筑高度一般為4至6 m。對于20 米以上高墩的施工次數(shù)至少在4次以上，這樣每一根墩柱的施工周期相當長，受機械設備等因素影響，有的墩柱施工工期較長。
2.2模板和機械設備的投入大。由于單根高墩柱的施工周期長，且受總工期的限制，各大橋的高墩柱只能采取平行作業(yè)的施工組織方法，每根墩柱至少配備6米高度的模板,使其自成施工體系，這樣模板的投入相當大。受起吊能力的限制，高墩柱施工須配備大噸位的吊車，且全標段高墩柱數(shù)量多，分散于不同的山溝內，致使吊車等設備很難相互調配使用，導致機械設備的投入也大。
2.3高墩施工定位控制難度大。對于高橋墩來說，截面相對面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高，是其顯著的特點，施工時軸線很難準確控制。
2.4高墩施工接縫的處理要求高。高墩柱不僅僅只是一個簡單的受壓構件，而且還受到復雜的彎矩扭矩作用，必須保證墩身有一定的柔度，在荷載和各種因素作用下其彎曲和擺動不可避免，因此對高墩的施工質量要求很高，而高墩的施工縫如處理不到位，就成為墩身受力的薄弱處。
3施工關鍵技術
針對墩柱墩身較高的特點，墩柱模板全部采用特制定型鋼模板，由兩塊半圓拼裝而成，模板每節(jié)高度分1.5m、2.5m、3m三種，其中1.5m、2.5m為D140的模板，3m為D180模板。采用吊車進行模板安裝，在吊車不能所及的高度采用卷揚機和臨時固定在已澆混凝土柱頂?shù)牡跫艿跹b施工時所需材料和安裝墩柱模板（1.5m/節(jié)），在模板頂和中部分別以風纜繩緊固穩(wěn)定，保證立模后的剛度及豎直度。墩柱混凝土在吊車能及的高度用混凝土運輸車送至現(xiàn)場，以吊車配混凝土吊斗，利用串筒澆筑，吊車不能及的高度，用混凝土輸送泵直接送至模板內澆注，用插入式振搗器振搗，混凝土采取分層連續(xù)進行澆注，每層厚度不大于30cm，中間因故間斷不能超過前層混凝土的初凝時間。混凝土采取集中拌和，混凝土攪拌車運輸。
施工工藝流程：開工報告→施工準備→測量放樣→樁頂鑿毛→鋼筋制作→立模板→澆筑混凝土→拆模→養(yǎng)護
3.1測量放樣
先對墩柱的結構線及墩柱中線進行測量放樣，墩柱前后、左右邊緣距設中心線尺寸容許偏差10mm。墩柱施工前，將樁頂沖洗干凈，并將墩柱結構線以內的混凝土面鑿除浮漿，整理連接鋼筋。
3.2鋼筋工程
嚴格按照經(jīng)監(jiān)理工程師審批的支架方案進行塔設，墩柱支架塔設完成后進行墩柱鋼筋幫扎施工。鋼筋統(tǒng)一在加工棚進行下料和制作，鋼筋的調直、截斷及彎折等均應符合技術規(guī)范要求，鋼筋加工完成后進行編號堆放，運至作業(yè)現(xiàn)場再用定滑輪吊至作業(yè)平臺進行綁扎、焊接。對于變截面高墩,應注意墩柱主筋接長時應注意焊接接頭必須錯開,使接頭鋼筋面積不超過鋼筋總面積的25%;箍筋接頭應在四角錯開,彎鉤長度滿足設計及抗震要求。按設計及規(guī)范制作的墩柱鋼筋籠用吊車吊裝時對位要準確，采用垂線法定位，中心點誤差控制在2cm內，墩柱邊側的保護層利用墊塊來保證，并對蓋梁連接鋼筋進行預留。
3.3支架與立模板：
3.3.1墩柱支架搭設
a、技術要求：墩柱腳手架主要起穩(wěn)固模板、操作架、支撐及垂直運輸作用，必須具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性；支承部分必須有足夠的支承面積，如安設在基土上，基土必須堅實并有排水措施；腳手架立桿間距及橫桿步距必須滿足使用要求。
b、搭設方法：清平夯實基土(最好將腳手架支承于墩柱承臺上)，圍繞墩柱搭設立柱鋼管支架：采用立桿24根，立桿采用搭接的方式連接，搭接長度不小于50cm，搭接范圍內的扣件不少于2個。各立桿間布置水平撐，并適當布置垂直剪力撐，剪力撐與水平方向成45°角放置。鋼管支架立桿的縱橫向間距為1.4m×1.4m，橫桿步距為1.6m，則搭設一個立柱支架鋼管總長為2360m，扣件約1180個。
c、支架受力分析及計算：鋼管支架自重力：19090N，施工荷載：10000N，合計：F=29090N?？紤]施工時的不均勻性，取不均勻系數(shù)1.5，則剛支架所受總荷載為：F=29090N×1.5=43635N。每根立桿承受荷載為：43635/8=5454N，則用￠48×3mm的鋼管面積A=424，鋼管回轉半徑為：I=15.9mm.
1)按強度計算，立桿的受壓力為：σ=N/A=5454N/424mm?2
2)按穩(wěn)定性計算，立桿的受壓應力為：長細比：λ=L/I=1600/15.9=100 查《鋼結構技術規(guī)范》表C-2，b類截面軸心受壓構件的穩(wěn)定系數(shù)，Φ=0.432
σ=N/(Φ×A)=5454/(0.432×424)=29.8N/mm2"
