桥墩中系梁可调式整体模架施工技术要点

(山西路桥第二工程有限公司，山西临汾 041051)

1 工程概况

霍州—永和关高速公路是山西省高速公路规划网“三纵十一横十一环”中第八横的重要组成部分。东川河1号特大桥是霍永高速公路东段中的一项重要工程，特大桥上部构造采用66 m×30 m先简支后连续预应力混凝土连续箱梁，下部采用柱式墩、柱式台、灌注桩基础，其中共有中系梁124个。

2 中系梁施工方案的选择

由于东川河1号特大桥作为霍永高速公路东段第LJ16合同段的一个重要单项工程，它的进度影响着整个项目的进度，对于特大桥各分部工程施工方案的选择，我们根据特大桥的实际情况和技术要求，结合我公司的施工经验和技术装备，对各种方案进行评比分析，从中选择最佳方案。选择方案的原则如下:

1)能适应和满足该工程的施工条件、技术要求;2)能确保整个施工工程质量和生产安全;3)所选用的设备、机具简单可靠;4)工作效率高，劳动强度低;5)投资少，节省能源和材料，效益高。

针对中系梁的施工，我公司以前常用的施工方法主要是支架施工法。根据支架法的施工经验，每个中系梁的施工周期为3 d:下墩柱支模、混凝土浇筑1 d;搭支架、支系梁底模、绑系梁钢筋1 d;支系梁侧模、浇筑系梁混凝土1 d。全桥124个系梁采用6套模型，共周转使用124/6=20.7次，采用支架法施工中系梁的施工工期达到62 d(不包括冬季气温影响)，严重制约后续工序的施工。针对这一情况，我们通过借鉴别的类似项目的施工经验，再经过不断的探索和学习，采用了另一种施工方法:桥墩中系梁可调式整体模架施工方法。采用可调式整体模架施工方法每个中系梁的施工周期为2 d:下墩柱支模、系梁底模支设1 d;绑系梁钢筋、支系梁侧模、浇筑下墩柱和中系梁混凝土1 d。每个施工周期用可调式整体模架法可节约1 d。

3 可调式整体模架施工技术的概况

桥墩中系梁可调式整体模架施工技术是一种新型的中系梁施工技术，从2010年的临汾联络线第六合同段的洪安涧河桥开始应用，经过三年时间的完善，该技术已非常成熟，并以独特的优势逐渐推广开来。这种施工技术轻巧、操作方便、安全性高，克服了支架法等工艺带来的不足，取得了很好的效果。于2012年7月30日经山西省公路学会组织鉴定，其技术已达到国内领先水平。

4 施工工艺流程

可调式整体模架法施工工艺流程如图1所示。

图1 可调式整体模架法施工工艺流程

5 技术操作要点

1)模型加工。在施工现场先将每套下墩柱模型用两根10号槽钢纵向加强，两根10号槽钢的距离与中系梁宽度相同。在距墩柱模型的顶部一定距离(该尺寸需考虑中系梁底板模型厚度、方木高度、工字钢高度、螺旋千斤顶高度、螺旋千斤顶的起升高度)处，将两块厚1 cm钢板分别水平焊接在两根10号槽钢上，作为千斤顶的支撑面，并在每个支撑面钢板的下部加焊两道厚1.5 cm加劲板作为水平钢板的斜支撑(见图2)。

图2 支撑钢板下部加焊的加劲板

2)下墩柱模型支设。下墩柱模型支设与常规模型支设方法一样，需要严格控制模型接缝、对点及模型垂直度，焊接的支撑面要置于相邻墩柱的内侧，以便于后续工序的进行。

3)千斤顶安放。下墩柱模型支设完成并经检验无误后，要进行千斤顶的安放。为保证千斤顶的稳定及施工过程中的安全，千斤顶与支撑面间要用螺丝进行连接。

4)工字钢安装。千斤顶安装到位后，将千斤顶高度调至设计高度，进行工字钢的安装，工字钢与千斤顶之间用螺丝进行连接，两根工字钢用φ20穿心丝固定，以保证工字钢的稳定。

5)方木、底板铺设。在工字钢上直接铺方木，不用固定，方木的规格为10 cm×10 cm，长4 m，方木所铺的间距为50 cm。方木铺好后直接在其上面铺底板，中系梁底板与下墩柱模型用1.6 cm的螺丝连接，铺设完成后要检查底板标高，如不符合要求，通过调整千斤顶使之满足设计要求。

6)绑扎中系梁钢筋。钢筋绑扎要牢固，尺寸、间距要满足设计及规范要求。

7)支设中系梁侧模。中系梁的侧模与下墩柱模型及底板都是通过1.6 cm的螺丝进行连接，中系梁侧模支设时，要防止碰撞底板，并认真检查模型尺寸、侧模垂直度、接缝情况等，并对墩柱模型再次进行检查，合格后进行下墩柱和中系梁混凝土的浇筑。

8)下墩柱、中系梁混凝土的浇筑。先浇筑下墩柱混凝土，运输到现场的混凝土用串筒下到墩柱模型内，串筒口距墩柱内混凝土面不能超过2 m。振捣工人从中系梁钢筋空隙间进入到下墩柱模型内，用插入式振捣棒进行振捣。下墩柱混凝土浇筑完成后，紧接着进行中系梁混凝土的浇筑。混凝土浇筑过程中，中途不得随意停顿，振捣要密实，操作要规范。

9)上墩柱钢筋笼安装、模型支设和混凝土浇筑。上墩柱的钢筋笼安装、模型支设和混凝土浇筑的工艺与应用其他施工方法的工艺相同，各项指标需满足《公路桥涵施工技术规范》和《公路工程质量检验评定标准》的相关要求，在此不再阐述。

10)模架拆除及混凝土养生。上墩柱混凝土浇筑完成后，混凝土的抗压强度达到2.5 MPa后就可拆模，在现场施工气温在25℃以上时，第二天就可拆模。具体拆模时间的确定还是以同等条件下养护的混凝土试块的抗压强度为准。拆除时将下墩柱模型、中系梁模型、上墩柱模型所组成的整个模架一起拆除。模架拆除后，要对墩柱和中系梁的混凝土进行养生，养生期不少于7 d。

6 保证安全的技术措施

6.1 确保千斤顶、工字钢稳定的措施

1)将千斤顶底部焊接一块1 cm厚的钢板，在钢板四角及支撑钢板的对应位置处钻眼，在安装过程中将千斤顶用4条直径1.8 cm的螺丝与支撑钢板进行连接，确保千斤顶不位移、不倾倒。

2)在千斤顶顶部焊接适当大小的1 cm厚的钢板，在钢板四角及工字钢支撑点处的适当位置钻眼。工字钢安装时，用四条直径1.8 cm的螺丝将千斤顶升降套筒与工字钢底部连接。在工字钢起升或下降过程中，两个千斤顶要同时操作，确保工字钢与千斤顶连接点处受力均匀。

3)在中系梁底板标高调整后，将两根工字钢用φ20穿心丝进行对拉、连接，使其形成一个整体，确保后续工序施工过程中工字钢的整体稳定性。

6.2 使用螺旋千斤顶的安全措施

1)施工前，通过理论计算中系梁的自重、中系梁模板、工字钢、方木和施工活载的重量之和，来确定千斤顶的总支承力。根据千斤顶的总支承力计算每个千斤顶的承受重量，来选用相应规格的千斤顶。

2)千斤顶在使用过程中要经常加注润滑油，使它的棘轮组、升降套筒和主架之间的接触面能够润滑，动作能够灵活可靠。在使用之前要检查千斤顶的各项性能是否良好。

3)在千斤顶起升和下降过程中，工字钢两边的千斤顶要同时起升和下降，以保证工字钢与千斤顶连接点处受力均匀。起升时应注意升降套筒上升高度，当在升降套筒上出现红色警告线时，表示已升到该千斤顶的额定高度，应停止起升，否则会出现危险。下降时也应使升降套筒缓慢下降。

6.3 其他的安全措施

1)墩柱及中系梁模型支设要牢固，模型之间的连接要紧密、可靠，以防在浇筑混凝土过程中模型发生移动。2)中系梁施工过程中，要在方木上搭设一个工作平台，以方便施工人员操作，在工作平台四周距模型外侧大于60 cm处设防护围栏。3)模型和工字钢进行吊装安装时，吊车下方及其操作范围内严禁站人，吊车司机和指挥人员要相互密切配合。

7 结语

通过与以往中系梁施工技术比较，使用桥墩中系梁可调式整体模架施工工艺，避免了支架施工法中支架丢失、损坏等现象，减少了资源的浪费。在东川河1号特大桥的124个中系梁施工中全部采用可调式整体模架施工工艺，带动后续工程缩短工期20 d，由此节约了施工成本，产生较好的经济效益。由于采用这种工艺，墩柱和中系梁的连接处无接缝现象，表面平整光滑。在业主组织的各种质量和进度评比活动中，我公司受到了多次表彰和奖励。