娄晓东,卢丹枫
(宁波市政工程建设集团股份有限公司,浙江 宁波 315020)
城市高架-轨道交通一体化桥墩施工技术研究
娄晓东,卢丹枫
(宁波市政工程建设集团股份有限公司,浙江 宁波 315020)
在经济飞速发展的今天,城市建设随之快速发展,受城市发展空间制约,高架桥梁结构在城市道路桥梁设计中孕育而生。特别是近年来,高架桥梁与轨道交通共建越来越普遍,而一体化桥墩施工在共建工程中,也体现出独特优势和特点。论文就高架轨道共建一体化桥墩施工技术进行研究。
高架桥梁;轨道交通;共建一体化桥墩
宁波市北环快速路工程,是一条重要的快速干道。西起宁波高速北出口收费站,东至康庄南路,全长8.55km,采用高架和轨道交通一体化结构,二者共用下部结构桥墩和基础。一体化桥墩采用H形墩,平均高度约20m,最高约33m,墩柱顶部设置盖梁或系梁,承载高架箱梁,中部设置中横梁,承载轨道箱梁。
2.1 节段划分
H型桥墩从施工工艺上划分,则分为4个部分,即:下立柱、中横梁、上立柱、盖梁(见图1)。
图1 H型墩柱立面图
2.2 三次浇筑工艺
盖梁以下部分的H型墩柱属于一个整体,但本工程采取三次浇筑施工工艺。原因有三:一是分次浇筑,可大大降低施工难度并减少质量隐患;二是上立柱施工时模板支架可充分利用已施工的下立柱及中横梁进行抱结加固,降低高大支模架施工带来的安全风险;三是便于钢模板周转使用,节约施工成本,形成流水作业,提高施工效率。
2.3 施工缝位置选择
按照分次浇筑工艺,中横梁端部与上、下立柱之间各有一道施工缝。施工缝位置宜设置在构造线形变化的转折点处,并留有一定的余量,以满足中横梁和上立柱施工要求(见图2)。
图2 施工缝设置
2.4 支架系统
1)支架采用灵活轻便的碗扣式钢管,支架结构布局充分考虑了立柱脚手架与中横梁、盖梁承重支架之间的空间和时间关系,脚手架与承重支架平面布置一次到位,随立柱施工高度分阶段搭设,避免反复搭拆(见图3)。
图3 支架平面布置图
2)盖梁中部的承重支架大部分搭设在已浇筑成型的中横梁顶面(中横梁预应力已施工,但底面支架未拆除),而边缘承重立杆则直接落至地面(见图4),而内外立杆存在一定的刚度差异,为此采取了与中横梁抱结的加固措施,消除内外刚度差异,确保支架整体稳定性(见图5)。
图4 支架横桥向立面布置图
图5 支架纵桥向立面布置图
3.1 工艺流程
墩柱放样→下立柱及中横梁支架搭设→下立柱钢筋安装→下立柱模板安装→下立柱砼浇筑及养护→下立柱拆模→中横梁底模安装→中横梁钢筋和预应力筋安装→中横梁侧模安装→中横梁砼浇筑及养护→中横梁侧模拆除→中横梁预应力张拉及封锚→上立柱及盖梁中部支架搭设→上立柱钢筋安装→上立柱模板安装→上立柱砼浇筑及养护→上立柱拆模→盖梁悬臂段支架搭设→盖梁底模安装→盖梁钢筋和预应力筋安装→盖梁侧模安装→盖梁砼浇筑及养护→盖梁侧模拆除→盖梁预应力张拉及封锚→整体落架。
3.2 操作要点
3.2.1 墩柱放样
1)测量精度控制
轨道交通测量精度要求高,数据处理除用CAD外,还需利用计算器进行复核,采用高精度测量仪器进行测量放样定位。
2)模板坐标复核
放样定点结束后,弹墨线校核平面尺寸;无误后,方可进行模板安装;模板安装完成后,必须校核坐标和线间距。
3.2.2 墩柱支架搭设
1)支架形式
脚手架立杆纵横向间距为90cm×60cm,步距180cm;中横梁、盖梁承重支架立杆纵横向间距均为60cm,步距120cm。支架搭设的构造要求,按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》执行。
2)过渡支架
在承重支架外侧增加一排60cm×90cm的非承重的“过渡支架”,然后在“过渡支架”的外侧搭设脚手架及梯道。“过渡支架”的作用主要是扩大承重支架宽度,减小高宽比,增强整体稳定性。
3)支架与立柱抱结每4步层高设置一道“井字架”抱结,与下横梁抱结每2排间距设置一道抱结。
3.2.3 钢筋绑扎及验收
主筋采用滚扎直螺纹套筒连接;箍筋及中横梁骨架钢筋采用常规电弧焊接。绑扎要求按《公路桥涵施工技术规范》实施,保护层则满足设计要求。
3.2.4 模板安装
除中横梁、盖梁底模为便于装拆而采用高强竹胶板外,其余侧模采用专业厂家加工的装配式钢模板,为确保外观质量和钢模板周转次数,钢模板刚度要大,并且在厂内进行预拼装。安装要求按《公路桥涵施工技术规范》实施。下立柱与中横梁、中横梁与上立柱之间模板采用抱箍连接。
3.2.5 混凝土浇筑及养护
混凝土全部采用商品混凝土,泵送浇筑。中横梁混凝土浇筑时,为避免中横顶面梁倒角处混凝土涌起,需设置1m宽压板(见图6)。因盖梁中部和两侧悬臂段支架基础分别位于承台区域和现状道路区域,需考虑支架的不均匀沉降问题,因此盖梁砼浇筑时,须采取先悬臂段后中部的顺序进行分层、对称浇筑。混凝土养护采用塑料薄膜包裹养护。
图6 中横梁压板及混凝土浇筑
3.2.6 预应力施工
混凝土强度达到设计强度90%时方可张拉预应力束,张拉需对称进行,以张拉力为主,以引伸量进行校核;张拉完毕后24h,及时压密注浆,封锚。
3.2.7 落架
直到盖梁预应力张拉并封锚后,方可进行整体支架拆除(见图7),支架拆除必须按照《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》。
图7 支架拆除后墩柱整体照片
与传统的高架桥梁相比,该结构具有下述特点:
1)节约用地的特点。集地面道路、轨道交通、高架桥梁于一体,对资源进行有效的整合,节约大量土地。
2)缓解交通拥堵的特点。轨道交通与高架桥梁的整合,避免了单一的出行方式,使人们出行便捷,同时,大大减轻交通拥堵。
3)分次浇筑可提高经济效益和安全性。根据H型墩柱的构造特点,采取三次浇筑,可使多座墩柱形成紧凑的流水作业,使劳动力得到合理分配、支架模板材料有效周转,节约了资源提高了经济效益。同时消除了高大复杂墩柱一次性浇筑存在的安全风险。
一体化桥墩与普通桥墩相比,构造复杂,高度大,而轨道交通的界限要求,势必对施工精度要求也高,因此施工难度大。重点是控制施工安全和施工质量,在支架高宽比较大的情况下,必须确保支架具有足够的承载力和稳定性,并尽量简化施工步骤提高可操作性,同时需根据施工方法配置大刚度、高精度的装配式钢模板,从而确保安全和质量。
【1】JTJ041—2000公路桥涵施工技术规范[S].
【2】GB50496—2009大体积混凝土施工规范[S].
【3】JGJ166—2008.建筑施工碗扣式钢管脚手架安全技术规程[S].
Study on the ConstructionTechnology of theUrbanViaduct Rail Transit Integrated Bridge Pier
LOU Xiao-dong,LU Dan-feng
(NingboMunicipalEngineeringConstruction Group Lim itedbyShareLtd.,Ningbo 315020,China)
In today's rapid econom ic development,W ith the rapid development of urban construction,urban development space constraints,elevatedbridgestructurein thedesignofurban roadandbridge.Especially in recentyears,theviaductand railtransitconstruction is more and more common,and the construction of the bridge pier construction in the project,but also reflects the unique advantages and characteristics.In thispaper,theresearchon theconstruction technologyofthebridgepieroftheviaductconstructioniscarriedout.
viaduct;railtransit;jointlysponsor;Integratedbridgepier
U448.28;U445.55+9
A
1007-9467(2016)08-0162-03
10.13616/j.cnki.gcjsysj.2016.08.046
2016-01-28
娄晓东(1979~),男,浙江宁波人,高级工程师,从事市政工程施工技术研究,(电子信箱)1508486584@qq.com。