浅议钢箱梁T构转体桥中墩施工技术

焦鹏

摘 要 本文以太原市卧虎山快速路建设工程2*100m钢箱梁T构转体中墩施工中遇到的钢筋、预应力筋以及外包钢板相互交叉影响施工的难题为课题进行研究，总结出一套成熟的钢箱梁T构转体中墩施工技术，具体为中墩分段施工，降低施工难度;预埋钢板与法兰整体安装方式解决了高精度安装的问题;采用中墩箍筋与外包钢板一起分节段吊装的方法，解决了外包钢板剪力钉与中墩墩身箍筋冲突的问题;外包钢板分节段拼装，并在钢板内侧面设置横、纵向钢支撑、倒链拉鎖，对钢板内侧面进行定形，钢板外侧四个面设置斜拉钢丝、U型20槽钢加固，对钢板外侧面进行定形，精确对位，有效地控制了钢板安装和焊接过程中的变形问题;采用连通器原理进行竖向预应力筋注浆技术。整体方案可操作性强，具有一定的推广意义。

关键词 中墩;分阶段;外包钢板;预应力筋;注浆

引言

随着我国桥梁建设的发展，越来越多的桥梁需要跨越公路和铁路，而转体施工具有工期短、保证营业线安全运营、占用空间小等特点，为了减小跨线桥梁施工对运营线路的影响，转体施工在公路、铁路桥梁施工中得到了广泛的应用。

本工法依托太原市卧虎山快速路建设工程，以2*100m钢箱梁T构转体中墩施工中遇到的钢筋、预应力筋以及外包钢板相互交叉影响施工的难题，逐一克服，形成一套成熟的钢箱梁T构转体桥中墩施工技术，确保了施工的进度和质量，经济效益和社会效益显著。

1工程概况

1.1 桥梁概况

卧虎山2*100m钢箱梁T构转体桥全长200m，桥面宽28.5～31.39m渐变。桥梁总重8750t，转体60°就位。上部结构采用单箱五室截面钢箱梁，下部结构主墩采用空心薄壁墩，截面尺寸为6×10m，横桥向壁厚1.5m，顺桥向壁厚1.2m。墩柱下接转动系统、承台，钻孔灌注桩基础，桩径1.5m，共29根。边墩采用双柱墩，预应力盖梁，群桩基础。

1.2 中墩简介

中墩是连接上承台和钢箱梁的重要支承结构。截面尺寸6×10m，墩高12m，横桥向壁厚1.5m，顺桥向壁厚1.2m。

中墩内设696根Φ32mm精轧螺纹钢，外套Φ50mm钢波纹管与上承台和钢箱梁完成固结。精轧螺纹钢下部通过固定锚具与上承台固定，中间设定位筋固定在中墩骨架内，上部伸入钢箱梁底2层钢板。

中墩外设钢板，厚度为2cm，重量达到60t。钢板下部通过法兰盘与上承台固定，中间通过剪力钉伸入中墩主筋骨架内。与墩身连接，上部与钢箱梁焊接[1]。

2施工难点分析

2.1 竖向预应力筋安装难，定位精度要求高

中墩竖向预应力筋起到上承台、墩身、钢箱梁三部分锚固的作用。竖向预应力筋采用696根Φ32mm精轧螺纹钢，外套Φ50mm钢波纹管，与上承台横、纵向预应力钢束、以及墩身主筋及分布钢筋均有交叉，同时又要与钢箱梁中间节段预留孔洞连接，故竖向预应力精轧螺纹钢安装定位精度要求极高，连接困难，是本项目实施的一个施工难点。

2.2 外包钢板安装难

（1）与上承台连接难：转体桥中墩预埋与法兰钢板采用M45螺栓对孔连接，对孔精度高难控制。先预埋钢板，再进行上承台钢筋和预应力筋波纹管施工，最后安装螺栓无法保证精确对孔。

（2）与墩身连接难：外包钢板内侧设剪力钉，剪力钉每排间距为30cm，箍筋间距为10cm，不管先施工外包钢板还是箍筋，都会导致剪力钉与箍筋安装时位置出现冲突。

（3）涉及高大模板及大体积砼浇筑，安装固定难：转体中墩截面尺寸6×10m，墩高12m，外包钢板重量达60t，且内模为木模支撑，无法直接与钢板固定。外包钢板整面整块吊装时钢板容易变形，混凝土体量大浇筑过程中容易发生变形，施工过程中无法保证外包钢板的平整度和安装要求[2]。

3总体施工方案

3.1 中墩分段施工

中墩施工需先安装墩身外包板，再绑扎钢筋，然后安装竖向预应力筋。为施工方便外包板底部设门洞，待钢筋及竖向预应力筋施工完成后封闭。墩身内模采用胶合板制作。墩身高11m，混凝土分四次浇筑，第一次浇筑墩身底实体段1m高，空心段7.5m高分两次浇筑，墩梁锚固段在安装钢箱梁底层后一次浇筑。

3.2 预埋钢板与法兰整体安装

转体桥中墩外包钢板预埋钢板与法兰钢板采用M45高强度螺栓采用整体安装方式精确对孔连接，精确对孔后与转体上承台同步施工，上承台第一层预应力筋及波纹管施工后，安装预埋钢板定位骨架，钢板整体吊装精确就位。

3.3 外包钢板分段分节、箍筋分节段同步施工

中墩箍筋与外包钢板等节段吊装，箍筋做成L形，保证钢筋搭接长度满足规范要求的情况下，钢筋绑扎在外包钢板内侧剪力钉上，每排剪力钉内绑扎3排箍筋，分节段钢板与分节段钢筋同时吊装，解决外包钢板剪力钉与中墩墩身箍筋冲突的问题。

3.4 钢板加固

钢板内设支撑、岛链拉锁，外侧四面设斜拉钢丝、U型20槽钢加固，混凝土分四次浇筑，有效控制了钢板变形。

3.5 竖向预应力压浆

结合竖向预应力分布和管道形式，将竖向预应力管道两两分组，采用Φ30mm钢管横向联通，压浆管顶部预留出气孔，底部引出压浆管，待主墩混凝土浇筑完成后，从压浆管底部引出的小压浆管进行压浆，出气孔冒出浓密水泥浆即表示压浆密实，立即对压浆孔和出气孔进行封闭[3]。

4施工工艺流程

4.1 外包钢板法兰整体安装

中墩外包钢板施工时，将M45螺栓和预埋法兰钢板上下层钢板在基坑外侧进行整体拼装，并采用水准仪进行平面调整，达到每3m/5mm平整度要求，精确对孔后整体安装。

4.2 上承台施工及预埋件固定

上承台底层钢筋、预应力筋与外包钢板法兰拼装同步施工。转体上承台采用木模法施工，底层钢筋、立筋绑扎完成后，安装横向纵向预应力钢绞线、管道各一层。预埋钢板T5与钢板法兰T1-4采用M45高强螺栓对孔连接，整体拼装过程与上承台底层筋同步施工，整个拼装过程在中墩基坑外完成，对孔全程采用水准仪进行控制、调节。

在上承台内安装预埋件定位骨架，定位骨架采用U型30槽钢焊制，外包钢板法兰整体采用100吨汽车吊吊装，全站仪定位、调平后与定位骨架进行焊接。

上承台设计为八角形，上层钢筋绑扎需注意预应力槽口位置预留，预应力设计为梅花形对称、分层、不等距布置，预应力穿束时需注意预应力管道顺直，最后预埋墩柱钢筋，保证预埋深度2.1m。为保证预埋件位置准确，应对预埋件采取固定措施，以免振捣混凝土时发生移动;预埋件下面及附近的混凝土应注意振捣密实;预埋件在墩上的外露部分要有明显标识，浇至顶层混凝土时，要注意外露部分尺寸准确;在已埋入墩、台帽内的预埋件上施焊时，应尽量采用细焊条、小电流，分层施焊，以免烧伤混凝土。在混凝土浇注过程中，应随时观察设置的预埋件、预留孔、预埋支座的位置是否移动，若发现移位应及时校正，浇筑过程中还应注意模板情况，如有变形应立即校对并加固。认真填写混凝土浇筑施工原始记录。

4.3 墩身主筋、预应力筋分段施工

中墩采用永久定型外包钢板做模板施工，墩身采用空心薄壁墩。外包钢板采用分节分段吊装焊接，墩身混凝土分四次浇筑，墩身钢筋分段与墩身浇筑相同。

预应力钢筋、压浆管长度为12m左右，采用分两节段施工，分段预应力筋采用连接器进行连接，预应力筋接头错开布置，由技术人员严格把控连接质量，保证预应力筋连接长度及竖向垂直度。预应力钢筋、压浆管竖向方向每2.5m设置一层井型定位筋进行固定，共设计五层预应力体系定位筋，满足预应力体系1cm精确定位要求，最终与墩梁固结预留孔精准对接。

竖向预应力材料进场后，由质检人员、技术人员和试验人员对预应力固结材料进场规格、尺寸性能等进行严格把关验收，对墩梁固结预应力钢筋、压浆管、锚具安装过程中水平位置及平整度进行盯控和检查，确定预应力定位后采用井字形定位筋将其固定，并用水平尺检验，保证其处于同一水平面。通过以上措施，保证预应力体系横向3m范围高差不超过5mm的平整度要求。

4.4 墩身箍筋、外包钢板分段施工

中墩外包钢板内侧设置φ22*130mm剪力钉，剪力钉每排间距30cm，墩身箍筋间距10cm布置。中墩箍筋与外包钢板分节段吊装，箍筋做成L形，保证钢筋搭接长度满足规范要求的情况下，钢筋绑扎在外包钢板内侧剪力钉上，钢筋绑扎前对钢板内侧进行除锈处理，每排剪力钉内绑扎3排箍筋，分節段钢板与分节段钢筋同时吊装，接口处错开满足施工及规范要求，全站仪精确就位，钢板就位后再将箍筋散开与主筋连接，不影响预应力精轧螺纹钢施工。

4.5 外包钢板加固

中墩外包钢板外包钢板厚度为2cm，钢板内设间距30cm剪力钉，为进一步保证外包钢板浇筑混凝土时不发生变形，钢板内设支撑、岛链拉锁，外侧四面设斜拉钢丝、U型20槽钢加固，有效控制钢板变形，满足规范及工期要求。

4.6 支设木质内模

中墩外模直接利用墩外包裹钢板，施工时先支设好外模，外模四周预留1.5*2.0m施工门洞，后补齐。外模设置好后绑扎钢筋，最后支设内模，内模板采用木模。模板支立前精确放出结构外轮廓线并将基底精确找平，找平误差控制在2mm内，保证模板拼装后的垂直度符合规范要求。采用人工配合履带吊吊装钢筋、拼装模板。在模板设计时要考虑到机械吊装，并为吊装需用设计吊点，以防吊装时模板变形。每吊装一节模板要检查一次模板的垂直度及几何形状，无误后才能继续拼上层。模板支立完成后紧固每个加固螺栓。

4.7 墩身浇筑

墩身混凝土分四次浇筑，第一次浇筑墩身底实体段1m高，空心段9m高分两次浇筑，墩梁锚固段在安装钢箱梁底层后一次浇筑。

4.8 模板拆除

带模养护不少于3天，待全墩浇筑完毕达到15Mpa后方可拆除内模，顺序自上向下。外模钢板起永久保护作用，不拆除。

4.9 竖向预应力张拉

墩梁固结预应力精准对位后，由5台穿心千斤顶同步进行预应力张拉，由于固结预应力筋位于钢箱梁内，操作空间较小，张拉过程中由技术员全程盯控，保证696根精轧螺纹钢全部张拉完成，并在24小时之内进行注浆。

4.10 转台封固

转体精确就位后，立即进行封盘混凝土浇筑施工，以最短的时间完成转台结构固结。清洗底盘上表面，焊接预留钢筋，立模浇注封固混凝土，使上承台与下承台连成一体。控制混凝土塌落度，以方便振捣和增强封固效果。

5结束语

钢箱梁T构转体桥施工工艺已经广泛应用，技术也十分成熟，但是转体中墩作为连接下承台与钢箱梁的主要结构，其复杂程度不言而喻。在施工中经常会遇到钢筋、预应力筋以及外包钢板相互交叉影响的难题。本文针对这一难题总结出一整套完整的钢箱梁T构转体中墩施工技术，具体为中墩分段施工、预埋钢板与法兰整体安装、中墩箍筋与外包钢板分节段同步安装、外包钢板分节段拼装、固定，连通器原理注浆技术等，具有一定的推广意义。

参考文献

[1] JTGD62-2004.公路钢筋混凝土及预应力钢筋混凝土桥涵设计规范[S].北京：中国标准出版社，2004.

[2] JTG60-2004.公路桥涵设计通用规范[S].北京：中国标准出版社，2004.

[3] JTGTF50-2011-1.公路桥涵施工技术规范[S].北京：中国标准出版社，2011.