跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩施工技术研究

徐勇，沈星，练磊

（四川路桥盛通建筑工程有限公司，四川西昌 615000）

0 引言

随着经济社会的快速发展，城市化进程不断提高，人口向主要大中城市集中由此带来这些城市基础设施的大量兴建，为了满足国家城市发展的需要，大量高架立交桥应运而生[1-2]。立交桥呈线路交叉情形，立交桥下部桥墩起到支撑和传递荷载的作用，在立交桥设计中占有重要地位[3-5]。此外，随着立交桥的发展与应用，立交桥下部桥墩也越来越多样化，桥墩的美观设计成为立交桥设计的重要组成部分[6-8]。在此情形之下，产生了一种Y 形桥墩，这种立交桥桥墩在达到一定高度时可以给观看者一种轻盈的感觉，很适合上部结构为钢箱梁的立交桥[9-12]。由于桥墩在立交桥建设中的重要作用，跨线钢结构桥Y 形桥墩的优化设计与施工成为其重点和难点，因此，有必要对跨线钢结构桥Y 形桥墩展开系列研究。

本文以武侯大道（二环路至江安河）道路改造工程（一期）施工二标段武青南路跨线桥墩柱施工实际背景为依托，对跨线钢结构桥墩施工存在的诸多问题进行技术创新，跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩采用BIM技术、定型化大型钢模板一次支模技术、一次整体浇筑技术、墩旁辅助施工平台支架体系等。形成了一整套“跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩施工技术”。

1 工程概况

武侯大道（二环路至江安河）道路改造工程（一期）施工二标段武青南路跨线桥位于成都市武侯大道与武青南路交叉口处，经过实地调查，发现此处车流量非常大，交通极为密集，为缓解此交叉口处交通的压力，故在此处新建一座立交桥跨越武青南路。武青南路跨线桥单幅布置，上部结构为PC 简支小箱梁+连接钢-混组合梁+PC 简支小箱梁，跨中主墩采用Y 形柱墩，其余均采用双柱墩，钢筋混凝土矩形墩立柱尺寸为1.8m×1.8m，钢筋混凝土Y 形墩下口尺寸为5.6m×2.5m，上口尺寸为9.5m×2.5m，连续钢-混组合梁边墩结构型式与PC 简支小箱梁相同，采用钢筋混凝土矩形墩，立柱尺寸为1.8m×1.8m，承台尺寸为6.25m×2.5m×2.3m；桩基采用直径为1.5m 的钻孔灌注桩，桩基的持力层为密实卵石层。

2 技术原理

2.1 Y 形墩旁辅助施工平台支架体系

图1 Y 形桥墩操作支架搭设立面

2.2 Y 形墩钢筋绑扎有限元分析与计算

利用BIM 技术进行建模，分清墩柱主筋、系梁钢筋以及预应力波纹管的交叉点位，有效避免其发生冲突，从而有效消除需要现场切割钢筋的问题。利用BIM 技术对Y 形墩钢筋绑扎进行有限元分析如图2 所示。

图2 利用BIM 技术对Y 形墩钢筋绑扎进行有限元分析

2.3 Y 形墩定型化整体式大型钢模板体系

Y 型墩身采用定型化大型钢模板一次支模到位，墩身高度超过3m 时结构内加设串筒保证混凝土自由倾落高度不超过3m，系梁拉杆为双槽钢，模板内设置精轧螺纹钢对拉，横向间距900mm，竖向间距1100mm，四角采用外拉设置。

3 工艺流程与操作要点

3.1 工艺流程

跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩施工工艺流程如图3 所示。

图3 跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩施工工艺流程

3.2 操作要点

3.2.1 钢筋工程

钢筋在加工厂整体加工制作，统一运送至施工现场，利用智能全站仪和有限元计算分析对钢筋进行精确定位和绑扎。对绑扎好的钢筋骨架进行固定，从而保证钢筋骨架的整体性和稳定性。直径≥22mm 主筋连接均采用机械连接，其余钢筋采用焊接。焊接钢筋需满足单面焊10d，双面焊5d。Y 形墩柱钢筋现场绑扎如图4所示。

图4 Y 形墩柱钢筋现场绑扎

3.2.2 Y 型墩预应力工程

（1）依托工程在PM05 和PM06 桥墩（Y 型墩）系梁位置设置预应力钢束，预应力管道采用增强型金属波纹管。锚垫板与预应力管道垂直精确定位，张拉端和固定端交错布置，在系梁混凝土强度达到要求时方可进行后期预应力的张拉，且钢束均为两端对称张拉。钢束张拉采用双控技术，以张拉力为主，引伸量为辅。

（2）槽口在钢束锚固完成后应做封锚处理，并设置封锚钢筋。若采用焊接，应严格保证单面焊10d，双面焊5d 的焊缝长度。钢束定位钢筋按每500mm 一道，曲线位置300mm 一道。钢束张拉端工作长度为800mm。

3.2.3 模板工程

又如“昆南”入声字“折”的唱调（《南西厢·佳期》【十二红】“也不管堕折”，687）。该单字唱调的过腔是。其中的为第一节级音性过腔，为第二节级音性过腔第三节为主调性过腔。这个过腔即为“级音+级音+主调”两种不同音乐材料组合而成的多节型过腔。

（1）待Y 形墩柱钢筋绑扎完成并检查合同通过验收后，进行后续的Y 形墩柱定型化大钢模板的安装。Y形墩柱模板在加工厂利用组装胎具进行精确定位焊接，待满足要求后运至施工现场，并在现场进行预拼装、组件检查等。Y 形墩柱定型化大钢模板通过拉杆组合式连接，模板外分别增加横向和竖向槽钢加劲肋，以保证Y 形墩柱模板的整体性和稳定性。

（2）Y 形墩柱模板安装完成后，对上下端模板进行调整、固定，并对模板之间接缝进行检查与填塞，有效防止在后续混凝土浇筑过程中发生模板移位及漏浆的问题。Y 形墩柱模板安装如图5 所示。

图5 Y 形墩柱模板安装

3.2.4 墩身混凝土浇筑

Y 形墩柱混凝土浇筑采用商品混凝土，Y 形墩墩身高度超过3m 时结构内分级加设串筒保证混凝土自由倾落高度不超过3m，并利用可移动插入式振动棒进行浇筑混凝土的振捣。混凝土的一次摊铺厚度在30cm~40cm，且浇筑前后间歇时间不得超过90min，应在下层混凝土初凝或重塑前浇筑完上层混凝土。Y 型墩支模及浇筑分两次进行，第一次浇筑至矩形墩墩顶处，第二次浇筑Y 型墩和Y 型墩系梁。Y 形墩混凝土现场浇筑如图6 所示。

图6 Y 形墩混凝土现场浇筑

3.2.5 混凝土养护

Y 形墩柱混凝土浇筑完成后，分别进行Y 形墩混凝土的带模养护和拆模后的养护。

（1）Y 形墩柱混凝土浇筑完成后先进行拆模前的养护，此时需做好Y 形墩柱混凝土的潮湿、保湿工作，并预防混凝土养护期间产生的内外温差导致墩柱产生裂缝，在拆模前养护1~2d 后可对Y 形墩柱模板进行微松，并继续洒水养护至达到混凝土拆模的要求。

（2）Y 形墩柱混凝土拆模后，仍需对墩柱混凝土进行7d 的包裹式潮湿养护。Y 形桥墩钢筋混凝土养护完成后现场如图7 所示。

图7 Y 形桥墩钢筋混凝土养护完成后现场

3.2.6 预应力张拉及压浆

系梁混凝土强度大于或等于设计要求强度的90%后，且龄期不小于7d，满足张拉要求，并开始张拉。张拉完成后，应在1d 内完成孔道压浆。

4 优势及特点

（1）本研究利用BIM 技术建模进行Y 形墩柱钢筋的分析与计算，分清墩柱主筋、系梁钢筋以及预应力波纹管的交叉点位，有效避免其发生冲突，从而有效消除了需要现场切割钢筋的问题，有效保证了Y 形钢筋混凝土墩的整体性，提高了工效。

（2）本研究Y 型墩身采用定型化大型钢模板一次支模到位，墩身高度超过3m 时结构内加设分级式串筒保证混凝土自由倾落高度不超过3m，有效提高混凝土的浇筑质量。

（3）本研究提出了Y 形墩旁辅助施工平台支架体系，在墩身外围搭设盘扣支架作为施工辅助平台，同时在辅助施工平台旁架设自动扶梯，有效保证了Y 形钢筋混凝土墩的施工。

5 结语

本文结合武侯大道（二环路至江安河）道路改造工程（一期）施工二标段武青南路跨线桥墩柱施工实际，提出的跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩施工技术，有效保证了Y 形钢筋混凝土墩的整体性，提高了工效，提高了跨线钢结构桥Y 形钢筋混凝土墩的施工质量。本技术能充分发挥技术应用优势，对类似工程具有很好的推广应用前景。