刚构―连续桥墩分段施工工法

摘要：本文介绍了成灌铁路都江堰车站刚构-连续桥墩分段施工工法。

关键词：刚构-连续桥墩 工法

中图分类号：U445 文献标识码： A

1、工程概述

新建成都至都江堰铁路工程（以下简称成灌线）是四川“512大地震”灾后重建的第一条时速200km的城际铁路。都江堰高架特大桥是成灌线中的一座特大桥，全长13295.271米，都江堰高架车站位于都江堰高架特大桥183#～201#墩之间。车站为四线两站台，都江堰高架特大桥183#～201#墩桥墩设计为三柱式刚构-连续桥墩，中墩与盖梁固结，边墩与盖梁通过支座铰结，墩柱为C40混凝土直径为2.9m的圆柱墩，盖梁为C50后张法预应力混凝土结构，全长46.9m，高2.5m，宽3.2m（见图1-1）。

图1-1三柱式刚构-连续桥墩构造立面图

都江堰制梁场由于就近无可租用的场地，在较远处选址，运距太长，不经济，而都江堰车站位置的场地正好满足制梁场的需求，避免了在其他地方临时租用大量的良田，造成生态破坏，所以制梁场选在都江堰车站处既经济又合理。同时，这也带来一些问题，由于制梁场设于都江堰车站处，都江堰高架特大桥所有的铁路梁均需从此处通过提梁机提至运梁车进行架设，限于龙门吊的跨度小于刚构-连续桥墩盖梁的长度，故所有桥墩均先施工中墩部分盖梁，架梁完成后后再施工边墩盖梁。

对位于提梁站位置的183#～193#右边墩盖梁，受提梁机影响，中段盖梁与右边墩盖梁间预留9.8米的合拢段（见图1-2所示），因此提梁站位置的桥墩需在架梁完毕后再进行盖梁合拢施工，且在架梁完成前盖梁支架不能拆除。

图1-2 183#～193#分段施工刚构-连续桥墩示意图

194#～201#受施工工期影响，先施工中墩盖梁，待正线梁部架设完毕后再施作边墩盖梁，同时合拢。（本工法已与2010年四月在四川省科学技术信息研究所进行了查新（报告编号：20105100900721），报告显示该工法在国内外均是唯一的，为国内首创；并且刚构-连续桥墩这一个实用新型已申请国家专利，专利证书号为第1348906号）

图1-3 194#～201#分段施工刚构-连续桥墩示意图

2、工法特点

（1）、满足了利用既有设备进行提梁作业的要求，节省了施工费用，节约了临时用地。

（2）、刚构-连续桥墩盖梁采用分段分开施工，能灵活的满足施工组织的要求。

3、工艺原理

搭设支架先施工中墩盖梁，架设主线预制梁；同时，搭架支架施工右边墩盖梁，架设右边墩单线预制梁，待预制梁架设完毕，拆除提梁龙门吊后，搭设支架浇筑中墩盖梁与边墩盖梁间的合拢段。

4、施工工艺流程及主要操作要点

（1）、施工工艺流程

1）墩柱施工作业工艺流程：

2）盖梁施工作业工艺流程

（183#～193#墩）盖梁总体施工工艺流程

（194#～201#墩）盖梁总体施工工艺流程

现浇段盖梁施工工艺流程

（2）、主要工序的施工操作要点

1）墩柱和盖梁的施工

a、立柱、盖梁委托专业模板工厂制作，工地安装。立柱模板要求采用δ≥5mm的大块圆柱钢模。盖梁底模采用18mm厚胶合板，侧模采用大块钢模板。

b、立柱模板采用起重机吊装，人工配合支立，整体吊装。在立柱模板连接好后，模板顶部用4根缆风绳沿周长固定模板。立模完毕后，检查模板垂直度和支架的稳定性，测定柱顶高程。

c、立柱混凝土采用混凝土运输车运输，运至工地的混凝土要求和易性良好、塌落度在16～18cm之间。浇筑采用泵车泵管直接伸进立柱灌注的方法，混凝土应分层浇筑和振捣，每层厚度不宜大于0.3m。在泵管出料口下面，混凝土堆积高度不能>0.3m。

d、混凝土振捣使用插入式振动器振捣，振捣器与模板保持10～15cm的距离，振捣器插入下层混凝土5～10cm，采用垂直振捣法捣固混凝土。振捣器的操作要做到“快插慢拔”。振捣完毕后应边振动边缓慢地提出振动器。振动时不允许与模板、钢筋及其他预埋件相碰撞。

e、振动器插点要均匀排列，可采用“行列式”或“交错式”的次序移动，但不可混用，以免漏振，每次移动的距离不得超出振动棒的作用半径。

f、墩身砼达到规定强度后，拆除模板，盖梁混凝土浇筑同立柱混凝土浇筑。

g、立柱、盖梁拆模后应即清除表面浮浆和松动的砂子，采用相同品种、相同强度等级的水泥拌制成水泥浆体，修复和批嵌缺陷部位，待水泥浆体硬化后，用细砂纸将整个构件表面均匀地打磨光洁，并用水冲洗洁净，确保表面无色差。

2）预应力施工：

预应力束张拉必须在盖梁砼达到设计要求强度（方能进行。张拉采用双控方式，以应力控制为主，伸长值校核为辅。

纵向预应力采用两端同步张拉，并左右对称进行。张拉预应力钢绞线时，张拉程序：0初应力（0.10σcon）σcon，持荷3分钟锚固。预应力张拉过程中应保持两端的伸长量基本一致，实测伸长量应扣除初始应力影响。

预应力张拉完成后，孔道尽早进行压浆，一般不超过24小时，最迟不得超过3天，以免预应力筋锈蚀和松驰。

封锚混凝土浇注前，先将接触的混凝土面凿毛并清洗干净后，绑扎封锚钢筋网片，封锚模板必须采用光面竹胶合板制作，安装模板时注意保证与既有砼面的紧密贴合，防止错台现象发生。

3）支架拆除

待混凝土强度到达且张拉压浆完成后，开始拆除支架，支架的拆除除应按照先中部后两边的顺序，对称均匀有序地拆除。

a、提梁站以外的194#～201#墩盖梁在边跨盖梁与中墩盖梁合拢且经张拉压浆结束后方可拆除中墩支架。

b、提梁站以内的183#～193#墩支架在到发线梁架设完毕，且将中墩盖梁与边墩盖梁的合拢段浇筑完成，经张拉压浆结束后方拆除支架。

4）合拢段的施工

a、钢筋连接处理

由于盖梁采用分段施工工艺，在进行分段盖梁钢筋施工时，盖梁主筋需预留足够的搭接长度，在同一截面处的钢筋接头不得多余总接头总数的50%，相邻钢筋接头错开距离L≥50d。焊接工艺和质量应满足相关规范及要求。

b、预应力波纹管道连接处理

由于盖梁采用分段施工工艺，在进行183#～193#墩中墩盖梁和边墩盖梁施工时，需预留合拢段盖梁施工的波纹管的搭接长度；在进行194#～201#墩中墩盖梁时，需预留边墩盖梁施工的波纹管的搭接长度。预应力波纹管道连接处理如下：

①波纹管的接长采用大一号同型波纹管作为接头管，根据波纹管管径为90mm则接头管的长度采用300mm，连接管两端采用密封胶带或塑料热缩管封裹，以防止接封处漏浆。

②预留波纹管长度不宜超出砼面过长，但需满足接头管的搭接长度要求。

③相邻波纹管之间的搭接位置应错开500mm以上。

c、砼处理

在进行后浇段盖梁施工前，需对已浇段盖梁砼的结合面进行充分凿毛，并在旧砼表面涂抹界面处理剂，以保证新旧砼之间的连接性良好。183#～193#墩盖梁合拢段施工时，需对原有配合比进行改进，经试验确定加入5%膨胀剂，以保证合拢段砼的施工质量。

5、效益分析

如采用常规施工方法，即一次性施工刚构-连续墩的盖梁和桥墩，然后采用大跨度提梁机进行预置梁进行吊装。首先该刚构-连续桥墩盖梁的长度为46.9m，都江堰制梁场现有吊装梁的提梁机最大跨度仅为45m，国标中规定的提梁机最大跨度为46m，如需跨越整个盖梁，且兼有从桥墩旁边提梁的功能，提梁机跨度需增加至62m以上，62m跨度的提梁机需要做特殊设计，并且经过国家质检等部门验收合格方能投入使用，这样工程措施费用会大幅提高，由于整个都江堰高架桥的铁路梁都是从此处吊装至运梁车进行架设，再加上整个成灌线工期相当紧张，所以只有采用该工法才能同时满足施工组织要求和工期要求。

本工法成功解决了桥建合一结构桥墩墩身受力复杂，基础设计困难的问题，同时解决了提梁机跨度不足的问题，桥墩盖梁分段分开施工，能灵活的满足施工条件的需求，节约了施工占地面积。为以后城际铁路在类似情况下的规划建设提供了可靠的决策依据和技术指标，新颖的工法技术将促进桥建合一工程施工技术的进步，社会效益和经济效益明显。