五一矿大桥深基高墩预应力箱梁的施工

    摘  要：五一矿大桥因其地势险峻，基坑较深，危石多，墩高，跨长，施工难度较大，本文就五一矿大桥施工方案设计作了简明扼要的介绍。 
    关键词：桥梁 箱梁 施上 方案

    深基高墩预应力箱梁的施工在山区公路建设中会越来越多，本文结合五一矿大桥工程特点，对该类桥梁的施工方案进行介绍。 
    1 工程概况 
    五一矿大桥位于广西南丹县车河镇龙泉冶炼厂东侧山谷中，地貌属山岭重丘区，地形起伏大，相对高差10-95m。该桥为二级公路桥，桥型为：(5×30+4×40+5×30)m装配式后张法预应力砼空心箱梁。全桥长46.26m，设计行车速度60km／h，设计荷载汽—超20，验算荷载挂—120，桥面宽度11m(机动车道)+2×0.5m(防撞墙)。本桥有一个明显特点，因受山谷地形影响桥墩的高度相差悬殊，最高处高达77.5m，最低处仅9.5m。高度20.0m以下桥墩设计为双柱实心墩，墩柱面积为(1.5×1.2)㎡；高度20.0m以上桥墩设计为双柱空心墩，空心墩壁厚30cm，每墩柱柱顶截面为(2.5×2.0)㎡。各桥墩均采用挖井基础，基础最深20m，最大截面(6.6×5.0)㎡。桥台为肋式桥台，每桥台设两个肋板，厚0.8m；盖梁为钢筋混凝土盖梁，基础为明挖扩大基础。因为该工程地势险峻，基坑较深，危石多，墩高，跨长，安全工作的矛盾十分突出，做好施工方案设计与安全事故预防工作显得尤为重要。 
    2 施工方案设计 
    全桥施工分基础施工、墩台身施工、箱梁施工和桥面系施工四大部分，为加快施工进度，总体上按平行流水作业法进行施工。 
    2.1 基础施工 
    a.基坑开挖：采用人工配合挖掘机开挖基坑，基坑平面位置测量放样复核无误并报请监理工程师批准后，即可进行开挖。地面以下5.0m基坑，采用挖掘机开挖；对于5.0m以下部位，由于挖掘机无法挖到，采用人工开挖；对于岩石部分，用凿岩机钻孔，爆破开挖；人工开挖出来的土石方采用卷扬机或手摇绞车吊出基坑。在土和全风化、强风化岩区段，为了确保施工安全，采用C15混凝土进行护壁，护壁厚20cm，对于个别孔井尺寸过大、过深的混凝土护壁，必须布设抗拉钢筋，进行井壁支撑；对于位于陡壁地方的基坑，则先用机械进行刷方，营造一个施工场地，刷方的边坡用浆砌进.行护面，以确保施工安全，孔井周围做好排水工作。 
    b.测量放线：由于基坑较深，仪器无法直接观测，采用先在基坑四周混凝土面上放出基础中线桩，然后向下每隔2-3m做一层测量平台，由上至下逐层将中线桩和水平桩引至境壁，完成整个测量工作。 
    c.基础混凝土浇注：混凝土拌和采用两合500L强制现场研究，采取以下解决方法：①增加水平管长度；②增加弯管；③减少泵送管的垂直距离，并在泵送管下增加减速漏斗，混凝土振捣采用Φ50插入式和平板式两种振动器，分层浇注，每层厚度不超过30cm，所掺加片石不超过20％。 
    2.2高墩施工 
    由于桥墩数量多，墩柱最高达77.5m，墩身施工是该桥的一个技术难点。根据工地的实际情况及现有的设备条件，另从降低成本出发，对高20m以上的墩柱采用提升托架结合翻转模板的方法进行施工，而20m以下的墩柱采用钢管搭架的方法施工。 
    a.提升托架法施工：施工托架用贝雷粱拼装而成，桥墩两个墩柱共用一个托架。贝雷梁托架上面用钢管搭架，钢管架顶上安装小型门吊，门吊用来吊装墩柱模板、起吊和安装钢筋、浇注墩身混凝土等，钢管架还可以作工作平台。施工所用机具都安放在贝雷梁托架上，支承托架在墩身适当位置预埋Φ50螺丝，为使墩身混凝土表面光洁美观，完工后螺丝不霹在墩身外面，在浇注墩身混凝土前，把螺丝的螺母预埋在墩身里，使用时方把螺丝拧土，完成该道工序后即把螺丝取出，螺丝留下的孔眼用砂浆封住；提升架用四台千斤顶进行。为使托架平稳上升，四台千斤顶要同步进行，且有专人指挥操作，确保施工安全。 
    b.模板安装：加工墩柱专用模板，采用翻转模板方法进行，因为空心墩每箱高达7.5m，为了便于施工，决定每箱分两次装模，两次浇注混凝土后一次浇至隔板顶，每次高度3.75m，而3.75m的高模板分成两块，每块高1.87m，每个墩柱配备3套这样的模板，轮流翻转进行装模。每次始终都有1套固定在已浇好的墩柱上，拼装模板时，用托架上的门吊进行起重，空心墩内模采用较轻型的钢模，每箱也分两次进行装模，为使模板能顺利拆出来；在浇隔板混凝土时，预留1个30cm×50cm的预留孔，把内模拆出来后，把钢筋焊接上，再用混凝土把隔板预留孔封住。钢筋用托架门吊吊到墩上进行安装。浇注墩身混凝土时，采用托架上小型门吊吊混凝土至墩柱浇注。因为桥墩奉高，送水困难，混凝土养护采用养护剂进行养护。 
    2.3 箱梁施工 
    预制空心箱梁场地设在桥头引道上，空心梁底模采用基础浆砌片石，厚20cm。底模采用C15混凝土，厚20cm。预制场设双轨道龙门吊，用以浇注空心梁混凝土，起重机用来吊移空心梁。预制场安装2台强制式搅拌机。 
    空心梁预制浇注混凝土分两次进行，安装绑扎好钢筋后，先装好内模底板和内外侧板，浇注完底板和侧板混凝土后，再安装顶板模板，绑扎顶板钢筋，最后浇注顶板混凝土，施工缝处理采用水冲洗凿毛工艺，养护方法采用麻袋覆盖、洒水养护。空心梁预制张拉后，孔道应尽快压浆，压浆采用水泥浆，标号不低于空心梁混凝土标号。为了减少水泥浆收缩对压浆效果的影响，在水泥浆中掺入一定量的铝粉。待水泥浆标号达到设计规定后，方可进行位移和吊装。 空心梁安装采用贝雷粱拼装的双轨道龙门吊进行。检测吊装机械设备的性能是否满足要求，以确保安全，空心梁安装必须检查墩台支座平面位置和标高是否符合设计和质量标准要求，确保空心梁准确就位。中梁用架桥机直接就可以安装到位，边梁必须用人工，手拉葫芦卷扬机配合横移，再就位。 
    3 施工安全管理 
    针对五一矿大桥特殊的结构、场地、作业环境和机械设备，安全管理工作主要从以下四个方面进行：①建设好安全组织机构；②坚持从严、从细、从实狠抓经常性的安全教育；③编制各种安全管理规定、措施，使安全工作有章可循、有法可依；④对危险作业场所、作业面、特殊机械设备，采用特殊措施，在深基坑开挖时，要做好钢筋混凝土护壁的支护，在基坑、混凝土拌和站上方，做钢结构防护栅，确保坑壁不坍塌落石，对水上危石进行防护，在高墩梁施工中，每个工作面即采用安全网全封闭，危险作业面工人全部系安全带；对索道、托架、龙门、千斤顶、油管、接头等及时检查，对设备及时维修、保养，电器设备专人管理，特殊工作要持证上岗。 
    4 结语 
    五一矿大桥的施工实践证明，深基开挖既保证了进度，又保证了施工安全、测量控制精确度，高墩施工连续取得了日进度1.875m的好成绩，而且混凝土内实外美，墩中心和截面尺寸偏差远小于交通部《公路桥涵设计通用规范评价技术规范》(JTJ／T037.1—2000)允许值，大跨径空心梁的预制安装更是做到了安全、准确、快速,为同类桥梁的建设积累了一定的经验。