高墩大體積超長(zhǎng)懸挑蓋梁施工技術(shù)

京秦高速項(xiàng)目東張莊特大橋?yàn)閱畏嚨罉蛄?，東接鳳凰山隧道，西與新集互通區(qū)相連，全長(zhǎng)1?060?m，上部結(jié)構(gòu)為長(zhǎng)40?m的預(yù)制T梁，左幅10號(hào)墩柱為2.4?m方墩，高約35?m，有兩道中系梁。該部位蓋梁上部設(shè)計(jì)為門式標(biāo)志架，蓋梁兩端懸挑3.55?m，用于安裝門式標(biāo)志架。蓋梁寬2.6?m、高2.2?m、長(zhǎng)19?m，混凝土體積為108.68?m3，重達(dá)270?t（圖1）。該蓋梁屬高墩大體積蓋梁，重量大且懸挑端施工困難，易造成大沉降，存在安全風(fēng)險(xiǎn)，必須合理設(shè)計(jì)模板支撐體系。圖1?懸挑蓋梁及墩柱構(gòu)造1?施工難點(diǎn)及方案設(shè)計(jì)1.1?高墩蓋梁施工設(shè)計(jì)1.1.1?施工難點(diǎn)墩柱高35?m，加蓋梁高2.2?m，施工高度達(dá)37?m以上，屬特級(jí)高空作業(yè)，根據(jù)JTGF?9—2015《公路工程施工安全技術(shù)規(guī)范》，搭設(shè)高度8?m及以上、搭設(shè)跨度18?m及以上、施工總荷載15?kN/㎡及以上、集中線荷載20?kN/m及以上的混凝土模板支撐工程屬超過一定規(guī)模的危險(xiǎn)性較大的分部分項(xiàng)工程，需召開專家論證會(huì)進(jìn)行論證。1.1.2?方案設(shè)計(jì)（1）由于施工高度較高且當(dāng)?shù)仫L(fēng)力較大，普通爬梯存在安全風(fēng)險(xiǎn)，因此選用重型“之”字形爬梯。該爬梯采用裝配式組件，安裝拆卸方便，防護(hù)牢固。本工程為方形墩柱，爬梯與墩柱間連接采用預(yù)埋附墻件焊接15?cm×10?cm鋼板，厚1?cm。鋼板與預(yù)埋鋼筋焊接固定，埋深40?cm，鋼筋直徑12?mm。附墻件采用角鋼焊接，間距4.5?m。為保證爬梯穩(wěn)定，在兩道中系梁上部采用?48鋼管“井”字形抱柱用扣件與爬梯連接。（2）考慮施工高度較高、滿堂支架工作量較大、施工工期長(zhǎng)等不利因素，蓋梁支架采用穿鋼棒法支撐，采用Q?345鋼材?150通長(zhǎng)鋼棒，外露50?cm。采用砂箱調(diào)整架體標(biāo)高及支架體系拆卸。為保證砂箱穩(wěn)定，鋼棒兩端緊靠墩柱部分設(shè)方形鋼板鐵盒。1.2?懸挑模架支撐方案1.2.1?施工難點(diǎn)為設(shè)置標(biāo)志架兩端增長(zhǎng)蓋梁懸挑端比普通蓋梁長(zhǎng)且端部無倒角，施工荷載高，必須保證支架尤其是懸挑端安全穩(wěn)定。由于蓋梁屬于外露混凝土構(gòu)件，對(duì)撓度要求較高。1.2.2?方案設(shè)計(jì)本工程普通蓋梁采用I?63?a工字鋼做承重主梁，經(jīng)驗(yàn)算懸挑端部主梁撓度及抗彎不滿足要求，需對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，采用I?63?c工字鋼做主承重梁，端部加焊鋼板做側(cè)板進(jìn)行補(bǔ)強(qiáng)。承重梁安裝前先將其焊接到設(shè)計(jì)長(zhǎng)度，接縫位置設(shè)在彎矩為零處，即距橋墩中心線L/5處（L為兩墩柱中心線的跨度）。承重梁水平安裝，在每個(gè)墩柱兩側(cè)靠近墩柱位置對(duì)拉鋼筋固定。在蓋梁承重梁上鋪I?16工字鋼分配梁，分配梁上鋪定制鋼模板（圖2）。圖2?模板支撐體系操作平臺(tái)由承重梁和分配梁外伸1?m構(gòu)成，平臺(tái)及防護(hù)采用裝配式L型設(shè)計(jì)，相鄰構(gòu)件用螺栓連接，底部與分配梁纏繞鐵絲牢固，工作面滿鋪厚腳手板。1.3?安全計(jì)算采用安全計(jì)算軟件復(fù)核上述設(shè)計(jì)工況，考慮一定的安全系數(shù)，鋼棒強(qiáng)度滿足要求，承重主梁抗彎、抗剪和撓度驗(yàn)算也均滿足要求。2?施工工藝2.1?工藝流程墩身內(nèi)埋預(yù)留孔→孔中穿入鋼棒→安裝支撐支架→鋪蓋梁底?！惭b蓋梁鋼筋→安裝蓋梁側(cè)模→澆筑混凝土→養(yǎng)護(hù)至拆模強(qiáng)度→拆側(cè)模及底?！鹬Ъ堋?.2?墩頂鑿毛及測(cè)量（1）先在墩柱頂放出標(biāo)高控制線和切割線，鑿除頂水泥砂漿酥松層至露出混凝土，用潔凈水沖凈。鑿毛后墩柱頂標(biāo)高應(yīng)比設(shè)計(jì)標(biāo)高為3?cm左右，以便安裝系梁及蓋梁底模。（2）用全站儀準(zhǔn)確放出蓋梁中心位置，用水平儀測(cè)出蓋梁底標(biāo)高，確認(rèn)無誤后上報(bào)自檢資料，經(jīng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收合格后方可進(jìn)行下道工序。2.3?穿芯鋼棒施工（1）根據(jù)蓋梁高度、承重梁、砂箱及套盒高度，在每根柱頂向下1?226?mm垂直于蓋梁軸線沿墩柱徑向預(yù)設(shè)安裝鋼棒的孔洞?？锥床捎脙?nèi)徑160?mm的PVC管預(yù)留，模板安裝前用專業(yè)堵頭封堵管口。（2）在鋼棒兩端出墩柱處套寬200?mm、厚30?mm的鋼板鐵盒，鐵盒內(nèi)徑應(yīng)比鋼棒直徑大10?mm，以方便穿入。鐵盒套上鋼棒后四角空隙用三角木塊塞牢敲緊，以防鋼棒在鐵盒內(nèi)移動(dòng)。在鐵盒平面上支設(shè)砂箱，待上部蓋梁底模安設(shè)完畢并用砂箱調(diào)整標(biāo)高后，將砂箱泄砂孔封閉嚴(yán)實(shí)，以確保整個(gè)體系標(biāo)高不發(fā)生變化。2.4?承重梁及分配梁施工（1）砂箱安裝前加焊加強(qiáng)側(cè)板的I?63?c工字鋼，承重梁接縫設(shè)在彎矩為零處，工字鋼應(yīng)長(zhǎng)于蓋梁2?m，接長(zhǎng)處用12?mm厚鋼板焊接加強(qiáng)。承重梁應(yīng)水平安裝，在墩柱兩側(cè)橫向設(shè)2根??20對(duì)拉螺栓固定。（2）I?16工字鋼分配梁間距30?cm，若與鋼模板背楞沖突可適當(dāng)調(diào)整，分配梁上鋪設(shè)系梁模板。墩柱兩側(cè)采用與I?16工字鋼等高的方木代替工字鋼，以保證底模高度準(zhǔn)確，方木截面尺寸為10?cm×16?cm。2.5?爬梯及操作平臺(tái)安裝為保證爬梯穩(wěn)定，爬梯基礎(chǔ)為厚20?cm的C?20混凝土。爬梯隨墩柱施工搭設(shè)，在墩柱施工過程中分節(jié)預(yù)埋鋼板，用于焊接角鋼固定爬梯。在每節(jié)系梁上部用??48鋼管“井”字形抱住墩柱，與爬梯連接。操作平臺(tái)采用L形裝配式搭設(shè)，每節(jié)長(zhǎng)3?m，節(jié)與節(jié)之間的支架采用卡扣連接，緊貼墩柱，靠?jī)?nèi)側(cè)與分配梁綁扎形成穩(wěn)定的整體式操作平臺(tái)。操作平臺(tái)與爬梯由過道相連（圖3）。圖3?爬梯及操作平臺(tái)2.6?蓋梁模板安裝（1）蓋梁底模分別采用25?t和50?t起重機(jī)提升，人工輔助安裝。模板起吊前應(yīng)認(rèn)真檢查起吊扣件是否牢固，操作平臺(tái)上機(jī)、具、料是否清理干凈。模板吊裝由專人指揮，以確保安全。

（2）模板使用前應(yīng)進(jìn)行調(diào)校、試拼并打磨除銹，均勻涂刷脫模劑，待平臺(tái)安裝完成并經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，用起重機(jī)將拼裝完成的底模安裝就位，經(jīng)復(fù)測(cè)底模高程后，用砂箱調(diào)整至設(shè)計(jì)標(biāo)高進(jìn)行固定。（3）模板接縫采用2?mm厚雙面回力膠，以防接縫漏漿。模板安裝完成后用泡沫劑填塞墩身與系梁及蓋梁模板銜接處的縫隙，防止漏漿。底模架設(shè)完成并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)理人員確認(rèn)后方可進(jìn)行下道工序。2.7?鋼筋制作及安裝蓋梁鋼筋骨架片由鋼筋加工廠加工，用平板拖車運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，人工配合起重機(jī)進(jìn)行安裝。主筋采用雙面搭接焊，焊接斜筋呈45°角，雙面焊接長(zhǎng)度不小于5倍鋼筋直徑，焊縫應(yīng)飽滿無砂眼，焊渣應(yīng)及時(shí)清除，采用單圈箍筋與主筋綁扎。鋼筋安裝完成并檢查合格后，方可安裝側(cè)模。蓋梁混凝土澆筑前，在蓋梁懸臂端預(yù)埋門架式橋上標(biāo)志的腳螺栓和法蘭盤，如圖4所示。圖4?門架式標(biāo)志安裝2.8?混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)（1）蓋梁C?40高性能混凝土在拌和站內(nèi)集中拌和，采用罐車運(yùn)輸，泵車澆筑入模。使用插入式振動(dòng)棒搗固，先兩端后中間分層，對(duì)稱澆筑混凝土，嚴(yán)格控制澆筑速度。（2）混凝土澆筑前，須將墩頂結(jié)合面混凝土打毛并清洗干凈，確保新舊混凝土結(jié)合良好，蓋梁頂面高程應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。（3）分層澆筑厚度不超過30?cm，不漏振過振，拆模后蓋梁表面無蜂窩麻面。澆筑混凝土?xí)r振動(dòng)棒應(yīng)避免碰撞鋼筋、預(yù)埋件、模板。采用土工布包裹養(yǎng)生，設(shè)置水桶持續(xù)滴水保濕，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不小于14?d。2.9?模板及支架拆除（1）混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5?MPa可拆除側(cè)模。拆模時(shí)不得強(qiáng)行撬模。待結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度達(dá)到100?%，且有拆模試件和抗壓試驗(yàn)報(bào)告后方可拆除底模。在兩墩柱中心各設(shè)一根?22鋼絲繩，用兩個(gè)倒鏈分別掛在鋼絲繩兩端將承重梁固定套牢。由倒鏈解除砂箱受力，同步將砂箱下降到底，用人工配合汽車式起重機(jī)拆除。（2）底模拆除后解除分配梁與承重梁間的U型螺栓，再用汽車式起重機(jī)拆除分配梁，解除承重梁間的對(duì)拉螺栓，最后拆除承重梁，拆除鋼棒前在鋼棒兩端加焊抽拉吊環(huán)，使用吊籃配合人工拆除鋼棒。3?施工效果本工程蓋梁施工采用穿心鋼棒法，重型裝配式“之”字形爬梯，組裝式施工作業(yè)平臺(tái)；對(duì)模板支架系統(tǒng)按危大工程進(jìn)行驗(yàn)收，現(xiàn)場(chǎng)支架系統(tǒng)安全穩(wěn)定，能保證作業(yè)安全且施工效率高，節(jié)省工期，拆模后混凝土外觀質(zhì)量好。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)驗(yàn)收，結(jié)構(gòu)無明顯質(zhì)量缺陷，混凝土強(qiáng)度、蓋梁尺寸及標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求。4?結(jié)束語（1）公路橋梁采用增長(zhǎng)懸挑蓋梁設(shè)置門架式門式標(biāo)志架時(shí)，具有施工荷載大