上海闵浦大桥东引桥双层桥梁墩台施工工艺的优化

摘 要 ：上海闵浦大桥东引桥桥墩建筑高度最高达到42米,且为双层.如何确保桥梁墩台施工顺利且满足质量工期要求,好的施工方案及工艺显得尤为重要,因此大型桥梁墩台的施工方案及工艺须比选优化.

关 键 词 ：桥墩 双层 工艺 优化

一、工程概况

上海闵浦大桥为世界跨度最大的双层斜拉桥,闵浦大桥东引桥是闵浦大桥的接线工程,总长为1.54公里,位于上海闵行区杜行镇,桩号为K49+818～K51+361.4.桥梁墩台为上下双层结构,上层为高速公路八车道,下层为地方道路六车道.墩柱两边柱为薄壁钢筋混凝土,中柱为实心钢筋混凝土,盖梁（横梁）采用薄壁预应力混凝土空心结构.其中双层桥梁墩台又分为组合式和分离式两种,Pzd2号墩至Pzd14号墩为组合式双层桥墩,Pzd15号墩至Pzd20号墩为分离式双层桥墩.本文着重论述Pzd2号墩（42米高）至Pzd14号墩组合式双层桥墩的施工方案及工艺优化.

二、Pzd2号墩至Pzd14号墩组合式双层桥梁墩台的总体施工方案

1.施工总述

Pzd2号墩至Pzd14号墩横梁（盖梁）设计为空心梁且有外加预应力,其施工方法与现浇箱梁的施工方法基本相同.其在施工过程中除了注重内在质量外,外观质量也作为一项重要的考察内容,因此对施工模板的质量就有较高的要求,横梁（盖梁）施工侧模全部采用大块定型钢模板,底板采用定型竹胶板,其制作工艺、要求、拼装方式与立柱模板基本相同,可参照执行.混凝土浇筑也在可能的情况下采用汽车输送泵,汽车输送泵无法达到的采用地泵,浇筑的方式也和立柱施工有许多相通之处,包括拆模、养护都有许多共同处,因此其施工方法相通部分仅简单叙述.

2.支架形式

横梁（盖梁）施工支架全部采用满堂扣件钢管支架,因为支架承重部分全部位于承台或横梁上,所以支架搭设好后不必进行预压,支架搭设时仅考虑其相邻间距,步距即可（通过相关计算确定）,同时,因支架高度较高,所以除了其承载力满足要求外,稳定性也应该完全满足施工要求,在支架搭设过程中,每一固定高度均用纵、横向通长钢管将支架连接为一整体,支架外侧设置竖向剪刀撑,内部设置水平剪刀撑.

支架顶设置承托,承托顶纵桥向放置12号工字钢作为承重横梁,工字钢顶面放置10*10木方作为分配横梁,然后铺设底模.工字钢、木方的间距通过计算确定（详见计算书）.

3.施工模板

横梁（盖梁）侧模板全部采用定型钢模板,模板制作时除考虑其外形尺寸、强度、刚度、稳定性等要满足施工要求外,还应该要考虑到其安装、拆卸时的方便简易性.在起重条件满足的情况下采用分段拼装的形式.芯模拟采用大块竹胶板配合木方拼装的方法.下横梁立柱部分的模板在靠外侧的三面依然利用立柱相应部分的模板.

4.钢筋的制作与安装

钢筋在加工前先详细审核图纸相关部分内容,对各种规格、型号的钢筋仔细计算,复核无误后画出下料的简图和具体尺寸,数量由技术负责人审核无误并签字后下料.因横梁（盖梁）的高度较高,材料上下有一定的难度,其主筋不能按通常的情况制作成骨架形式,所以根据实际情况考虑部分主筋需分段、分节制作,采用机械接头,现场焊接、绑扎的方法.

绑扎底板钢筋时,先于底板上正确位置标出钢筋间距,以确保钢筋绑扎时位置准确,间距均匀.底板顶层钢筋在肋板骨架及肋板其它钢筋安装、焊接好后进行绑扎、焊接.焊接时同样注意控制好钢筋的接头数量以及间距、保护层和钢筋网层间距.

波纹管的定位、安装在钢筋绑扎基本成型后进行,这样可有效的控制其位置,波纹管用井字形钢筋骨架焊接在主筋上,其数量满足图纸及定位要求.焊接定位钢筋时严防电焊烧穿波纹管.波纹管安装完毕后应逐一逐段检查其完好性.

盖梁拟采用一次浇筑成型,为方便芯模的拆除,在横梁顶板适当位置预留施工人孔（90*100cm）,拆除芯模后重新连接钢筋,吊模浇筑封孔.

5.砼浇筑

浇筑采用砼输送泵,φ50mm插入式振捣器,振捣时严格按规范要求控制好振捣的时间和方法,确保振捣密实,振捣时要特别注意不触碰波纹管,防止损坏波纹管导致管道堵塞,影响预应力钢束的施工.

浇筑底板和肋板时,水平分层浇筑,由横梁（盖梁）中心位置向立柱方向均匀浇筑,浇筑的施工面与水平面成45°角全断面推进,后续砼必须在前段砼初凝前进行,确保拆模后不出现层面界线.

6.预应力张拉和压浆

预应力钢绞线的管道固定在沿长度方向每50cm设一“井”字形定位钢筋,并点焊在主筋上,再采用铁丝定位.确保管道在浇筑混凝土时不上浮、不变形,在安设定位钢筋点焊时,严格保护预应力波纹管道,保证管道不漏浆.安装锚垫板必须与预应力管道垂直,螺旋筋靠紧锚垫板并固定.

张拉前先对钢绞线、锚具等材料进行相关指标的试验,合格后方可使用.另外,对张拉用的千斤顶、油泵、油表进行校验、检定.全面检查预埋件、压浆孔,砼强度合格后发出张拉通知单.

施加预应力以张拉力为控制量,张拉伸长值为校核量.

在张拉时测量伸长值,将实际伸长值叠加为总伸长量值,如实际伸长值与计算值的偏差大于规范要求时,暂停张拉,在采取措施予以调整找到原因后,再继续张拉.

预应力张拉时,认真填写预应力张拉记录.在砼强度达到80%以上后,对称张拉预应力钢束,张拉顺序按设计进行.钢绞线张拉过程中断丝和滑丝不得超过1丝,张拉控制应力达到稳固后方可锚固,预应力筋锚固后外露多余部分采用砂轮切割机切断,禁止用电弧焊切割.

张拉完毕后24小时必须压浆,水泥浆用PⅡ52.5R水泥按水灰比0.38进行搅拌并过滤,水泥浆稠度控制在14～18s之间,经试验加适量的膨胀剂,压浆达到孔道另一端饱满并排出与规范相符稠度的水泥浆为止.

水泥浆从拌和至压入孔内的时间控制在30～45分钟以内,并在使用过程中不停搅拌,每次压浆的同时做好3组试件以备试验抗压用.

三、Pzd2号墩至Pzd14号墩组合式双层桥梁墩台的施工工艺优化

双层盖梁因高度和结构形式不同,采取不同的施工工艺.Pzd2#～Pzd5#下层桥梁净空虽能满足行车使用要求,但不能满足T梁安装设备要求.因此在下立柱、中横梁、上立柱浇筑完暂止施工,待下层桥T梁安装完毕,桥面体系完成后,再进行上盖梁施工.工艺流程如下：

搭设横梁承重支架→底模安装→测量放样→钢筋绑扎、波纹管安装及钢绞线穿束→内模支立→砼浇筑→侧模拆除→砼养生→横梁第一批钢绞线张拉、压浆→拆除承重支架→T梁架设→搭设脚手架→横梁第二批钢绞线张拉、压浆及封锚→下层桥梁完成桥面系施工→搭设盖梁承重支架→施工上层盖梁钢筋、模板、砼→砼养生→盖梁第一批钢绞线张拉压浆→拆除支架→T梁架设→搭设脚手架→盖梁第二批钢绞线张拉压浆封锚.

针对于Pzd6#墩～Pzd14#墩为复核式双层结构形式,且上层盖梁能满足T梁吊装要求,因此采用以下施工工艺流程：

搭设横梁承重支架→钢筋、模板、砼施工→砼养生→横梁第一批钢绞线张拉、压浆→在横梁上搭设盖梁承重支架→施工盖梁钢筋、模板、砼施工→砼养生→盖梁第一批钢绞线张拉压浆→拆除盖梁承重支架→下层桥T梁安装→横梁第二批钢绞线张拉、压浆及封锚→上层桥T梁安装→盖梁第二批钢绞线张拉压浆封锚.

四、结束语

根据双层盖梁因高度和结构形式不同,进行客观的、科学的、系统的分析而采取不同的施工工艺,确实在项目部总体部署施工过程中发挥着重要作用.首先系梁施工完毕后就着手大梁安装减轻梁场存梁区的压力,也避免了下层桥梁净空虽能满足行车要求,而无法满足T梁安装设备要求的麻烦.第二,避免承重支架过高失稳发生安全质量事故.第三,支架施工盖梁、横梁可以多面多点同时施工,缩短总工期.