王守昌

（中鐵大橋局集團(tuán)第一工程有限公司，河南 鄭州 450053）

1 前言

隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國的高速鐵路事業(yè)也出現(xiàn)空前的蓬勃發(fā)展勢(shì)頭?？瓦\(yùn)專線橋梁施工技術(shù)也在不斷的探索和成熟。墩身施工作為橋梁施工的重要組成部分，也在不斷的優(yōu)化設(shè)計(jì)和施工技術(shù)，在不斷的完善中得到了新的發(fā)展。

2 工程概況

鄭州黃河公鐵兩用橋?yàn)槭滂F路客運(yùn)專線及中原黃河公路大橋跨越黃河的共用特大橋梁。主橋1#~11#墩鐵路墩身采用圓端形，墩身平面尺寸為19m×5m，墩身最大高度為9.18m。墩身采用C45鋼筋混凝土實(shí)心結(jié)構(gòu)。墩身結(jié)構(gòu)形式見圖1。

3 施工重點(diǎn)和難點(diǎn)

鄭州黃河公鐵兩用橋墩身是采用了新的抗震設(shè)計(jì)規(guī)范后設(shè)計(jì)新型橋墩，施工中采用大塊鋼模板整體一次性澆筑完成。該墩身結(jié)構(gòu)較以往墩身設(shè)計(jì)和施工有了很大的改變，要求的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也有了很大提高，難度和控制重點(diǎn)也隨之變化，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

內(nèi)部增加了大量的水平鋼筋網(wǎng)，混凝土振搗成為施工的難點(diǎn)和控制重點(diǎn)。鄭州黃河公鐵兩用橋主橋墩身除采用在四周設(shè)置主筋和箍筋外，在墩身內(nèi)部自下而上全部增加了水平鋼筋網(wǎng)，鋼筋水平間距15cm，各層鋼筋網(wǎng)豎向間距10cm。墩身高度9.18m一次進(jìn)行整體澆筑，按照常規(guī)施工方法人員無法下至墩身內(nèi)部進(jìn)行振搗，也無法觀察到混凝土振搗的情況，人員如何進(jìn)入墩身內(nèi)部進(jìn)行振搗成為墩身施工的難題之一。

外觀質(zhì)量要求更高。鄭州黃河公鐵兩用橋項(xiàng)目以“確保魯班獎(jiǎng)，爭(zhēng)創(chuàng)國家科技進(jìn)步獎(jiǎng)”為目標(biāo)，按照350km/h高速客運(yùn)專線的設(shè)計(jì)和施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)外觀質(zhì)量和內(nèi)在質(zhì)量都有較高的標(biāo)準(zhǔn)。為了滿足墩身混凝土的外觀質(zhì)量，該橋采用了大塊鋼模板進(jìn)行一次性整體澆筑，如何能夠保證混凝土的外觀質(zhì)量也成為混凝土施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。

墩身結(jié)構(gòu)尺寸大，混凝土溫差和裂紋控制成為施工的難點(diǎn)和控制重點(diǎn)。墩身結(jié)構(gòu)采用大尺寸的實(shí)心混凝土結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)厚度達(dá)5m，采用了高性能混凝土，對(duì)混凝土內(nèi)外溫差要求較以往標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。加上墩身施工與承臺(tái)施工時(shí)間不同，不同齡期混凝土收縮徐變的速度不同，容易在墩身和承臺(tái)連接部位產(chǎn)生裂紋。

4 施工方法及技術(shù)措施

4.1 施工準(zhǔn)備

將承臺(tái)頂面鑿毛清理，測(cè)量放線。鋼筋和模板安裝前在墩身周圍搭設(shè)鋼管腳手架作為施工平臺(tái)。

4.2 鋼筋的加工安裝

4.2.1 鋼筋在車間加工為半成品，運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后綁扎成型。

4.2.2 在鋼筋和模板之間設(shè)置墊塊以保證鋼筋的位置和混凝土保護(hù)層的厚度。在墩身內(nèi)部各層鋼筋之間設(shè)置了架立筋保證各層鋼筋之間的間距，也防止水平鋼筋網(wǎng)下?lián)线^大。

4.2.3 鋼筋安裝過程中，為了防止施工人員對(duì)綁扎好的鋼筋網(wǎng)片踩踏變形，利用周圍主筋和箍筋，以及中間的架立筋作為支撐，在施工平面上方設(shè)置鋼管并鋪設(shè)腳手板作為作業(yè)平臺(tái)，不斷向上倒用實(shí)現(xiàn)鋼筋網(wǎng)片的逐層綁扎。

4.3 冷卻管安裝

4.3.1 主橋墩身屬于大體積混凝土施工，因此為了降低混凝土內(nèi)部水化熱，主橋墩身內(nèi)設(shè)置冷卻管。

4.3.2 冷卻管安裝應(yīng)和鋼筋安裝同步進(jìn)行。冷卻水管直徑不宜小于φ48mm，可按以下布置原則進(jìn)行分層：冷卻管豎直布置，底層管距底面50cm，管網(wǎng)距墩身四周邊緣為50～100cm，每層（墩身5m方向分層）管網(wǎng)層間距為100cm～150cm。

4.3.3 冷卻管要與鋼筋骨架或架立鋼筋綁扎牢靠。將冷卻管網(wǎng)分區(qū)分層編號(hào)登記。將進(jìn)、出水管口與進(jìn)出水總管接通，進(jìn)行通水試驗(yàn)，要求水管暢通且不漏水。

4.4 模板的制造安裝

4.4.1 墩身模板采用新制大塊鋼模板，在工廠內(nèi)集中加工制造。模板間用螺栓連接為整體。模板制作完成后進(jìn)行預(yù)拼檢驗(yàn)，檢驗(yàn)合格后投入使用。

4.4.2 模板安裝前要涂刷脫模劑，涂刷時(shí)注意不得污染鋼筋。

4.4.3 模板安裝前在模板底腳位置澆筑5cm左右的高強(qiáng)度水泥砂漿墊層，以方便模板安裝時(shí)找平，防止根部漏漿造成爛根，而且有利于模板的拆除。模板安裝過程中，設(shè)置纜風(fēng)繩防其傾覆。

4.4.4 模板安裝完畢，測(cè)量組要檢查其平面位置、頂面標(biāo)高情況，符合要求后澆筑混凝土。

4.5 混凝土澆筑

4.5.1 混凝土采用了客運(yùn)專線高性能混凝土。通過大量的試驗(yàn)，選擇出水泥用量小、摻加優(yōu)質(zhì)粉煤灰和礦粉、使用JM-PCA聚羧酸外加劑的配合比，節(jié)約了水泥，降低了水化熱，保證了混凝土的施工性能。

4.5.2 墩身混凝土采用整體一次性澆筑?；炷翝仓靶枰A(yù)留一部分區(qū)域的鋼筋不進(jìn)行幫扎，施工人員由未綁扎鋼筋的空隙進(jìn)入墩身內(nèi)部進(jìn)行施工和觀察，以便確保混凝土振搗質(zhì)量。當(dāng)施工到未綁扎鋼筋區(qū)域時(shí)，組織人力將鋼筋恢復(fù)，再進(jìn)行澆筑，采用同樣的方法進(jìn)行循環(huán)施工直至全部施工完畢。

4.5.3 墩身混凝土用攪拌車運(yùn)輸，混凝土汽車泵泵送澆筑。在泵管前端接長(zhǎng)2節(jié)軟管，并深入墩身內(nèi)部，在泵管下方設(shè)置串筒，防止混凝土自由傾落高度過大造成離析。

4.5.4 混凝土澆筑前底部應(yīng)先澆入少量的水泥砂漿。澆筑應(yīng)由外側(cè)向內(nèi)側(cè)分層對(duì)稱進(jìn)行。混凝土振搗采用加長(zhǎng)型的φ50、φ70等型號(hào)的插入式振動(dòng)棒，振動(dòng)棒長(zhǎng)度由原來的8m增加至12m，能夠一次性深入墩身底部進(jìn)行振搗施工。

4.6 混凝土養(yǎng)生和溫度控制

根據(jù)客運(yùn)專線高性能混凝土的施工要求，混凝土芯部與環(huán)境溫差不得大于15℃。為了能夠更好的控制墩身混凝土的內(nèi)外溫差，防止出現(xiàn)因溫差過大產(chǎn)生的裂紋，提高混凝土的耐久性，混凝土施工過程中主要采取以下技術(shù)措施：

①控制混凝土入模溫度

通過對(duì)混凝土原材料的溫度控制，如冬期將拌合水加熱、夏期加冰降溫等措施，來保證混凝土的出機(jī)溫度；另外對(duì)混凝土運(yùn)輸車采取保溫措施，防止混凝土運(yùn)輸過程中溫度變化，保證混凝土入模溫度在5℃~30℃之間。

②加強(qiáng)混凝土施工及養(yǎng)護(hù)過程中的溫度控制

除對(duì)混凝土進(jìn)行表面灑水養(yǎng)護(hù)以外，為降低混凝土內(nèi)部水化熱導(dǎo)致的混凝土溫度上升，在墩身內(nèi)部布置多層冷卻管，并在混凝土澆筑完成后及時(shí)通水降溫。

同時(shí)在墩身四周設(shè)置鋼管拼裝整體保溫罩將整個(gè)墩身罩起來，混凝土澆注完畢后立即在墩身頂面覆蓋塑料薄膜并用蓬布包裹起來，并在墩身四周設(shè)置大孔眼煤爐燒開水進(jìn)行保溫和養(yǎng)護(hù)。同時(shí)在墩身四周多個(gè)位置放溫度計(jì)，隨時(shí)檢測(cè)環(huán)境溫度。

除布置冷卻管以外，在墩身內(nèi)部還布置有測(cè)溫元件，并安排專人定時(shí)觀測(cè)混凝土內(nèi)部溫度情況，以便隨時(shí)掌握混凝土內(nèi)外溫差情況，用來指導(dǎo)和控制墩身養(yǎng)護(hù)。

③墩身根部蓄水養(yǎng)護(hù)控制裂紋產(chǎn)生

現(xiàn)場(chǎng)施工中除了采用布設(shè)冷卻管的常規(guī)措施外，在墩身與承臺(tái)連接位置采用蓄水養(yǎng)護(hù)，有效控制了墩身裂紋的產(chǎn)生。

5 結(jié)束語

在我國客運(yùn)專線建設(shè)中，設(shè)計(jì)時(shí)速350km/h的高速鐵路橋梁設(shè)計(jì)和施工正處在不斷探索的階段，需要對(duì)已建或在建的橋梁，尤其是大型的橋梁施工技術(shù)進(jìn)行不斷的總結(jié)和創(chuàng)新。筆者根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工實(shí)踐，通過對(duì)按照客運(yùn)專線標(biāo)準(zhǔn)修建的鄭州黃河公鐵兩用橋主橋墩身的施工技術(shù)進(jìn)行總結(jié)，為新形勢(shì)下高速客運(yùn)專線橋梁下部結(jié)構(gòu)施工提供參考。

[1]中國鐵路工程總公司.客運(yùn)專線鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南（TZ213-2005）.北京：中國鐵道出版社，2005.

[2]中鐵三局集團(tuán)有限公司.鐵路橋涵施工規(guī)范（TB10203-2002，J162-2002）.北京：中國鐵道出版社，2002.

[3]黃繩武主編.橋梁施工及組織管理（上冊(cè)）.北京：人民交通出版社.1999.