余學(xué)良，羅贊榮

（中交二航局深圳分公司，廣東 深圳 518067）

1 工程概況

廣深沿江高速公路是珠江三角洲地區(qū)一條南北向的交通要道，也是全國高速公路網(wǎng)的組成部分。第4合同段起于西鄉(xiāng)互通新安六路，終點(diǎn)順接已建的深港西部通道，全長6 374 m，包括前海特大橋、收費(fèi)站特大橋、南頭村特大橋、月亮灣互通等，橋梁結(jié)構(gòu)形式包括預(yù)制組合箱梁、變截面連續(xù)箱梁、預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁及鋼箱梁。橋址處多為沿海淺灘，漲潮時(shí)水深0.25～1.45 m，退潮時(shí)基本無水，地表覆蓋層從上至下依次為海灣淤泥、黏土層、砂礫層，厚度4.5～17.6 m。

淤泥層最厚處達(dá)17 m，基礎(chǔ)施工難度較大。受潮汐影響，水上施工設(shè)備有效作業(yè)時(shí)間短。結(jié)構(gòu)物數(shù)量多，結(jié)構(gòu)形式相對(duì)簡(jiǎn)單，具有流水化施工特點(diǎn)。本項(xiàng)目共有鉆孔灌注樁1 452根，承臺(tái)及樁頂系梁613個(gè)，墩柱1 153個(gè)，且各墩水文及地質(zhì)條件相近，適宜組織流水化施工。

2 樁頂系梁施工

以收費(fèi)站特大橋?yàn)槔摌蚬灿兴蠘俄斚盗?89榀，其設(shè)計(jì)頂標(biāo)高為-0.2 m，底標(biāo)高為-2.0 m，寬度為1.8 m，長度根據(jù)樁間距不同而有所變化，橋址處泥面標(biāo)高在0.3～-0.5 m之間，水深約0.25～1.45 m，多數(shù)系梁位于泥面以下。若采用常規(guī)的水上鋼圍堰現(xiàn)場(chǎng)模筑法施工，不僅工序繁瑣，周期長，而且需要配套起重機(jī)具及大量的措施材料，經(jīng)綜合分析現(xiàn)場(chǎng)水文地質(zhì)條件，最終采用了鎖口插板樁圍堰、先預(yù)制U型槽系梁后安裝的工藝，其基本施工流程為：圍堰施工—U型系梁預(yù)制—系梁安裝及混凝土澆筑。

2.1 插板樁圍堰施工

單套兩樁型插板樁圍堰分為4塊板樁，高為6.5 m，長度分別為12 m、14 m，寬度分別為2.14 m、2.64 m，面板采取8 mm厚鋼板，橫向背肋采用∠125×8的角鋼和[8的槽鋼，豎向背肋采用160×5的方形管。插板樁采用吊車分塊起吊，DZ30振動(dòng)錘施打下沉，四角設(shè)置鎖口，用水泥膨潤土混合料對(duì)鎖口部位進(jìn)行封堵止水，內(nèi)部設(shè)置臨時(shí)型鋼支撐。圍堰內(nèi)淤泥采用長臂挖機(jī)清理，邊角處則用砂石泵抽吸，詳見圖1。

2.2 U型系梁預(yù)制

實(shí)心系梁重量約25 t，而現(xiàn)場(chǎng)最大的起重設(shè)備為70 t汽車吊（9 m吊幅處起吊能力17.5 t），不能滿足吊裝需要，故將系梁預(yù)制成U型截面，內(nèi)部為空腔，上部開口，側(cè)邊厚度15 cm，底板厚度20 cm，預(yù)制長度按照安裝時(shí)兩端伸入樁基鋼護(hù)筒內(nèi)10 cm控制，長度從3.20～7.82 m不等。

2.3 系梁安裝及混凝土澆筑

安裝前割除鋼護(hù)筒遮擋U型槽的多余部位，清理樁頂，趁低潮位拆除臨時(shí)內(nèi)撐，采用70 t汽車吊配合專用吊架吊裝就位，吊斗法澆筑內(nèi)部填充混凝土。

2.4 與傳統(tǒng)施工工藝的比較

采用插板樁圍堰配合U型系梁預(yù)制安裝工藝施工水中樁頂系梁，與傳統(tǒng)的鋼圍堰封底后現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋支立模板再澆筑混凝土工藝相比較，降低了對(duì)圍堰內(nèi)干施工環(huán)境的要求，減省了封底混凝土的使用，降低了施工成本，同時(shí)，鎖口插板樁的使用也加快了圍堰施工速度，縮短了施工周期，鎖口插板樁圍堰、U型槽預(yù)制安裝工藝與普通鋼圍堰工藝比較見表1。

表1 工藝比較一覽表（1個(gè)系梁）

3 承臺(tái)施工

以前海特大橋840 m變更段的6個(gè)主墩承臺(tái)為例，其長度14.4 m，寬度9.2 m，高度3.8 m，承臺(tái)底標(biāo)高+0.3 m，疏浚后泥面標(biāo)高為-1.5 m，承臺(tái)底至泥面高度1.8 m，采用鋼吊箱工藝組織施工。常規(guī)施工中鋼吊箱底部均為鋼結(jié)構(gòu)，考慮到鋼吊箱底板拆除安全風(fēng)險(xiǎn)較大，因此采取了預(yù)制混凝土底梁及底板的方案，其工藝流程為：吊箱底梁底板預(yù)制及側(cè)板加工—吊箱安裝及下放—吊箱封底及樁頭鑿除—承臺(tái)鋼筋、混凝土施工。

3.1 吊箱整體結(jié)構(gòu)

承臺(tái)吊箱的底板采用C30預(yù)制混凝土板，底梁采用C40鋼筋混凝土梁，側(cè)板采用大塊定型鋼模，整個(gè)吊箱結(jié)構(gòu)通過φ32精軋螺紋鋼反吊在鋼護(hù)筒上的24個(gè)鋼牛腿上，根據(jù)吊箱抗浮要求設(shè)置厚75 cm的承臺(tái)封底混凝土（包括15 cm預(yù)制混凝土板和60 cm現(xiàn)澆封底混凝土），詳見圖2。

3.2 底板、底梁預(yù)制安裝

底板采用C30預(yù)制鋼筋混凝土板，厚度15 cm，底梁采用C40鋼筋混凝土平面框架梁，截面尺寸為50 cm×35 cm。

底板安裝前先在標(biāo)高+2.0 m樁基鋼護(hù)筒處開口穿雙拼工25拼裝平臺(tái)，在拼裝平臺(tái)上拼裝吊箱底架的底梁和底板，其中底梁分為3塊，單塊重15 t，底板共6塊，單塊重6.5 t，整個(gè)吊箱底架通過鋼牛腿及φ32精軋螺紋鋼反吊在樁基鋼護(hù)筒上，詳見圖3底梁安裝就位圖。拼裝過程主要采用80 t浮吊作業(yè)，履帶吊機(jī)配合，拼裝過程中底梁頂面處于同一標(biāo)高，以確保底板受力均勻。

吊箱底梁底板安裝完成后，安裝側(cè)模，然后采用穿心千斤頂配合精軋螺紋鋼進(jìn)行下放作業(yè)。套箱下放到設(shè)計(jì)位置后澆筑水下封底混凝土，然后是常規(guī)的鋼筋混凝土施工，此處不再贅述。

3.3 與傳統(tǒng)鋼吊箱工藝的比較

傳統(tǒng)的鋼吊箱施工水上承臺(tái)，吊箱底板一般采用型鋼結(jié)構(gòu)，現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量大，且型鋼底板拆除、回收困難，措施材料投入量大，吊箱整體吊裝沉放需要大型水上起重設(shè)備，成本高，工期長。本項(xiàng)目采用預(yù)制鋼筋混凝土框架底梁、底板代替鋼結(jié)構(gòu)底板，可在現(xiàn)場(chǎng)就近預(yù)制、分塊吊裝并調(diào)整就位，三條底梁接頭處采用鋼板焊接成整體，無需大型起重機(jī)具，承臺(tái)施工完畢后不需拆除底板，同時(shí)能減少措施材料用量，降低成本，加快進(jìn)度，預(yù)制安裝鋼筋混凝土底板及底梁與常規(guī)鋼吊箱工藝比較見表2。

表2 工藝比較一覽表（1個(gè)承臺(tái)）

4 墩柱施工

以收費(fèi)站特大橋及前海特大橋?yàn)槔?，共有墩?55個(gè)，其中φ1.9 m的圓形柱271個(gè)，1.8 m×1.8 m的方形柱272個(gè)，2.2 m×2.2 m的方形柱12個(gè)，高度12~19.9 m不等，其中大部分墩柱底部均為系梁結(jié)構(gòu)，不具備搭設(shè)外圍腳手架的條件，綜合考慮現(xiàn)場(chǎng)情況、工期要求等，大膽采用了無腳手架的施工工藝，即鋼筋籠后場(chǎng)分節(jié)加工、分節(jié)吊裝，施工過程中不搭設(shè)腳手架，而直接在鋼模板上設(shè)置操作平臺(tái)、分節(jié)吊裝就位，其施工流程如下：鋼筋籠預(yù)制—鋼筋籠吊裝—模板拼裝及現(xiàn)場(chǎng)吊裝—混凝土澆筑。

4.1 鋼筋籠制作安裝

墩柱鋼筋籠統(tǒng)一在后場(chǎng)集中加工，設(shè)置胎膜，胎膜采用小槽鋼、鋼管、鋼筋等材料加工而成，通過設(shè)在側(cè)面的鋼板梳子和底面的齒塊對(duì)墩柱主筋進(jìn)行定位。鋼筋籠長度根據(jù)混凝土澆筑分節(jié)情況確定，其中圓柱鋼筋籠分節(jié)長度為12 m，方柱為6 m。

鋼筋籠分節(jié)吊裝，采用汽車吊配合人工現(xiàn)場(chǎng)對(duì)接，完成后采用φ16鋼絲繩沿四角拉緊、固定。

4.2 模板制作安裝

在模板上設(shè)置操作平臺(tái)，操作平臺(tái)采用 [6.3槽鋼和密目鋼板網(wǎng)制作，布置在模板頂口往下0.5 m處，方便人員作業(yè)。爬梯采用∠50×5角鋼和φ30×3的鋼管制作，布置在模板豎向接縫側(cè)邊處，方便后期拆卸模板螺栓。同時(shí)在操作平臺(tái)上爬梯對(duì)應(yīng)的位置，預(yù)留一個(gè)帶蓋板的洞口，方便人員上下。平臺(tái)周圍用φ48×3.5 mm鋼管做一圈圍欄。操作平臺(tái)和爬梯均采用螺栓與模板相連。圓柱模板和方模板安裝分別見圖4和圖5。

就近預(yù)先完成模板拼裝，然后分節(jié)吊裝就位，其中方柱模板將四面拼裝成整體后按4 m一節(jié)分段，圓柱則根據(jù)混凝土分節(jié)澆筑高度按9 m或12 m分節(jié)，在模板穿過鋼筋籠的過程中，逐步松開鋼筋籠四角的纜風(fēng)繩，并從模板內(nèi)部抽換出來，待模板整體吊裝就位后再用纜風(fēng)繩沿模板四角拉緊。

4.3 混凝土澆筑

混凝土澆筑采用吊車吊斗裝料，通過串筒入倉，對(duì)稱下料、分層振搗，分層高度30 cm，均按常規(guī)工藝施工，此處不贅述，具體實(shí)施效果見圖6。

4.4 與傳統(tǒng)腳手架工藝的比較

對(duì)于高度20 m以內(nèi)的墩柱施工，一般情況下均采用搭設(shè)外圍施工腳手架，現(xiàn)場(chǎng)綁扎鋼筋安裝模板的工藝施工，本項(xiàng)目因現(xiàn)場(chǎng)條件限制采用了直接在墩柱模板上設(shè)置操作平臺(tái)的無支架的施工方案，不僅減省了腳手架的措施材料費(fèi)用，加快了模板的周轉(zhuǎn)，而且在保障質(zhì)量的同時(shí)大大提高了工作效率，迅速被相鄰合同段借鑒使用，表3為無腳手架工藝與腳手架工藝比較一覽表。

表3 工藝比較一覽表（1個(gè)墩柱）

5 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)及推廣

1） 廣深沿江高速公路第4合同段橋梁多位于沿海淺灘，下部結(jié)構(gòu)數(shù)量多、規(guī)模大、結(jié)構(gòu)形式相對(duì)簡(jiǎn)單，針對(duì)上述特點(diǎn)，因地制宜，大量采用了預(yù)制安裝等裝配式施工技術(shù)，將各工序施工流水化，有效避免了水文、地質(zhì)等不利因素對(duì)工程施工的影響，提高了施工效率，減少了措施材料的消耗，縮短了施工周期，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。

2） 采用插板樁圍堰配合U型系梁預(yù)制安裝施工水中樁頂系梁，能降低對(duì)圍堰內(nèi)干施工環(huán)境的要求，減省封底混凝土的使用，同時(shí)，鎖口插板樁的使用也加快圍堰施工速度，但插板樁整體剛度較低，不建議在深水施工中使用。

3） 采用預(yù)制鋼筋混凝土框架底梁、底板代替鋼吊箱型鋼底板施工水中承臺(tái)，能有效減少現(xiàn)場(chǎng)焊接工作量，且施工完畢后不需拆除底板，對(duì)于泥面標(biāo)高較高但采用鋼板樁又不經(jīng)濟(jì)條件下的承臺(tái)施工，可參考使用。目前，港珠澳大橋正在針對(duì)采用預(yù)制鋼吊箱底梁、底板工藝施工承臺(tái)進(jìn)行積極地方案論證，無疑，該項(xiàng)目的實(shí)踐和成功運(yùn)用具有一定的借鑒意義。

4） 采用在墩柱模板上設(shè)置操作平臺(tái)代替腳手架的方案施工墩柱，能顯著提高施工效率，對(duì)于不具備搭設(shè)外圍腳手架施工條件、形式單一、高度在20 m以內(nèi)、結(jié)構(gòu)數(shù)量多的墩柱施工，具有積極的借鑒作用，但此方案操作人員依靠模板外操作平臺(tái)進(jìn)行作業(yè)，需要加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)的安全監(jiān)控，同時(shí)纜風(fēng)繩須固定在牢固可靠的部位，特別是在澆筑混凝土的過程中，要防止外力碰撞纜風(fēng)繩造成對(duì)先期澆筑混凝土的擾動(dòng)。

[1]JTG/TF 50―2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].

[2]中國路橋集團(tuán)第一公路工程局.公路橋涵施工手冊(cè)[M].北京：人民交通出版社，1999.

[3]黃繩武.橋梁施工及組織管理[M].北京：人民交通出版社，1999.

[4]邵旭東.橋梁工程（公路類面向二十一世紀(jì)交通版高校教材）[M].北京：人民交通出版社，2004.