顧世忠

(中鐵十四局集團(tuán)青島工程指揮部)

1 工程概況

永修至武寧(廬山西海)旅游高速公路是江西省境內(nèi)溝通福銀高速、廬山西海景區(qū)和大廣高速公路的一條橫向聯(lián)絡(luò)高速公路，是江西省開(kāi)發(fā)廬山西海旅游資源的重點(diǎn)項(xiàng)目。

巾口大橋跨越柘林湖湖汊，水面寬度700 m 左右，下部結(jié)構(gòu)為單排雙柱式墩(柱徑Φ200 cm)配鉆孔灌注樁基礎(chǔ)(樁徑220 cm)。豐水期最大水深可達(dá)30 m。上部構(gòu)造采用40 m 跨徑先簡(jiǎn)支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力混凝土T 梁，共計(jì)四聯(lián)，橋梁全長(zhǎng)769 m。

2 水下系梁施工技術(shù)

豐水期柘林湖水位上漲至62.8 m 左右，設(shè)計(jì)系梁頂標(biāo)高63.0 m，由于下游防洪及柘林湖蓄水發(fā)電的要求，高水位會(huì)維持幾個(gè)月時(shí)間，由于工期要求緊，因此，大部分樁位接樁及系梁施工必須在高水位時(shí)施工，具體施工步驟如下。

2.1 樁頭處理

將護(hù)筒內(nèi)水抽干，清除樁頂浮漿，采用風(fēng)鎬鑿除超高的樁身混凝土，并清理干凈?？紤]到水下切割鋼護(hù)筒精度差，為保證系梁標(biāo)高位置準(zhǔn)確，鑿除樁頭混凝土?xí)r略向下超鑿5 cm。

由潛水員水下切割鋼護(hù)筒超高部分，要求護(hù)筒切口盡量水平平齊，以利于系梁套箱快速就位。

特別地，對(duì)于漲水前已割除鋼護(hù)筒但未處理樁頭的，需設(shè)法制作套筒圍護(hù)以滿足樁頭處理的干施工環(huán)境，此時(shí)，需要潛水員水下堵漏，如13#墩右幅系梁等。

2.2 測(cè)量放樣

常規(guī)方法施工系梁時(shí)，直接在樁頭處理并清理干凈后的樁頂中心放樣定位。水中系梁無(wú)法按此法放樣，只能在系梁上方的鉆孔平臺(tái)面上測(cè)放控制點(diǎn)、線，作為安裝套箱過(guò)程控制用，用紅油漆或白色涂改液作記號(hào)。

套箱安裝時(shí)，通過(guò)吊放錘球進(jìn)行定位，落定套箱，再在相鄰墩頂蓋梁上用全站儀實(shí)測(cè)校核套箱位置。如果校核套箱平面位置時(shí)超出偏位允許誤差范圍，需重新吊起套箱進(jìn)行微調(diào)，重復(fù)上述步驟，直至滿足要求。

2.3 鋼筋工程

(1)鋼筋骨架加工。

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，在鋼筋加工場(chǎng)下料加工，用平板車運(yùn)輸?shù)姐@孔平臺(tái)綁扎系梁骨架。

(2)鋼筋安裝。

鋼筋安裝在系梁套箱就位后進(jìn)行。用吊車將骨架整體一次吊裝，預(yù)墊并固定好鋼筋保護(hù)層墊塊，再水下安裝樁柱結(jié)合部螺旋筋和預(yù)埋墩柱鋼筋。

為便于使用混凝土集料斗澆筑系梁水下混凝土，墩柱預(yù)埋鋼筋不能像平常干施工那樣一次性將墩柱骨架整體安裝到位，必須增加一次接高過(guò)程。系梁范圍內(nèi)墩柱預(yù)埋鋼筋采用2 ～3 m 短鋼筋預(yù)埋，預(yù)埋鋼筋頂接頭錯(cuò)開(kāi)35d 以上(d 為墩柱主筋直徑)。

2.4 模板工程

因水位超過(guò)系梁底標(biāo)高，最高時(shí)超過(guò)1.6 m，系梁底模、側(cè)模的就位、支撐、加固與精確定位等無(wú)法按常規(guī)方法進(jìn)行，所以系梁模板施工工藝與常規(guī)施工大不相同。

(1)整體套箱:為解決上述問(wèn)題，新方案采取整體套箱進(jìn)行施工，套箱包括系梁中間平聯(lián)段底模及系梁全部側(cè)模?？紤]到水下拆除底模工效低成本高，在系梁混凝土澆筑完成以后，只拆除側(cè)模周轉(zhuǎn)使用，底模不回收。

(2)套箱結(jié)構(gòu):套箱模板分塊如下:平聯(lián)段底模1 塊(根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況割出護(hù)筒位置預(yù)留孔)、樁柱結(jié)合段圓弧模板對(duì)稱4 塊。為便于快速拆裝，所有分塊的側(cè)模間及平聯(lián)段側(cè)模與底模間均采用螺栓連接?？梢灾苻D(zhuǎn)的套箱側(cè)模仍為原定做的定型大塊鋼模板，不能周轉(zhuǎn)的底模采用現(xiàn)場(chǎng)加工的大塊鋼模板。為了簡(jiǎn)化加工程序同時(shí)考慮系梁規(guī)格相差較小采用統(tǒng)一的底模結(jié)構(gòu)。

套箱主承重通過(guò)10 組雙φ28 吊筋完成，在鉆孔平臺(tái)上設(shè)置受力吊桿。在套箱下水前，吊筋下端均預(yù)先固定于工22 承重梁上。

每套系梁模板重量如表1。

表1 系梁模板重

(3)套箱安裝

考慮到套箱為整體吊裝，因施工需要，在吊裝前應(yīng)先拆除兩個(gè)孔位間的系梁上方的鉆孔平臺(tái)面板、工12 分配梁，割斷平臺(tái)的雙拼工45 主承重梁和鋼管樁平聯(lián)鋼管。因吊車等大型機(jī)械設(shè)備需在平臺(tái)上作業(yè)，從結(jié)構(gòu)安全考慮，在拆除平臺(tái)的上述構(gòu)件后需對(duì)鉆孔平臺(tái)進(jìn)行局部重新加固。

系梁套箱在鉆孔平臺(tái)上現(xiàn)場(chǎng)拼裝成型，采用吊車組拼。拼裝完成后，用吊車下放到位。

套箱安裝時(shí)，需要測(cè)量跟蹤控制其平面位置和高程、側(cè)模垂直度，反復(fù)調(diào)整直至符合要求。套箱就位后，依托鉆孔灌注樁樁頂承載套箱重量，由潛水員進(jìn)行水下焊接加固與堵漏。吊裝系梁鋼筋骨架、預(yù)埋墩柱鋼筋后，在鉆孔平臺(tái)上合適位置布設(shè)五根承力橫桿，將U 形套箱吊筋上端牢固焊接于承力橫桿上。同時(shí)，在系梁中間平聯(lián)段的模板頂口設(shè)置六道對(duì)拉螺桿，防止?jié)仓炷習(xí)r，模板上口脹模。

(4)側(cè)模拆除:混凝土澆筑后24 h 以內(nèi)可拆除系梁套箱側(cè)模，周轉(zhuǎn)使用，拆側(cè)模時(shí)，需潛水水下配合。套箱底模因位于水面以下，拆除效率低成本高，不考慮回收。

2.5 混凝土施工

因系梁底位于水下1 m 以上，最深達(dá)1.6 m，無(wú)退水跡象，為確保項(xiàng)目總工期，采用水下混凝土澆筑工藝澆筑系梁，以保證后續(xù)施工流水作業(yè)正常進(jìn)行，即類似灌注鉆孔樁一樣，采取“導(dǎo)管+料斗”的混凝土入倉(cāng)方式，導(dǎo)管底口距離系梁底懸空30 cm。需要吊車和拖泵同時(shí)作業(yè)，吊車主要是懸空吊著“料斗+導(dǎo)管”，拖泵為輸送混凝土入斗。

因系梁長(zhǎng)度約9 m，需要分別在兩樁柱位置設(shè)置下料點(diǎn)，完成首封后，繼續(xù)灌注，通過(guò)混凝土自流排擠水體到達(dá)系梁平聯(lián)段。當(dāng)混凝土面高出水面后，換下料點(diǎn)布料。當(dāng)整個(gè)系梁混凝土澆筑接近結(jié)束時(shí)，在系梁中部補(bǔ)料完成系梁澆筑。澆筑完成后立即用振搗棒全部補(bǔ)振一遍，以確保混凝土密實(shí)度從而保障系梁混凝土強(qiáng)度。

(1)混凝土首封數(shù)量計(jì)算

最大系梁端部直徑為220 cm、平聯(lián)段寬140 cm;取導(dǎo)管懸空30 cm，首封后導(dǎo)管底口埋深40 cm，水下混凝土擴(kuò)散后表面坡度按1∶3 估算，忽略水壓力，即忽略導(dǎo)管內(nèi)混凝土面超高。通過(guò)計(jì)算，首封混凝土需要2.0 m3?，F(xiàn)場(chǎng)采用鉆孔灌注樁灌注用料斗(大于6 m3)，配備與料斗匹配的導(dǎo)管，完全能滿足首封要求。

(2)混凝土供應(yīng)

系梁混凝土由攪拌站生產(chǎn)，混凝土罐車送到現(xiàn)場(chǎng)，混凝土拖泵泵送入斗，通過(guò)導(dǎo)管入模。

(3)混凝土首封及澆筑

吊車就位，起吊導(dǎo)管放于貝雷梁中間，用導(dǎo)管卡卡住導(dǎo)管上口懸吊導(dǎo)管，起吊料斗與導(dǎo)管對(duì)接，用水濕潤(rùn)料斗內(nèi)壁，用封板堵住集料斗底口，然后起吊“料斗+導(dǎo)管”到指定位置。

拖泵就位，布設(shè)混凝土泵管至集料斗，集料超過(guò)2 m3后，用吊車小鉤提起料斗封板，完成首封。繼續(xù)澆筑直至混凝土面超出水面再換點(diǎn)首封。

澆筑過(guò)程及方法見(jiàn)前述?；炷翝仓瓿珊?，若頂層出現(xiàn)浮漿應(yīng)予清除，然后收面，覆蓋土工布，灑水養(yǎng)護(hù)。

2.6 系梁施工工藝流程如下

鋼護(hù)筒加工→下放鋼護(hù)筒套筒→潛水水下堵漏→護(hù)筒內(nèi)抽水→樁頭處理→水下割除鋼護(hù)筒→測(cè)量放樣→整體拼裝系梁套箱→下放套箱→潛水員水下加固與堵漏→綁扎系梁鋼筋籠→焊接墩柱預(yù)埋鋼筋→設(shè)置吊桿與吊筋并加固模板→澆筑水下混凝土→拆除套箱模板→收面養(yǎng)生→清理與修飾。

3 結(jié)束語(yǔ)

該施工方法成功解決了高水位下水下混凝土施工技術(shù)，總結(jié)了該類情況的施工方法、施工工藝，為以后類似工程的施工，提供了有效地借鑒經(jīng)驗(yàn)。

［1］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范. 人民交通出版社.

［2］楊玉淮，等. 道路施工手冊(cè)－橋涵. 中國(guó)建筑工業(yè)出版社.

［3］永修至武寧(廬山西海)旅游高速公路新建工程施工圖設(shè)計(jì).江西省交通設(shè)計(jì)院.