盧 旺

（中鐵十八局集團(tuán)第五工程有限公司 天津 300855）

1 工程概況

天津市津?yàn)I輕軌軌道交通工程，線路全長(zhǎng)53km。工程場(chǎng)地主要為鹽漬土、軟土、填土。區(qū)間場(chǎng)地內(nèi)無(wú)河流，但部分線路位于蝦池內(nèi)，蝦池水深0.4～5.2m。高架區(qū)間橋梁簡(jiǎn)支U 梁橋墩高度9～24m，簡(jiǎn)支U 梁墩頂設(shè)置預(yù)應(yīng)力頂帽。頂帽高度150cm，平面尺寸1050cm×324cm，橋墩兩側(cè)頂帽懸臂長(zhǎng)度370cm。頂帽采用C50 混凝土，混凝土自重68.6t。本工程簡(jiǎn)支U 梁圓弧形橋墩共計(jì)212 個(gè)。橋墩及頂帽斷面見(jiàn)圖1。

為解決軟土地基支架不均勻沉降及水中橋墩頂帽施工難題，降低工程造價(jià)、加快施工進(jìn)度。確定了橋墩頂帽施工采用抱箍支架法[1]。

2 抱箍支架工藝原理

抱箍支架設(shè)計(jì)是采用弧形抱箍與橋墩混凝土間靜摩擦力平衡橋墩頂帽施工總荷載。抱箍支架主要由雙層抱箍、抱箍間連接桿（構(gòu)件3）、斜向支撐（構(gòu)件1）、承重主梁（構(gòu)件5）、分配梁（構(gòu)件6）五部分組成[2]，抱箍支架結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖2。橋墩上設(shè)置上下兩層抱箍，上下層抱箍采用4 根對(duì)稱連接桿件進(jìn)行連接，確保上下層抱箍共同受力。每層抱箍由兩個(gè)弧形部分，兩個(gè)直線箱體組成?；⌒伪Ч颗c直線箱體之間設(shè)置2cm 寬平行縫，并采用兩排共8 根M36 普通螺栓進(jìn)行連接，通過(guò)緊固螺栓使抱箍對(duì)墩身混凝土施加徑向壓力，以提高抱箍與墩身混凝土間的靜摩擦力。

3 施工工藝流程

3.1 測(cè)量放樣

墩身頂帽抱箍施工之前，進(jìn)行施工放樣，測(cè)放出橋墩墩身中線和橋墩頂帽底標(biāo)高，同時(shí)計(jì)算出頂帽施工期間支撐體系總高度和各分部支撐高度，利于施工時(shí)按各部情況調(diào)整支架的標(biāo)高，滿足施工要求。

圖1 橋墩及橋墩頂帽立面圖（單位：cm）

圖2 抱箍支架示意圖（單位：cm）

3.2 抱箍安裝

抱箍四周采用∠40×∠40×3.5mm 角鋼焊接接工作平臺(tái)，工作平臺(tái)寬80cm，護(hù)欄高120cm。工作平臺(tái)四周設(shè)置Φ12 圓鋼護(hù)欄，并滿掛安全防護(hù)網(wǎng)，護(hù)欄下部設(shè)置20cm 高木質(zhì)踢腳板。工作平臺(tái)滿鋪3mm厚壓花鋼板。

在抱箍組裝前，除去抱箍?jī)?nèi)側(cè)的鐵銹及墩身表面浮灰，并保證橋墩混凝土表面干燥。將墩身施工操作架拆除到頂層抱箍底層標(biāo)高位置，為抱箍安裝提供空間及施工作業(yè)平臺(tái)。抱箍安裝采用吊車單片吊裝至墩身指定位置，采用鋼絲繩+10 t 手動(dòng)葫蘆將抱箍臨時(shí)掛在墩身頂部豎向鋼筋上進(jìn)行臨時(shí)固定，通過(guò)拉動(dòng)手動(dòng)葫蘆倒鏈調(diào)整抱箍安裝位置。同層四片抱箍臨時(shí)固定，初步調(diào)整完成后，采用M36 普通螺栓對(duì)相鄰兩片抱箍進(jìn)行連接。抱箍連接過(guò)程中使每片抱箍中線與墩身中線重合確保相鄰兩片抱箍連接板相互平行，預(yù)留縫寬為2cm。

抱箍?jī)?nèi)排螺栓緊固設(shè)計(jì)值900kN·m，外排螺栓緊固設(shè)計(jì)值450kN·m。抱箍連接螺栓進(jìn)行緊固時(shí)，先內(nèi)排后外排，并均勻給力。上下頂層抱箍安裝完成后，安裝上下抱箍連接桿件。混凝土澆筑過(guò)程中每澆筑一層混凝土，采用力矩扳手對(duì)抱箍間連接螺栓進(jìn)行復(fù)擰檢驗(yàn)扭矩值。

3.3 承重梁安裝

抱箍安裝驗(yàn)收合格后，在頂層抱箍順線路兩側(cè)抱箍直線箱體端部對(duì)稱安裝砂箱，砂箱底板與直線箱體采用Φ20 螺栓連接固定。砂箱高度調(diào)整范圍為20～30cm。

砂箱頂部設(shè)置I45 工字鋼承重梁，工字鋼承重梁左右兩側(cè)在砂箱頂板上采用2cm 厚鋼板焊接限位裝置鋼制工字鋼左右滑動(dòng)。承重梁工字鋼之間設(shè)置橫向拉結(jié)桿件6 根拉桿，墩身兩側(cè)各3 根，防止吊裝及定位過(guò)程中發(fā)生橫向失穩(wěn)引發(fā)意外。拉桿采用Φ32 精扎螺紋鋼外套壁厚5mmΦ48 鋼管。

承重梁安裝完成后，安裝承重梁斜向支撐，斜向支撐與主梁采用法蘭連接，與底層抱箍牛腿采用鉸接。抱箍支架承重梁斜撐采用Φ20cm 鋼管(壁厚d=10mm）。通過(guò)調(diào)整砂箱高度及斜向支撐頂端絲桿調(diào)節(jié)承重梁標(biāo)高及預(yù)拱度設(shè)置。

3.4 分配梁安裝

承重梁安裝完成后，測(cè)量班對(duì)承重梁頂部標(biāo)高進(jìn)行復(fù)核，復(fù)核無(wú)誤后，在承重縱梁上安裝雙拼18槽鋼（I18 工字鋼）分配梁，分配梁長(zhǎng)6.0m、間距85cm。分配梁安裝前，在分配梁上采用石筆畫(huà)出承重梁位置線。

承重梁與分配梁之間采用螺栓、連接板進(jìn)行固定，使承重梁與分配梁連接成一個(gè)整體，確保施工安全。連接板采用長(zhǎng)度20cm 的∠100×10mm 角鋼，角鋼一邊沿長(zhǎng)度方向開(kāi)11cm×2.2cm 長(zhǎng)方形孔。角鋼一邊焊接在承重梁內(nèi)側(cè)面，開(kāi)孔的一邊頂面與承重梁頂面齊平，并確保開(kāi)孔方向一致。分配梁上相應(yīng)位置焊接9cm 長(zhǎng)M20 螺栓。分配梁安裝時(shí)，將螺栓與連接板開(kāi)槽位置對(duì)準(zhǔn)后向內(nèi)滑動(dòng)，緊固連接螺栓，實(shí)現(xiàn)分配梁與承重梁進(jìn)行連接固定。

3.5 抱箍支架預(yù)壓

抱箍支架預(yù)壓前采用I18 工字鋼對(duì)分配梁進(jìn)行加密設(shè)置，加密后確保分配梁間距不大于30cm。分配梁上滿鋪400cm×200cm×5cm 木跳板。抱箍支架采用沙袋進(jìn)行堆載預(yù)壓，以120%施工總荷載(1311.66kN)作為預(yù)壓荷載值(1574kN)。支架按預(yù)壓荷載60%（944.4kN）、80%(1259.2kN)、100%(1574kN)分3 級(jí)進(jìn)行。加載重量偏差控制在同級(jí)荷載的±5%。

抱箍支架預(yù)壓加載時(shí)，自跨中向兩側(cè)對(duì)稱、分層加載，每級(jí)加載完成后1h 對(duì)抱箍支架進(jìn)行沉降、變形觀測(cè)。卸載后6h，測(cè)量各監(jiān)測(cè)點(diǎn)標(biāo)高，計(jì)算承重梁各點(diǎn)變形量及抱箍沉降量，并調(diào)整分配梁頂部標(biāo)高。測(cè)量班做好預(yù)壓期間沉降觀測(cè)數(shù)據(jù)記錄及統(tǒng)計(jì)分析。

監(jiān)測(cè)點(diǎn)布設(shè)如下：每層抱箍弧形部分端部，中間部位，設(shè)置沉降監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每層抱箍共設(shè)置6 個(gè)。承重梁端部、跨中位置、1/4 長(zhǎng)度位置設(shè)置觀測(cè)斷面，每個(gè)觀測(cè)斷面觀測(cè)點(diǎn)設(shè)置在工字鋼軸線部位。支架預(yù)壓前監(jiān)測(cè)記錄各觀測(cè)點(diǎn)的初始標(biāo)高并記錄。

3.6 墩身頂帽底模安裝

墩身頂帽底模分兩段加工，模板下部采用10#槽鋼焊接整體式托架。

抱箍支架搭設(shè)、預(yù)壓完成經(jīng)監(jiān)理驗(yàn)收后，將墩身頂帽底模安裝就位，墩身頂帽底模標(biāo)高安裝施工誤差不應(yīng)大于±5mm， 軸線偏位誤差不應(yīng)大于±10mm， 模板接縫間貼雙面膠海棉條，防止接縫漏漿造成砼面色差或麻面。

3.7 墩身頂帽鋼筋綁扎

墩身頂帽鋼筋采用HRB400Φ20、Φ14、Φ12 鋼筋，墩身頂帽鋼筋采用定型鋼筋模具在施工現(xiàn)場(chǎng)綁扎成型后，采用吊車、吊裝扁擔(dān)吊裝安裝。鋼筋骨架吊裝點(diǎn)位置，架立鋼筋與結(jié)構(gòu)主筋焊接牢固。墊石鋼筋與頂帽鋼筋同時(shí)綁扎。

3.8 安裝墩身頂帽側(cè)模、端模

側(cè)模、端模采用組合式鋼模。側(cè)模整體拼裝后，采用￠25 精軋螺進(jìn)行上下對(duì)拉加固模板。模板之間拼縫處貼海綿條防止漏漿。側(cè)模、端模安裝完畢后檢查幾何尺寸、軸線位置、頂面高程，自檢合格后報(bào)請(qǐng)監(jiān)理工程師驗(yàn)收，檢驗(yàn)合格后進(jìn)行混凝土澆筑。

3.9 混凝土澆筑

混凝土采用商品混凝土拌合站集中拌合，罐車運(yùn)輸，泵送入模、插入式振搗器振搗。頂帽混凝土采用C50 混凝土，坍落度180±20mm。

混凝土沿頂帽長(zhǎng)度方向自頂帽中部向兩側(cè)分層對(duì)稱澆注，分層振搗的方式進(jìn)行施工，每層混凝土澆筑厚度不超過(guò)40cm，且在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土?；炷翝仓俣葢?yīng)不大于20m3/h，混凝土澆筑過(guò)程中采用全站儀對(duì)抱箍支架進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)。頂帽混凝土澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行保溫、保濕養(yǎng)護(hù)。

3.10 模板支架拆除

墩身頂帽N1 預(yù)應(yīng)力鋼束張拉注漿水泥漿強(qiáng)度達(dá)到75%后，拆除墩身頂帽底模及支架。模板支架拆除過(guò)程中做好墩身混凝土成品保護(hù)，防止模板磕碰混凝土表面。抱箍支架拆卸按照先支后拆、后支先拆的順序施工，桿件卸落采用吊車配合。

4 結(jié)語(yǔ)

抱箍支架相比落地支架不需要采用承臺(tái)做為支架基礎(chǔ)，橋梁墩身、承臺(tái)施工完成后，可及時(shí)對(duì)承臺(tái)基坑進(jìn)行回填，避免了承臺(tái)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)拆除后基坑被水浸泡造成附近施工便道局部塌陷，確保了施工安全。本工程采用抱箍支架法，減少雨期對(duì)施工影響，節(jié)省施工時(shí)間，加快施工進(jìn)度，可在同類工程施工中推廣應(yīng)用。