花瓶门式组合墩施工技术

花瓶门式组合墩施工技术

张金龙

余姚交通工程咨询监理有限公司 浙江 余姚 315400

【摘 要】本项目的难点之一是双柱外扩花瓶门式组合墩施工，由于本项目主线高架桥沿着既有通车一级地方公路余姚大道中分带设置主墩，由于高架桥扎墩于中分带，双柱外扩花瓶门式组合墩受余姚大道中分带预留宽度制约，主墩下侧直线段横桥向总宽度为8m，而本项目上部结构采用全国首条陆上架设预制大箱梁，因运架梁、预制大箱梁支座布设条件要求，主墩上侧横桥向宽度必须外扩至16.5m，即主墩必须从下方的8m，向上外扩至16.5m，两侧悬臂宽度之大，属于国内罕见。主墩施工技术难度非常大，给项目施工技术管理带来了极大的挑战，经过施工技术创新，圆满的完成了施工任务。

【关键词】双柱外扩花瓶门式组合墩；大悬臂；施工技术；桥梁施工；高速公路

宁波余慈高速公路工程是浙江省“两纵两横十八连三绕三通道”高速公路网中杭州湾宁波通道的重要组成部分，承担杭州湾通道路网辐射的功能。全线18.16km高架桥，沿线设置三座双喇叭型互通，按高速公路标准建设，设计速度100km/h，双向4车道，桥梁宽度25.5m，设计汽车荷载为公路－Ⅰ级。

本项目主墩施工技术难度非常大，给项目施工技术管理带来了极大的挑战，经过参建各方共同努力，最终顺利解决了这一技术难题，并于近期通过了项目交工验收，圆满的完成了施工任务。

一、 施工环境特点

沿线地基土浅部主要为一套全新统海积、冲海积地层，土层厚度、 分布及性质均较稳定。

主墩形式为双柱外扩花瓶门式组合墩，扎墩于已经通车的余姚大道中分带，中分带宽度10m，施工阶段余姚大道中分带两侧设置全封闭围挡硬隔离，便于施工管理。

二、施工准备

平整场地-测量放线-凿毛-安全技术交底。

三、墩身钢筋骨架整体加工、整体分节段吊装

3.1技术准备

由于双柱外扩花瓶门式组合墩特殊的结构形式，有两个特点：一是大悬臂，两侧悬臂长度均为4.25m，二是头重脚轻，即为了布设支座，主墩水平截面尺寸从下向上也进行了扩大处理。

因为以上两个原因，采用原有的后场加工主筋、箍筋，现场进行安装的施工技术方案不仅施工进度慢，安装精度满足不了保护层合格率>90%的质量控制指标，钢筋现场绑扎精度不足，甚至导致曲线段模板无法合模，老的施工技术方案变得不可行！

为此，决定采用最新的墩身钢筋骨架整体分段后场加工、现场分段整体吊装的施工工艺技术！

根据墩身结构形式，双柱外扩花瓶门式组合墩钢筋骨架及混凝土浇筑，由下至上，分直线段、曲线段、大盖梁三段施工。

3.2墩身钢筋骨架整体分段后场加工

墩身钢筋骨架组装在后场集中的钢筋车间进行，箍筋组装、箍筋与主筋点焊均采用二氧化碳气体保护焊。

制作专用的箍筋组拼台模，首先按照设计图纸，根据墩身弯曲角度，制作精度达到2mm的型钢台模，然后11片箍筋组成一套，采用二氧化碳气体保护焊连接成型，为一套箍筋。

在墩身钢筋骨架整体预制胎膜上，按图纸每隔15cm，放置一套箍筋，将主筋从箍筋设计位置纵向穿过，并采用二氧化碳气体保护焊连接成型。成为骨架节段。

①拼装前应按设计图纸放大样。

②骨架焊接时，施焊顺序宜由中到边对称地向两端进行，先焊骨架下部，后焊骨架上部。

③墩身钢筋骨架的箍筋先成片组合成型，然后在专用墩柱模架上加工制作墩身钢筋骨架。

应用长线模架法，在模架上预拼，确保两个钢筋骨架节段108根主筋接头连接精度满足现场整体吊装接头连接3mm的精度。

3.3墩身钢筋骨架直线段整体吊装

（1）墩身直线段钢筋笼吊装前，依据放样位置及钢筋笼的外部轮廓尺寸在承台上层钢筋与墩柱直线段钢筋骨架交接部位，设置一道定位箍，确保直线段预埋位置准确无误，精度满足要求。

（2） 设置架立筋，架立筋底部支撑在垫层上，同时与承台钢筋焊接，增强稳定性并用缆风绳固定。

3.4墩身钢筋骨架曲线段钢筋整体吊装

（1）曲线段钢筋安装时用汽车吊起吊钢筋笼至直线段墩身钢筋顶部，就位后用套筒连接直线段预留钢筋接头。

（2）钢筋笼安装时测量人员跟踪检测钢筋笼的竖直度和高程，及时进行就位调整，调整完毕后拉设抗风缆绳进行加固。

3.5墩身大盖梁钢筋骨架整体吊装

（1）盖梁钢筋骨架及箍筋等半成品在钢筋加工厂集中加工，钢筋加工采用数控设备及胎架统一加工。

（2）钢筋骨架成形采用专用的整体定位模架施工，监理办组织验收，确保精度误差在2mm内。

（3）盖梁钢筋骨架制作完成后，运输至施工现场，使用汽车吊+扁担梁，对正后进行钢筋连接。

四、墩身模板及混凝土分段施工工艺

利用模板体系自带施工平台+钢转梯上下通道的无支架法施工工艺适合墩身混凝土施工，跟墩身钢筋分段相对应的，整个墩身分为直线段+曲线段+大盖梁三个节段三次浇筑，利用承台和墩身作为承载主体进行搭设施工平台，随着墩身不断向上施工。

五、施工技术亮点

5.1钢筋、混凝土整体分段施工：解决了大悬臂外扩主墩施工工艺难题。

5.2标准化施工理念的贯彻实施：舍弃了以往落后的传统钢筋施工工艺，即钢筋骨架现场散装绑扎工艺。转而采用先进钢筋骨架施工工艺，通过后场设置钢筋加工车间，集中整体预制、现场整体拼装墩身钢筋骨架，实现了预制化、装配化的施工，加工、安装精度满足设计及规范要求。

5.3无支架法施工工艺：改变了常规的搭设双排脚手架施工工艺，充分考虑把施工平台与整体大型钢模板组合，实现了模板施工装配化。

5.4上下通道采用分节段整体式钢转梯。

5.5钢筋骨架加工工艺：投入了数控弯箍机、数控弯曲机、墩粗直螺纹绞丝机等钢筋数控加工设备，研发了液压式钢筋胎架、箍筋加工组拼台架、大盖梁整体加工胎架等实用设备，通过先进设备的投入，加强了钢筋车间出厂验收、现场吊装组拼质量管理，最终钢筋整体加工安装精度符合设计及规范要求。经检测，钢筋保护层厚度合格率均>95%。

5.6大型整体式钢模板：订做了大型整体式钢模板，模板对拉采用高强钢螺栓，四角设置精轧螺纹钢，保证了结构断面尺寸。

5.7大盖梁预应力施工技术：大盖梁预应力张拉施工投入了智能张拉设备，压浆采用真空辅助施工工艺，确保了预应力大盖梁施工质量。

六、结论

本文以宁波余慈高速公路工程双柱外扩花瓶门式组合墩施工为背景，介绍了大悬臂双柱外扩花瓶门式组合墩收到既有道路中分带宽度，如何通过先进施工工艺措施，落实装配化施工工艺理念，采用工厂预制、整体吊装钢筋骨架，采用无支架法分节段施工浇筑墩身混凝土，攻克了大悬臂双柱外扩花瓶门式组合墩多个施工技术难题，保质保量，按进度计划圆满的完成了施工任务，并顺利通过了监督部门的交工验收，项目交工验收评定分数达到96.5分（合同约定不少于90分）。本项目双柱外扩花瓶门式组合墩的施工技术经验，可为类似大悬臂双柱外扩花瓶门式组合墩钢筋骨架装配化施工、混凝土无支架法施工提供借鉴。

[参考文献]

1. 田克平等。交通部《公路桥涵施工技术规范》［JTG/T F50-2011］。人民交通出版社，2011,8.01。