方柱墩盖梁穿芯钢棒法在复杂地段施工应用

方柱墩盖梁穿芯钢棒法在复杂地段施工应用

张文彬

中铁广州工程局集团桥梁工程有限公司 广东省 529000

摘要：本文介绍了广东省江门市新会区国道G240项目张村立交主线桥方柱墩盖梁采用穿芯钢棒施工法的实例。该方法利用预埋孔穿钢棒搭设盖梁支架，避免了传统落地支架法的地基处理、满堂支架搭设等工序，缩短了施工周期，并降低了安全风险。文章详细阐述了该施工方法的工艺流程、创新点及产生效益，强调其在地质复杂地段或施工成本较高情况下的优势。通过实例分析，证明了该方法的可行性和推广价值，为类似工程提供了有益的参考。该施工法不仅提高了施工效率，还带来了显著的经济效益和社会效益，对推动公路及市政桥梁建设的技术进步具有重要意义。

关键词:国道G240项目；张村立交主线桥；方柱墩盖梁；穿芯钢棒

一、背景

广东省江门市新会区国道G240项目张村立交主线桥墩（台）身共计20个，全桥长530m，起终点里程桩号为K478+597.500～K479+127.500，其跨径组成为：（8×25）m预应力砼小箱梁+（30+40+30）m预应力砼连续箱梁+（9×25）m预应力砼小箱梁，采用窄柱距方柱墩预应力盖梁，其盖梁共计32片。桥位地处低缓丘陵间山间洼地，主要种植果树等经济作物，分布大片鱼塘及厂房。桥位区地势起伏较小， 地面标高约 3.60~5.52m。

图1.1 盖梁构造图（单位：cm）

1.1目的

方柱墩盖梁多采用传统落地支架法施工，其主要施工工艺流程为：地基处理→支架搭设→安装底模→支架预压→钢筋绑扎→侧模及预埋件安装→浇筑混凝土。工序极为繁琐，处理成本极高，为确保工程安全及经济，需考虑采用少支架法施工，利用结构自身承重，避免进行地基处理。

1.2思路

张村立交桥桥位均处在鱼塘地段，淤泥层较厚，属于典型软基地段。盖梁支架法施工必须先对地基进行处理，张村立交主线桥窄柱距方柱墩盖梁共计32片，每个盖梁均需要地基处理，处理费用较大。而采用穿芯钢棒法施工，主要利用墩柱自身的承载力支撑盖梁模板的重量，有效的解决地基处理和支架投入的费用。盖梁钢筋现场绑扎时间较长，均处理高空作业，安全风险较高。而盖梁钢筋在钢筋场绑扎成型后整体吊装就位，大大缩短的高空作业时间，降低了安全风险，提高施工效率。

二、穿芯钢棒法施工工艺

2.1钢棒安装

从墩柱顶向下124cm(到PVC管中心)高度垂直于盖梁轴线沿墩身径向预埋安装钢棒的孔洞，预留孔洞采用PVC材料，管内径为110mm，模板安装前将管口封堵，避开管内被混凝土充填。钢棒采用Φ100mm高强度锰钢钢棒，直径为100mm，单根长3m。

2.2卸落装置安装

在钢棒两端靠近墩柱处分别安装4个限位装置，限位顶部焊接钢板，限位装置安装时，需确保其稳定性，限位螺栓要拧紧到位。卸落装置采用钢楔块，由专业厂家进行设计和加工。通过调节精轧螺纹钢松紧调整钢楔块高低，从而达到调节立模标高和拆模时卸落模板。

图2.1 钢楔块示意图

2.3分配梁安装

采用双拼I56a工字钢作为支承主梁，架设在钢楔块上，盖梁两侧各放一根，工字钢长19m。两侧工字钢之间用对拉丝杆连接，并在拉杆内侧套钢管支撑，保证横向稳定性。主梁上铺I10工字钢，每根长4m，间距25cm。

图2.2 盖梁钢棒法支架示意图

2.4操作平台及底模安装

（1）施工上下通道采用安全爬梯，爬梯底部固定，确保爬梯的稳定性。在分配梁铺设好后，搭设1m宽左右的施工作业平台,并在平台周围设置1.2m高的护栏。

（2）底模采用由专业厂家进行设计和加工的定型钢模，模板拼装完成后，在底模与平台间隙处铺设木板防止工人踏空及高空坠物。

2.5 预压

（1）预压目的

为保证支架的安全性，确保施工安全，控制盖梁横坡及外观线形。消除支架上部结构及钢楔块、钢棒非弹性变形的影响，收集并分析受载后的弹性变形数据，以确定底模预拱度。

（2）预压方式

预压荷载按最大施工荷载的1.1倍考虑，采用堆载预压方式，加载材料选用1.2m×1.2m×0.75m的预制混凝土块。加载时向从中间向两侧，水平分层加载。

（3）预压工艺

支架预压过程中模拟该盖梁的现浇过程，采取分级加载模式，按预压总荷载0%→60%→80%→110%加载，每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12h对支架沉降量进行一次监测。当模板顶部四周监测点12h的沉降量平均值小于2mm时，可以进行下一级加载。预压达到要求重量时，开始进入沉降观测期，监测过程中，当满足下列条件之一时，则判定支架预压合格：

①各监测点最初 24h 的沉降量平均值小于 1mm；

②各监测点最初 72h 的沉降量平均值小于 5mm。

图2.3 盖梁支架预压示意图

（4）测点布置

为了能真实的掌握支架预压造成支架本身及钢棒的变形量，以便有效地指导盖梁施工，在盖梁纵向每隔1/4跨径共布设3个断面，每个断面布置2个观测点，对称布设，共布置6个观测点。在堆载开始前，测量测点的初始数据，在每级预压荷载全部加载到位后及时测量各测点标高，做好详细记录，待12h后测量一次各观测点的标高，沉降量合格后，进行下一级加载。

图2.4 预压沉降观测点平面布置图

2.7钢筋、模板、混凝土及预应力施工

盖梁的钢筋、模板、混凝土及预应力施工较为常规，正常组织施工，在此不作赘述。

三、施工总结

3.1创新点

张村立交主线桥方柱墩盖梁采用穿芯钢棒施工法施工，在墩身上预埋钢棒，利用预埋钢棒搭设盖梁支架。与传统的钢管支架体系相比有以下优点：

（1）本项目地基情况较差，传统落地支架施工时需对地基进行换填处理并浇筑垫层混凝土。而钢棒法施工避免了传统落地支架施工的地基处理，减少了地基处理费用，节约了施工成本。

（2）传统落地支架施工时，支架搭设时间较长，材料消耗较大，钢棒法施工减少支架搭设及拆除时间，缩短了盖梁施工周期，降低了施工工期和安全风险。

（3）墩柱较高时，传统落地支架体系非弹性变形较大，每个盖梁施工前需要进行堆载预压，而钢棒法施工非弹性变形较小。

（4）软基、水中等地质复杂地段，钢棒法施工盖梁不受影响。

（5）采用钢楔块对穿螺杆方式作为卸落装置，施工较为方便，且极大的提高了安全稳定性。

3.2效益及推广价值

盖梁采用穿芯钢棒法施工方法和盖梁钢筋整体安装的工艺，取代了传统落地支架法施工和现场钢筋绑扎工艺，避免了地基处理费用、减少了高空作业时间，降低了安全隐患，缩短了施工周期，提高了施工效益，安全质量文明施工有了进一步提升，解决了传统盖梁施工方法存在的作业人力多、劳动强度大、施工周期长等问题。

在公路和市政工程经常遇到因地质、交通通行等条件限制，而无法采用传统落地支架法对桥梁盖梁进行施工或采用传统支架法施工成本较高。而穿芯钢棒法无支架体系施工盖梁是利用桥梁墩柱自身承载力支设盖梁模板的施工方法，具有施工简便、经济的特点，可以广泛应用于方柱墩盖梁的施工。

参考文献

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