水中系梁无吊箱施工应用.doc

浅谈水中系梁无吊箱施工技术的应用
摘要：水中桥墩系梁施工方法是桥墩的水中系梁及系梁相连的部分水中墩身的施工方法，在基桩上部切割U型口，再将预制的桥墩系梁预制件吊装在桩帽上。此法大大降低了施工造价，减少施工周期，施工方便，主要用于桥梁小型系梁墩身在水中的施工，所使用的设备是中型或大型吊装作业。
关键词：水中系梁 U型口 系梁预制件 吊装

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1引言
全国桥梁设计的水中系梁很多，大部分采用小型钢吊箱施工，相应的施工方法也很多。如对浅水基础采用筑砂岛再明挖基坑施工、深水采用钢套箱式模板施工、吊钢箱围堰施工等。但这类施工方法均存在设备、材料投入大,施工工期较长的特点。而采用预制吊装法施工水中系梁则具有施工方法简便、设备材料投入少、工期短等优点。本文以国道主干线广州绕城公路茅山至小塘段巴江河特大桥为例，经过分析其施工工期和钻孔桩的完成时间，将系梁施工时间安排在枯水季节施工，在岸上预制系梁，利用吊机吊装在基桩切割好的U型口上，焊接系梁钢筋，止水后浇注桩头砼。
2工程概况
XX特大桥引桥孔跨为先简支后结构连续T梁，下部结构采用两桩柱式墩配系梁。引桥基础为φ1.5m钻孔灌注桩，上设横系梁，东岸引桥（32#~56）位于鱼塘地段，31#、58#、59#水中墩每个墩的桩基础有4根φ150cm钻孔桩，两根为半幅，相互通过系梁连接成整体，桩的间距为9.2米，桩长为25~40m，桩顶系梁尺寸为7.7m×1.0 m×1.2 m。系梁立面图如下：
图1系梁立面图
XX河常水位1.10 m，汛期水位在＋5.728 m，31#、58#~59#水中墩系梁顶标高分别为-0.042m、-0.116m和-0.897 m，施工期间系梁均处在水中，正常施工难度较大，成本较高。为了减少成本，加快进度，系梁施工采取了在岸上预制厂预制，采用吊机整孔架设的方案。预制厂选择在47#墩附近的开阔地上，距离近、便于运输。桥墩系梁平面图如下：

图2 31#、58#、59#墩系梁平面图
3施工方案
根据施工水位及工程特点，XX特大桥31#、58#~59#水中墩系梁采用预制系梁安装施工，在预制场分片预制，达到强度后运至墩位处安装就位。具体施工步骤如下：
3.1系梁的预制
3.1.1 预制场地的选择
由于系梁体积小、数量少，预制场地选择在47#墩附近，地势平坦，距离较近，运输方便。对于大批量的预制件，则应选择在干扰少、空旷的场地，且便于运输的地方。
3.1.2 台座的制作
台座采用简易台座，尺寸为7.7m×1.0 m×0.2 m，长宽与系梁尺寸一样。测量放线开挖台座基坑，用压实机械把基底碾压密实后，在碾压密实的地面上浇筑一层厚度为15cm，强度为C20的混凝土，边浇筑，边抹平压光，严禁使用砂浆找平。台面要平整，两侧边为直线且平行，台面做水磨石处理，达到光滑。
台座制作时在台座面以下8cm处每50cm预埋PVC管一根，穿拉杆，用以加固模板使用。
每次生产系梁前，台座上铺一张油毛毡，以防系梁与台座粘贴。
3.1.3 模板的制作
立模顺序：模板涂脱模剂→安装外模→上底部拉杆→安装端模→上顶部拉杆→调模。
外模采用定型拼装式钢模。模板先拼装，后吊装就位。模板安置位置、尺寸准确，牢固可靠。确保在浇注混凝土和振捣过程中不变形，不移位。
3.1.4浇注砼
根据设计砼采用C25，砼浇注前对钢筋及模板进行检查验收，每个系梁顶端均设4个φ32吊环，同时对吊环进行预埋和检查， 防止漏埋。
砼采用自动计量拌合站集中拌合，运输采用砼输送车。砼输送转接入模，灌注时用插入式振捣棒和附着式振捣器同时捣固。振捣标准为砼不再下沉，无气泡上升，表面平坦并有薄层水泥浆出现。同时对系梁梁两端作刷毛处理，刷毛后表面石子外露1～1.5㎝，以保证与桩头砼良好地结合。
砼浇注完之后对系梁进行养护，达到一定强度后拆除侧模板，转入下一循环。
3.2U型口的切割
3.2.1
桩基完成后，测量放样，在系梁底面标高处护筒开U型口，宽度比设计系梁宽度大1~2cm，开口宽度为102cm， U型口在低水位时由施工人员采用氧气、乙炔切割的方法。
3.2.2
由于各个桩基护筒在打设过程中发生偏位，桩基间距不统一，各个系梁长度也不一样，要求在预制时要对护筒间距进行测量，根据间距确定系梁预制长度，系梁预制完成后需要对系梁进行编号。
3.2.3
护筒切割口要整个的利于止水条安装平整。要安排人员对切割口进行水下检查，特别是水平切口，不得有毛刺，如有毛刺可采用铁锤打击平整或重新切割。
3.3预制系梁吊装
3.3.1
系梁预制达强度后采用平板车运至墩位处，测量定位，利用吊机将系梁安装就位。以31#墩为例，系梁安装示意图如下：
图3系梁安装示意图
3.3.2
在下落过程中，施工人员应随时观测系梁底面是否水平和系梁水平钢筋与桩基预留钢筋对位是否准确，若偏差较大 ，应停止下落，调平和对位准确后方可继续。
3.4止水、清洗与桩头砼浇注
3.4.1堵缝
水平切口于系梁接触止水，采用软橡胶止水条或膨胀止水条，施工中我们采用了遇水膨胀止水条（执行标准:GB/T18173.3-2002），规格20×30mm，对于开口不规格或口径过大，采用麻油筋填塞止水或棉絮止水来补充。以31#墩为例，系梁止水示意图如下：

图4 31#墩系梁止水示意图
3.4.2清洗桩头
桩头清洗，这是一个重要环节，可普通水泵冲洗，条件允许最好采用高压水枪冲洗，把桩头里面的泥浆、细砂、焊渣等清洗干净。
3.4.3灌注砼
灌注桩头砼，灌注桩顶1.2m高度范围内系梁砼。灌注时低水位，采用普通吊斗或地泵直接输送；当水位较高、止水效果不好时，采用剪球方式灌注，根据桩头大小，准备一个料斗配导管，用吊机吊斗，导管悬空30~40cm，根据灌桩原理进行剪球封底。
4施工工艺流程
4.1 系梁预制工艺流程
制作台座 → 绑扎钢筋 → 安装模板 → 检测、校正模板 → 浇注砼 → 养护梁体砼及试件 → 拆模 →养生。
4.2 护筒切割及系梁吊装工艺流程
桩头清理（凿到设计标高）→ 桩基主筋接长 → 中线放样（标高点引到系梁顶标高） → U型护筒口切割 → 系梁吊装 → 桩头二次清洗 → 切缝止水 → 灌注桩头砼。
5结束语
通过XX特大桥实践，水中系梁无吊箱施工适应于中、小型承台系梁施工，它对于减少设备、材料投入，降低成本，加快施工进度不失为一种良好的施工方法，它在以后的桥梁工程施工中将有比较广阔的发展前景。

参考文献
JTJ 041—2000. 公路桥涵施工技术规范