西平铁路田家窑2号桥0#段施工方案设计

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摘要：针对田家窑2#桥的实际情况，就0# 段的施工方案, 如何保证混凝土的实体质量和外观质量及施工安全作了详细的阐述。确保了0# 段内实外美, 无安全质量隐患, 有效的控制成本，保证工期, 取得了预期的经济效益和良好的社会效益。

关键词： 施工方案 质量控制安全

Abstract: according to the actual situation of Tianjia kiln 2# bridge, construction scheme of 0# segment, how to ensure that expounds the concrete quality and appearance quality and construction safety. Ensure that the 0# section of outside and inside beauty, no safety hidden trouble, cost control, effective guarantee period, achieved the expected economic benefits and good social benefits.

Keywords: construction project quality control and safety

中图分类号：F530.3 献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）01-0020-02

1 工程概况

新建铁路西安至平凉线田家窑2号大桥，位于陕西省咸阳市永寿县田丰村东，为跨越黄土冲沟而设。沟深90m，沟谷狭窄，岸坡高陡，自然剥蚀严重，错落、黄土陷穴等不良地质发育，工程地质条件较复杂。本桥为4线2孔108m预应力混凝土T型刚构，桥梁全长237.3m，起讫里程为DK92+279.35～DK92+516.65。桥台采用双室空心形式，高8.14～8.14m，主墩采用双薄壁墩，墩高56m。

2 施工技术的特点及难点

0号段特点是“长、高、大”，0号段全长19m曲线布置，混凝土总方量达到1726m3、钢筋264吨。0号段梁体自重1968吨（单幅），其中梁内横隔板重680吨（单幅）。在0号段中部设置接触网支架平台。

2.1 梁段长引起的施工难度

0号段长度达到19m，为保证混凝土分层浇筑的连续性，其混凝土入模下料点分散且多。在高空有限的操作平台上实现实现下料点变动施工操作难以实现。

箱梁分为两次浇筑，其上下两层的时间差会引起两次浇筑的混凝土收缩徐变不同步，有其梁段长度较长时其影响越为明显。箱梁腹板容易出现因收缩徐变不同步引起的附加应力及裂纹。

2.2 梁高较大引起的施工难度

梁体截面较高，在支立第一侧外侧模板时，模板极易受到风荷载的横向作用，难以保证外侧模板在支立时候的稳定性。需要保证模板稳定性的前提下完成第一次高7m的外侧钢模板支立。

0号段竖向预应力钢筋长度达到12m，腹板内双层布置，第一次混凝土施工高度为6m，对竖向预应力钢筋定位精确度难以控制。

2.3 梁节段结构尺寸大造成施工技术难点

0号段混凝土方量大，施工时荷载较大，对托架的强度、刚度和整体稳定性要求很高；而且是在薄壁墩上预埋截面尺寸较大的牛腿，对预埋牛腿的尺寸、布置形式和布置数量要求比较严谨。

托架平台的加载试验实现困难。按相关规范要求加载试验必须施加试验荷载至其设计荷载的1.2倍，按0号段总体施工方案，其至少加载626t。采用混凝土预压块进行预压实验室堆载的高度较高。加载试验后进行托架高程调整不易实现且施工安全风险高。

2.40号段分次浇筑的风险

箱梁第一次混凝土浇筑成型后，在进行第二次混凝土施工加载时，以成型梁体在承载后会产生较大的弯矩，使得梁体分次浇筑分界处出现较大的拉应力，可能会引起梁体出血裂纹。双幅桥在全部合拢后，进行双幅桥之间的横隔板施工时，其托架平台施工及模板施工空间受限，不易操作。横向张拉作业在高空进行，安全风险高。

3 “长、高、大”0号段施工方案

3.1 托架方案

在双薄壁主墩墩壁两侧预埋工字钢牛腿，在预埋牛腿上安装型钢可调托架，两薄壁墩之间在可调横梁上布设贝雷梁浇作为梁体浇筑平台的纵向承重梁；内模采用木模板面板拼装，加强肋采用200工字钢配置脚手架支撑，梁体外模板采用定制自承式钢模板，两幅桥外侧翼缘板处设碗扣式脚手架支撑，两幅桥内侧翼缘板设置斜支撑支撑。考虑外模立模时的稳定性，在外模板外侧设置1m宽的型钢竖向背带。0号段中部的接触网支柱基础浇筑平台在竖向背带外侧焊接斜牛腿支撑实现。为防止双薄壁墩出现横向偏载， 0号梁段左右幅同时施工完成后再进行悬臂段梁体的挂蓝施工。

托架平台为消除弹性变形的预压加载试验采用堆载混凝土预制块进行，腹板处预压采用型钢搭设简支梁平台实现。

3.2 混凝土施工方案

考虑梁体混凝土方量大、混凝土浇筑时间的限制以及牛腿托架的承载能力，结合现场施工实际，0号段梁体混凝土分2次进行浇筑，第1次浇筑至梁体6m高位置，第2次浇筑完剩余部分。为确保第一次混凝土浇筑的便捷性，在第一次支立的两外侧模板上方搭设施工操作平台，平台采用200工字钢横向搭在两侧外侧模板上，纵向搭设间距为2.5m。第一次外侧模板支立高度为7m。最后在全桥合拢后进行两幅桥之间的横隔板施工，在梁面翼缘板处预留其施工需要豁口。

0号段横向预应力除横隔板处以外按规范要求施工顺序张拉，箱梁合拢张拉结束后再施工0号段左右幅梁间横隔板。

施工人员上下采用电梯及在双薄壁墩中间脚手架人梯，砼由拌合站集中供应，采用罐车运输至现场，泵送至浇浇筑部位入模，在泵管上桥部位处预留泵管位置。起重设备利用双薄壁墩既有塔吊。混凝土的养护采用蒸汽养护。

3.2.1混凝土浇筑方法

现场混凝土浇筑时采用2台地泵送实现混凝土竖向输送。现场为保证顺利进行泵送和混凝土浇筑过程的时间、养护需要，混凝土拌合时先将纤维与砂、石、水泥、矿物掺和料干拌1min后,再加入所需用水量湿拌，最后加入外加剂 ,适当延长搅拌时间使纤维均匀分布于混凝土中 ,混凝土拌合物搅拌时间夏天按 120 s控制 ,冬天按 180 s控制。混凝土开始泵送时候坍落度控制在220~230mm。入模温度，控制在5℃~30℃之间，不易发生堵管现象。

3.2.2混凝土浇筑顺序

0号段混凝土浇筑按“横桥向对称、线路纵向对称、先进行腹板与底板交接倒角处、优先横隔板处浇筑”的原则进行施工布置。施工过程控制按“分区定点、一个坡度、循环推进、连续完成”目标进行。

第一层混凝土浇筑：纵向对称浇筑时按每层60cm浇筑厚度控制，由于0号段底板底部总体呈现“凹”形，为减小混凝土入模后在底板上纵向的流动距离，第一层混凝土由横隔板与底板交接处进行，即首先进行横隔板处混凝土浇筑，泵管出口布置点避开过人洞位置。0号段底板浇筑时第一层混凝土总计方量为58.59m3，纵向对称浇筑每端浇筑29.295m3，现场实际施工时地泵（60）每小时正常泵送20 m3，则第一层第一时间浇筑点混凝土完成浇筑至第二层返回浇筑时的时间间隔t=58.59/20=1.465 h，合1 h 28 min，符合混凝土实际泵送入模至初凝时间2h~3h之间的时间限制要求，有效避免浇筑冷缝的出现。

第二层混凝土浇筑：由于0号段底板顶板在横隔板处呈现“凸”形，为使底板顶在纵向的倒角尽早形成，在第三层混凝土浇筑前留有足够的时间，浇筑时仍然是优先在横隔板处开始。为减小混凝土在浇筑过程中对双薄壁墩造成局部偏心，混凝土浇筑先向箱梁悬臂端延伸，完成悬臂端浇筑后由两横隔板处向中部延伸合拢。

顶板浇筑浇筑时，由一台HTB-80和一台HTB-60地泵于腹板与顶板交接处倒角从梁段两端向中部合拢。混凝土泵送入模后2h~3h开始初凝计算，在保证顶板不出现混凝土浇筑冷缝的每层浇筑厚度按40cm控制。

2.2.3 混凝土浇筑质量保证措施

（1）混凝土粗骨料和细骨料的含水率在混凝土浇筑的每班测定不少于3次，并根据测定结果对施工配合比做出相应调整，骨料的备料区和存料区分开，且将使用的骨料在棚内存放。保证每盘拌合的混凝土坍落度差值在5mm以内。

（2）混凝土拌合完成后出站每车测定坍落度和扩展度，混凝土运输至泵送地点时测定坍落度。施工现场多次测定泵送时坍落度在220mm~230mm时，在进行竖向泵送时不易出现堵管现象，且在混凝土入模时坍落度测定结果为200mm~210mm，即在竖向泵送过程中，混凝土坍落度损失率为2.86mm/10m。混凝土运输过程中坍落度损失率为5mm /h，故在混凝土出站时在保证泵送时坍落度限制的基础上结合坍落度损失率控制坍落度。

（3）顶板与腹板混凝土浇筑时，振捣过程中注意避让预应力预埋孔道，禁止振捣器长时间接触预埋的波纹管。混凝土浇筑完成后3h~4h开始抽拔预应力孔道中的衬管，如果发现预应力孔道中有漏浆现象，及时采用常压水柱冲洗孔道。竖向预应力孔道则在混凝土初凝前，采用常压水从压浆口冲洗管道，保证畅通。

（4）0号段第一次混凝土浇筑时日均气温在0℃~5℃、风力在6~8级之间。为确保混凝土的入模温度在10℃以上，在拌合混凝土时搅拌站采用温度在40℃左右的热水进行拌合，混凝土搅拌运输车辆采用包裹保温的措施。

混凝土成品的养护采用蒸汽养护的方法进行，既保证混凝土强度发展的温度需要又达到其湿度要求。蒸汽养护时布设2台容量为1m3的常压锅炉在双薄壁墩的最上一道横系梁上供给暖气。混凝土浇筑前，采用棉质保暖篷布对梁段进行全方位包裹形成暖棚。外侧模外包裹时棉质篷布内固定在外模板的竖向背带上，向端锚固在托架平台的横向分配梁上，在上端于竖向背带外侧焊接一纵向通长的50角钢以供篷布锚固；梁段两端封头篷布固定在端模和接茬钢筋上；底板保温包裹则将整过箱梁下托架进行包裹，利用托架上横向分配梁设置揽绳对侧面和底部的篷布进行加固。混凝土浇筑完成后，顶面上利用两侧模板搭设的平台采用土工布进行封盖，腹板接茬处将土工布切割成豁口以留出接茬钢筋位置从而实现腹板位置的封堵。在暖棚内同蒸汽时，在梁段底板下的托架上布设纵向通长的两道通气管，即在梁段腹板的正下方各设置一道。在梁内布设纵向通长一道暖气管。暖气管锅炉至暖棚段采用Φ5铁质管做为通气管，管外保管保温海绵以防止热量损失。棚内暖气管采用Φ6的PE管散布蒸汽，在PE管上每50cm钻设2mm~3mm排气孔。排气孔钻设时直接贯穿PE通气管，布设通气管时一侧排气孔向上，一侧向下，以便排出部分液化的蒸汽水，保证通气管畅通。

在混凝土浇筑完成后1小时内完成顶面封盖。在通蒸汽的情况下，梁内温度在20℃~23℃之间，箱梁外侧棚内温度保持在13℃~15℃之间。