太極溪特大橋施工關鍵技術簡介

高友長 （湖南有色地質勘查局工程地質總隊，湖南 長沙 410007）

1 工程概況

太極溪特大橋起止樁號為K10+622.84～K11+921.17，跨過大慈公路，飛越太極溪,再跨張青公路，止于桑坪峪，全長1278.32m，橋寬24.5m，是張花高速公路三大控制性工程之一。主橋上部結構采用(66+120+66)m預應力混凝土連續(xù)剛構箱形梁，引橋結構為10×40（北）+15×40（南）m先簡支后連續(xù)預應力T梁結構。主墩12#、13#墩為雙肢變截面矩形薄壁空心墩，11#、14#～25#墩為變截面空心薄壁墩,墩高50.6m～103.2m，1#～10#、26#～28#墩為圓柱式墩身樁基礎。

2 施工關鍵技術

在該橋施工中，施工方與質監(jiān)、監(jiān)理和業(yè)主單位一道成功研究、應用了多項關鍵技術，包括建筑業(yè)推廣使用的10項新技術中的四大項9小項，現(xiàn)簡介如下。

2.1 巖溶發(fā)育地質鉆孔灌注樁

橋位處主要以侵蝕型構造地貌為主，路線走廊受巖性、構造控制顯著,地形起伏較大,可溶性巖石地區(qū)地表多具喀斯特地貌特征,分布有大型巖溶漏斗、落水洞、大型溶洞等巖溶形態(tài)，施工容易發(fā)生坍孔、漏漿、偏孔、卡鉆、掉鉆、地面塌陷等技術問題。施工中采用大功率JK8沖擊鉆機成孔、鋼護筒跟進、粘土加片石回填、片石回填沖擊糾偏等技術措施，選擇熟練的操作人員、加強作業(yè)人員的培訓以及進行嚴密的施工組織與管理也相當重要。

2.2 陡峭巖壁承臺支架施工

橋位地面橫坡一般介于5°～50°,局部地段坡體近直立分布,如:主跨12#、13#墩由于太極溪沖刷侵蝕均處于陡峭的懸壁上，橋墩常處于極限平衡狀態(tài)，開挖橋基時易引起斜坡變形甚至失穩(wěn)，陡坡的變形導致樁基除承受水平、豎向荷載，同時還有山體橫向推力作用，極大地增加了陡坡高墩的施工難度。為減少橋基開挖，12#、13#墩承臺采用高樁承臺、支架施工，在澆筑樁身混凝土時，預埋1根Ф110的PVC管,待混凝土達到強度拆除模板后,將1根Ф100的高強鋼棒插入預埋孔內，鋼棒在混凝土樁兩側外漏40cm。在牛腿上安置1根45工字鋼,工字鋼長14m,工字鋼與牛腿用“U”型螺栓固定牢固。45#工字鋼上面沿橋向鋪0.25m×0.25m×3m枕木,枕木間距30cm，枕木之上鋪設特制鋼模。

2.3 空心墩翻模施工

本橋空心薄壁高墩共25墩54墩柱，墩高50.6m～103.2m，經(jīng)過技術經(jīng)濟比較后采用翻模施工方案。翻模施工工藝成熟，施工速度快，質量能得到有效保證。翻模的提升及材料的垂直運輸采用TC5610型塔吊，塔吊的作業(yè)半徑為37.0m、吊重2.15t。混凝土每次澆筑4.5m，每套模板分為3節(jié)整體鋼模，模板高度為3m×2.25m，總高度為6.75m。正面由2塊2.25m×4.0m加2塊變尺寸角模，側面由1塊2.25m×1.5m加2塊變尺寸角模。外模面板釆用6mm厚鋼板，豎向背肋用［8槽鋼，間距300mm,橫肋用雙［16槽鋼，間距750mm；法蘭用厚度為12mm、寬度為8mm的鋼板；相鄰模板連接用螺栓釆用M20，間距150mm；對拉螺栓用M18、上下間距750mm，左右間距離1000mm。

2.4 輕型掛籃懸臂澆筑技術

本橋“T”構懸臂現(xiàn)澆施工采用三角桁架掛籃，按吊重165t設計，三角桁架掛籃具有結構簡單、易安裝、受力合理、操作方便等優(yōu)勢。三角桁架掛藍設計為整體移動，主要由主桁架承重系統(tǒng)、懸吊系統(tǒng)、移動系統(tǒng)、模板系統(tǒng)等部分組成。掛籃主桁架承重系統(tǒng)由2組三角桁片由其橫向聯(lián)結件連接組成。桁架縱梁為2I36b工字鋼組焊而成，前上（箱梁混凝土頂面）、下（箱梁底面）橫梁為2I45b工字鋼組焊而成，三角斜邊（斜梁）為8φ32精軋螺紋鋼，三角桁架豎桿為I36b工字鋼，兩桁架之間斜撐為20#槽鋼組焊而成，桁架上水平連接桿為2根16#槽鋼組焊而成，整個掛籃重46t,與吊重比為0.28，低于規(guī)范推薦比0.35～0.5,設計很經(jīng)濟。

2.5 高墩垂直度控制技術

太極溪大橋空心薄壁墩群單體墩最高為103.2m。由于墩身較高，翻模次數(shù)較多，在施工過程中，最主要的難點在于控制墩身的中心位置和豎直度。為此，在施工過程中采用激光垂準儀器和全站儀相結合雙測站極坐標法對墩身四角進行控制；墩柱模板頂標高采用三角高程方法測定，同時采用懸掛鋼尺法對墩柱模板頂標高進行檢核。立墩身模板時，采用平面坐標法（與導線點聯(lián)測）準確測放出模板四個控制點的平面位置，采用三角高程法測放出模板頂面高程，然后利用鉛垂線測量模板的傾斜?；炷翝仓^程中，嚴格按技術交底，沿墩身四周均勻分層澆筑，使用1kg重的錘球沿模板外側測量本節(jié)段的傾斜值，指導澆筑順序。

2.6 超高泵送混凝土技術

本橋混凝土數(shù)量巨大，主體工程有現(xiàn)澆箱梁C55混凝土2550m3，預制T梁C50混凝土14738m3，薄壁式墩臺身C55混凝土3432m3、C40混凝土24984m3合計45704 m3，需要提升的高度大，采用HBT60拖泵進行泵送。施工時，必須優(yōu)化混凝土配合比設計及施工工藝確保混凝土的質量，提高可泵性。通過減少水泥用量、增加粉煤灰、礦渣粉和外加劑的用量來優(yōu)化配合比，并隨著高度的增加不斷調整用量來優(yōu)化，通過這些優(yōu)化，在滿足強度的要求下，有效地減少水泥用量，降低水化熱，減少坍落度損失，滿足施工要求減少裂紋產(chǎn)生，保證了施工質量。施工時要特別注意新拌混凝土的溫度，減少坍落度損失，主要采取的措施有：設置雨棚遮蓋集料，拌和水加冰或加熱調節(jié)至合適溫度，對輸送、泵管覆蓋隔熱材料，減少輸送和操作時間耽擱，確保混凝土溫度保持在10℃～30℃。

2.7 混凝土裂縫控制技術

全橋混凝土用量巨大，施工中采取了多種措施防止混凝土產(chǎn)生裂縫，主要有：通過原材料選擇、配比設計、試驗比選等選擇抗裂性較好的混凝土；施工中要控制入模溫度在10℃～30℃、根據(jù)天氣情況選用防風防曬防雨措施、成型混凝土及時覆蓋、避免高溫或大風環(huán)境下拆模；在大表面積下設置φ6.5或φ8焊接鋼筋網(wǎng)。

2.8 大直徑鋼筋直螺紋機械連接技術

本橋鋼筋用量14457t，數(shù)量相當巨大，接頭多，直螺紋機械連接具有接頭強度高、質量穩(wěn)定、施工方便、連接速度快、應用范圍廣、綜合經(jīng)濟效益好等優(yōu)點，因此本橋樁基、承臺、墩柱直徑大于22mm的主筋均采用直螺紋機械連接，有效確保工程質量。

2.9 清水混凝土組拼式大模板技術

為了做到混凝土“外美”，墩身、箱梁、T梁外模均采用組拼式大模板，空心墩模板分為3節(jié)整體鋼模、模板高度為3m×2.25m，總高度為6.75m，正面由2塊2.25m×4.0m加2塊變尺寸角模，側面由1塊2.25m×1.5m加2塊變尺寸角模。箱梁模板按照最大節(jié)段單面整體制作，40m預制T梁模板分5節(jié)段制作，外模面板釆用6mm厚鋼板，最大限度地做到少接縫，成型面光滑。

2.10 高墩CKC 人行上下通道

在空心薄壁高墩身側面用CKC門式腳手架搭建樓梯通道，高度50m～103m，供施工人員上、下使用。在墩身施工時，每隔5.79m的高度預埋鋼板，鋼板呈四點形；在預埋鋼板上焊“牛腿”；樓梯每三層與“牛腿”固結，樓梯每層高1.93m，三層為5.79m，樓梯的荷載主要由“牛腿”來承擔；在樓梯外邊緣焊接10#槽鋼并與樓梯豎桿固結進行豎向加固。施工時注意樓梯拼裝時一定要垂直。

2.11 信息化應用技術

施工現(xiàn)場布設多臺監(jiān)控攝像機遠程監(jiān)控施工的每一細節(jié)，采集施工現(xiàn)場實時動態(tài)畫像，并將遠程視頻圖像存儲到本地計算機硬盤里，實現(xiàn)數(shù)據(jù)隨時查閱和過程再現(xiàn)，規(guī)范了工程現(xiàn)場管理、減少違規(guī)操作、保障施工安全和質量、節(jié)省資源、提高了工程驗收效率。利用項目業(yè)主開發(fā)的軟件和互聯(lián)網(wǎng)，進行合同管理、進度控制、OA辦公等實現(xiàn)信息的快速傳輸，實現(xiàn)施工、監(jiān)理、業(yè)主、行政監(jiān)督等多方協(xié)同管理信息化。

3 結 語

太極溪特大橋采用上述技術施工，大橋景觀效果突出，結構穩(wěn)定安全，各部幾何尺寸符合規(guī)范要求，實體質量精細，工程資料真實完整，工程質量符合設計及驗收要求，交工驗收質量優(yōu)良，技術創(chuàng)新成果突出，獲得各方好評。