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摘要：针对峡谷悬崖地形特点，应用三维测量技术，通过方案比选，研究设计了高落差混凝土运输通道，优化了物料垂直运输方案，将混凝土运输至百米谷底，解决了峡谷悬崖条件下混凝土的运输难题，实现了高墩快速施工。
关键词：峡谷悬崖；高墩；快速施工
前言
随着我国桥梁建造技术的不断发展，承建山区桥梁工程逐渐增多。由于桥位地形陡峭，周边地理环境差，地面起伏大，材料、机械运输困难，施工条件差，以及山区桥梁施工经验不足等，极大的影响了施工的顺利进行，针对上述情况总结施工经验，提高山区桥梁施工的技术水平。
1 工程概况
渝黔（渝贵）铁路是国铁Ⅰ级双线电气化铁路，设计时速200公里。刘家大院双线特大桥位于渝黔铁路8标，贵州省遵义市桐梓县境内，该桥梁孔跨布置为：9×32m+（60+96+56）m连续刚构+2×32m。桥梁全长为589.437m，共计15个墩台。其中10#墩墩高97m，位于峡谷悬崖沟槽底部。悬崖高度约100m，施工设备、机具及材料进入困难，且无临时施工场地。
图1 桥位位置示意图
2 施工方案比选
根据地形特点，采用数字摄影测量方法踏勘，为施工整体布局奠定基础。通过技术攻关，研发了大落差长距离混凝土运输通道，将混凝土运输至百米谷底，解决了峡谷悬崖条件下高墩施工混凝土的运输难题。利用塔式起重机、混凝土运输通道、混凝土拖泵、液压爬模等设备，提高自动化水平，达到快速施工的目的。
2.1方案比选
该地形条件下有以下三个方案可供比选：
方案1：采用设计缆索吊施工方法；
方案2：采用新建施工便道直接到桥墩位置；
方案3：采用塔式起重机等设备组合的方法；
通过上述方案比选，得出方案3最优，通过设备配置，是该地形条件下施工速度最快，经济性最优的施工方法。
图2 塔式起重机布置
表1 方案比选表
2.2施工布置
1）场地规划
依据地形设置了宽度0.8～1m的“之”字形人行通道，以满足施工人员进入施工现场。
图3 人行通道布置
2）塔式起重机选型与布置
依据地形在悬崖坡顶刘家大院双线特大桥9#墩处设置塔式起重机1座，其施工半径包含钢筋加工场至墩身施工范围区域，同时在邻近既有线方向设置限位装置；塔式起重机吊重需满足吊距25m，吊重8t拖泵及爬模单块模板，经调查，7035B塔式起重机参数性能满足要求，经济安全性最优。
图4 混凝土运输通道布置
3）混凝土运输通道设置
依据地形沿悬崖顶部顺坡倾角70°，顺坡钻孔将钢管插入孔内并灌浆，搭设Φ48.5×3.65mm双排溜筒支架，将运输通道固定在支架上。运输通道采用内径219mm、壁厚5mm的无缝钢管。
为了便于安拆，每节运输通道取6m长，并在两端焊接法兰盘用螺栓连接，保证运输通道连接的可靠性。在运输通道的进出口分别设置集料斗。
由于坡度较陡，每30米高差处设置120°的水平弯道，降低混凝土在钢管中的流动速度，防止混凝土产生离析，减小混凝土对出口集料斗的冲击。
4）拖泵平台设置
因地形限制，拖泵平台无法设置在墩位处，尽可能布置在墩位较低处，利于现场混凝土施工组织。
图5 拖泵平台布置
2.4施工技术
1）配合比设计
为保证混凝土从坡顶输送至谷底后，性能满足施工要求，试验室经多次试配后，确定最终C40混凝土配合比如下：
C40配合比：水泥：粉煤灰：砂：碎石：水：外加剂=320：140：765：1013：156：6.44。
具体性能为，坍落度180±20mm，2.0%≤含气量≤4.0%，设计强度等级C40，拌合物密度2400kg/m?，初凝时间6h29min，终凝时间9h11min。
除满足设计规定强度、耐久性外，还应满足长距离大落差运输通道对混凝土拌合物的要求，即混凝土拌合物应具有良好的和易性，在原材料的选用上应注意：粗骨料级配合理，最大粒径不超过总量的2%。采用碎石时严密控制针片骨料不超过10%。细骨料应有良好的级配外，通过0.315mm筛孔的细骨料应不小于15%。外加剂采用RAEY-101型为宜。
2.5墩身施工
1）钢筋、模板安装
墩身钢筋在钢筋场加工成半成品，每节4.5m，采用直螺纹套筒连接，内模采用竹胶板，5m一节，利用塔式起重机将半成品吊装至施工位置进行安装。
2）混凝土输送
混凝土运输车将混凝土运至运输通道顶部处，采用溜槽送入运输通道内，经拖泵将混凝土输送至墩内。
3）墩身施工方法
墩身采用爬模施工，模板爬升速度为10min/m。每7d施工一节4.5m墩身。
3 施工控制措施
3.1质量控制措施
1）施工测量
使用“徕卡1201+”全站仪采用三维坐标法在承台顶部放样墩身平面位置和高程，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位于承台，并确保施工过程中墩身钢筋不位移。利用垂线控制模板倾斜，并用不同控制点进行校核。每节段进行循环放样，并复核上模成型的平面位置和标高，以便下模做调整。
针对高墩测量的影响因素，在实际放样时采取相对固定的测量时间，即在8：00～9：00或16：00～17：00时段测量。
2）混凝土拌合及运输
施工前，检查混凝土原材料质量是否符合规范要求，数量是否满足施工需要，混凝土施工设备机具是否良好。运输通道使用前要用砂浆通过，以免堵塞。
每盘混凝土拌合时间不少于180s，配料偏差符合规范要求。混凝土塌落度的波动不易太大，其变化范围控制在10%以内。
3）混凝土浇筑
混凝土的浇筑采用分层连续推进的方式进行，浇筑间隙时间不得超过90min，不得随意留置施工缝，浇筑过程中保证混凝土施工连续不间断。
3.2安全控制措施
施工前，所有的施工人员都必须接受安全技术教育及交底，落实安全技术措施和佩戴防护用品，否则不得进入施工现场。安全标志、工具、仪表、电气设施和各种设备，必须在施工前加以检查，确认其完好，方可投入使用。特殊作业人员必须持证上岗。遇有六级以上强风、浓雾等恶劣气候，不得作业。
4 结束语
针对峡谷悬崖地势条件，采用快速施工技术的应用，减少了机械设备投入，提高了施工效率，安全质量可控，墩身外观质量良好，并提前工期90d，节约工程成本1600多万元，得到业主及监理单位的一致好评。该技术在本工程的成功应用，为今后类似工程的施工提供有力帮助。
参考文献
[1]牛犇.高墩大跨连续刚构桥墩梁固结0号块快速施工技术[J].科学之友，2013（01）：37-38+40.
[2]刚构-连续组合梁桥0号块施工技术[J]. 张富斌. 科技信息. 2007（04）
论文作者:殷枝荣
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/14
标签：混凝土论文; 通道论文; 悬崖论文; 地形论文; 方案论文; 峡谷论文; 骨料论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;