淺談下坂地水利樞紐對外高山公路駿馬大橋施工技術

尚俊

【摘 要】駿馬大橋，地處帕米爾高原之上，屬高海拔、高寒和高地震烈度區，工程的施工難度較大，可施工時間短。為節約工期，減少工程成本，筆者與施工技術人員通過多次研討，對施工工藝進行了改進，取得了良好的效果，現對其進行歸納總結，以供同類地區同類工程的建設參考。

【關鍵詞】下坂地水利樞紐；大橋；施工技術

1工程概況

水庫蓄水后，原塔沙公路部分段落被淹沒，為保障縣道通暢，并保證下坂地水利樞紐工程交通，需要對原塔沙公路庫區淹沒段進行移線新建。路線受水庫蓄水水位控制，沿塔什庫爾干河左岸陡峻山坡進行，大橋位于高山路樁號K17+200～K17+360處的駿馬溝上，溝與橋中線交角為900。該橋前一跨位于直線上，后四跨位于R=639.201m的圓曲線上。橋長158.64m，上部為5-30m預應力空心箱梁，下部橋墩為圓柱實體墩地面高度為40.0m，樁基礎直徑1.6m圓柱體、深度20.0m；橋臺為U型橋臺，擴大基礎；0號臺、2號墩、5號臺處各設D80型毛勒伸縮縫一道，其它墩頂、臺頂設橋面連續。

2地質條件

大橋區域地貌屬冰水、冰磧臺地，地面高程3040～3102m，相對高差62m，溝谷右岸為Q3fgl冰水積碎礫石夾砂土：粒徑一般3～17cm，密實，次棱角狀，無層理，厚度大于50m。溝谷左岸為Q1gl碎塊石夾砂土：粒徑一般3～28cm，碎石含量大于60%，棱角狀，層理不清，厚度大于50m。

2.1橋位區工程地質條件

2.2邊坡穩定性

橋過溝段溝頂寬120m，底寬約1m，溝深42m。右岸坡（上游）完整性差，坡角20?。左岸（下游）坡角45?～60?。左岸坡路線左側為一陡壁，高約25m，發育一條卸荷裂縫，寬2～8cm，上寬，傾向260?，傾角85?，傾向上游及溝口外，時有崩塌發生，不穩定。溝兩岸橋位兩端軸線右側邊坡角為24?～28?，基本穩定，地下水位埋深大于50m。

3大橋的施工方法

3.1擴大基礎（樁基礎）施工

3.1.1挖孔灌注樁的施工方法

本橋主要采用半人工，半機械化施工。擴大基礎開挖用挖掘機開挖至基底已上150～300mm以上采用人工清底。清基、模板支立等全為人工操作。樁基礎采用人工挖孔灌注樁。橋梁下部結構的混凝土攪拌采用JZS500型強制式攪拌機及自動配料機。攪拌機出料后經裝載機運輸，再用人工送入模板內。

3.1.2挖掘工藝

挖掘承臺的樁孔采取兩種順序：先挖樁孔，后挖承臺座板基坑；先挖承臺座板基坑，后挖樁孔。本橋多用前者，優點是便于排除地表水、場地寬敞、立架、支撐、提升、灌注等操作方便。特別是陡坡地形，若先挖承臺底板基坑，刷方邊坡高時，易造成挖孔事故。

挖掘的一般工藝要求：

a.挖掘時，不必將孔面修成光面，要使孔壁稍有凹凸不平，以增加樁的摩阻力。

b.在挖孔工程中，須經常檢查樁孔尺寸和平面位置：群樁樁位誤差不得超過50mm；直樁傾度不得超過±2.5%；孔徑、孔深必須符合要求。

c.挖孔時如有滲水，應及時支護孔壁，防止水在孔壁浸泡流淌造成塌孔。

d.樁孔挖掘及支撐護壁兩道工序必須連續作業，不宜中途停頓，以防坍孔。

e.挖孔如遇到涌水量較大的潛水層承壓水時，可采用水泥砂漿壓灌卵石環圈，或其他有效的措施。

f.挖孔達到設計深度后，應及時進行孔底處理。

4）孔內爆破施工：為確保施工安全，提高生產效率，孔內爆破施工應注意以下事項：

a.導火線起爆應有工人迅速離孔；導火線應做燃燒速度檢驗，據以決定導火線所需長度；孔深超過10m時應采取電雷管引爆。

b.必須打眼放炮，嚴禁裸露藥包。對于軟巖石炮眼深度不得超過0.8m，對于硬巖石炮眼深度不得超過0.5m。炮眼數目、位置和斜插方向，應按巖石斷面方向來定，中間一組集中掏心，四周斜插挖邊。

c.嚴格控制用藥量，以松動為主。一般中間炮眼裝硝銨炸藥1/2節，邊眼裝藥1/3節～1/4節。

d.有水眼孔要用防水炸藥，盡量避免瞎炮。如有瞎炮要按安全規程處理。

e.炮眼附近的支撐加固或設防護措施，以免支撐炸壞引起坍孔。

f、孔內放炮后應迅速排煙。

g.一個孔內進行爆破作業，其他孔內工作人員也必須到地面安全出躲避。

5）孔內護壁：孔內護壁采用現澆混凝土，護壁的形式采用外齒式護壁。護壁的厚度根據孔內水文及地質情況的不同，厚度也隨之相應改變，具體厚度的確定按以下公式計算：

根據現場實際情況，混凝土護壁的最小厚度控制在10cm，混凝土的強度≥C25及樁基礎的強度。

6）挖掘的安全技術措施：挖孔工人必須配有安全帽、安全繩。取出土渣的吊桶、吊溝、鋼絲繩、卷揚機等機具，必須經常檢查。井口周圍須用混凝土制成框架或圍圈予以圍護，井口圍護應高于地面30cm，挖孔工作暫停時，孔口必須罩蓋。

3.2墩臺身施工

3.2.1薄壁高墩施工

駿馬橋共5跨，其中3號墩身為薄壁空心墩，墩身高35米，墩身采用翻模施工。由于此橋位于山谷中地形條件復雜，施工場地無法滿足吊裝設備作業要求，為方便墩身施工在模板周圍采用角鋼焊接成平臺框架，框架四周放木板形成工作面，框架與12個支撐立桿形成操作平臺。工作平臺四周掛梯形成拆模立模工作面，每次循環時需要由纜索吊配合提升平臺。

3.2.2翻模結構

每套翻模共分二層，二層模板連在一起，按順序逐節向上倒用，模板依附已澆筑完混凝土墩段作為持力點，上部設有工作平臺，模板間采用螺桿連接。另在工作平臺上布置6個手搖8T倒鏈，位于每塊模板的正上方，人工進行模板的提升。

3.2.3鋼筋的制作與安裝

鋼筋綁扎完畢檢驗合格后進行模板的安裝，模板拼裝之前先將模板磨光清除干凈，涂抹脫模劑，脫模劑采用新鮮機油，涂刷時要輕、薄、均勻，以保證混凝土表面顏色一致。模板拼裝完畢后，穿入拉桿進行模板加固。拉桿外套塑料膠管，以便拉桿循環使用。

3.2.4混凝土的澆筑

澆筑混凝土前，先將雜物清理干凈，接觸面灑水潤濕?；炷恋臐仓^程嚴格按規范要求控制。為保證混凝土具有良好的和易性、流動性，并嚴格控制混凝土的坍落度在10-14cm范圍內，以保證混凝土表面顏色一致；

3.3蓋梁施工

蓋梁施工采用整體拆裝式托架工藝，所用設備由托架、柱箍、承托件、坐板、扣件和導向輪組成。

3.4箱梁預制

駿馬橋共有箱梁15片，單片重90t。

3.4.1制梁臺座

箱梁是薄壁結構，預制構件尺寸要求嚴格，各部尺寸的誤差為±10mm。為保證預制質量在進行臺座施工前，認真處理好路基清除不均勻沉降。臺座施工時注意場地排水，底座設置牢固可靠，整體性好，以避免多次周轉梁而破壞底座，底座修建采用C15鋼筋混凝土，臺座邊角采用角鋼包邊，臺座端頭2m范圍內基礎擴大，并用∮16鋼筋網加強處理以使能夠承受張拉后的兩端頭有足夠的的承載力，避免臺座下沉、開裂。

3.4.2模板

外模板：為保證砼外觀質量，外模采用定型鋼模板，為便于支、拆模板，箱梁外模分6節組成，每節長4.9米；空心板外模分四節。節與節之間用鏍栓連接，接縫處夾墊海綿膠墊，以免漏漿。為防止模板移位并加強整體性，在外側模板的底部用∮16mm螺栓拉緊，下墊木楔。箱梁頂部用40#槽鋼對口連接，槽鋼下加墊，借以穩定內模。外模支腿下使用升降螺桿?？招陌屙敳客饽Ｓ谩?6mm螺栓拉接。

內模：內模采用抽拉式鋼模，內模制作時在四周各面布置一塊先拆板，先拆板設置成“八字”拆模時將拆模器的掛鉤勾在先拆板的孔上旋轉絲桿把先拆板調出后可容易地將模板拆出。

3.4.3鋼筋工程

1）非預應力鋼筋施工：底板、腹板及隔板鋼筋的綁扎直接在模內進行、頂板鋼筋骨架先分成兩節做好，待內模安裝完畢后起吊拼裝。

2）波紋管施工：箱梁因孔道較長且帶弧度，采用兩根波紋管接頭，從兩端穿入，中間連接采用大一號型的波紋管，接頭管的長度為400～800mm，其兩端用密封膠帶封裹；空心板可整根穿入。安裝時事先按設計圖中的預應力筋的曲線坐標在箍筋上定出曲線位置，固定采用鋼筋支托，間距為300mm。

3）預應力鋼筋施工：預應力鋼筋的下料長度按計算長度、工作長度和原材料試驗數據確定，下料長度的相對誤差不大于2mm。為防止在混凝土澆筑時波紋管漏漿導致管道堵塞，采用先穿束法，在混凝土澆筑前將鋼筋束穿入，在澆筑混凝土之后立即將鋼束前后抽動幾下即可。預制空心板梁采用兩端張拉，故每根鋼絞線的長度按下式確定：

3.4.4混凝土工程

混凝土的澆筑過程嚴格按規范要求控制。

3.4.5預應力鋼筋的張拉與錨固

1）混凝土強度檢驗：當混凝土的試件強度達到設計強度的90%以后，方可施加預應力，當混凝土強度達到設計強度的95%時，方可張拉負彎矩鋼束。。

2）構件端頭清理：構件端部預埋鋼板與錨具接觸處的焊渣、毛刺、混凝土殘渣等應清除干凈。

34）預應力筋張拉順序：采用四臺千斤頂橫向對稱張拉、兩頭同時張拉，箱梁張拉順序（見下圖）為：N1-N2-N3-N4

4）壓漿封端：

壓漿：預應力張拉后，在24小時內完成孔道壓漿。壓漿前用水沖洗孔道，借以除塵和濕潤孔壁，除掉孔內的雜質，便于灰漿流動及孔壁有良好的粘著性，待松散顆粒除去及清水排出后，再以壓縮空氣吹干管道。水泥漿從配制到入管，需控制在40min以內，壓漿用活塞式壓漿泵，從一端壓漿，當另一端冒出濃漿時，關閉出口閥門繼續壓漿，壓力0.6～0.7Mpa，保壓3min，關閉閥門，壓漿完成。

封端：將自制的封端鋼模（分上、下和兩側）以及對應的加力架固定于預埋在梁端兩側的個螺帽上，頂端與底部分別借助于端墻和支座螺栓架固定。封端模板制作要準確，支立模板要穩定，以防止變形，端隔板的鋼筋焊接要牢固，位置準確，混凝土采用插入式振動器振搗密實。

3.4.7箱梁架設

由于駿馬橋箱梁單片重達90t，需采用架橋機進行架設而此橋地形條件復雜且既有低線公路高差在70米以上，架橋機無法運輸至梁場。因此，此橋架設采用321型貝雷架組裝成單導梁進行架設。

4結語

下坂地水利樞紐工程位于氣候惡劣的帕米爾高原上，在橋施工過程中，施工人員采取科學管理措施，克服了各種惡劣的氣候、地質條件和復雜的施工設計技術，按合同期間內完成了此項工程任務。該橋的建成解決了下坂地工程和塔什庫爾干縣下游3個鄉人民的交通問題。