尹占锋 刘忠红

摘 要：本文就青岛海湾大桥第六合同段非通航孔桥花瓶形墩身钢筋笼由定型钢管内骨架法施工到整体预制安装法施工的工艺改变，详细介绍了花瓶形墩身钢筋笼整体预制安装施工工艺和优点，供类似工程施工参考。

关键词：海湾大桥；花瓶形墩身钢筋笼；预制安装；工艺

1 工程概况

青岛海湾大桥第六合同段非通航孔桥墩柱共82个，分为D类、E类两种结构式型式，均为花瓶形实心墩，其中D类墩高度为6.61～11.776m，E类墩高度为11.11～18.01m。每个墩身包括曲线段和直线段两部分，D、E类墩身分别自墩顶向下6.31m和6.60m范围内为曲线段，其余部分为直线段。

墩身竖向主筋为直径28mm和32mm的螺纹钢，钢筋接头采用镦粗直螺纹连接。近墩顶范围设计抗剪钢筋，直径为28mm，共设六排，设计排间距为45cm。

2 墩身施工方法

根据本合同非通航孔桥桥墩高度及设计结构型式，确定了墩身合理的施工方法：D类墩整体施工，一次浇筑成型；高度在13m以下的E类墩，施工方法同D类墩；高度13m以上的E类墩，分两个节段施工，即自墩顶以下9m范围为一个节段，剩下直线段部分为一个节段，分段浇筑成型。墩身钢筋笼根据墩身施工方法进行整体或分段下料、制作安装。

3 钢筋笼定型钢管内骨架法施工方法及不足

3.1 钢筋笼定型钢管内骨架施工方法

工程开工初期六合同段根据杭州湾大桥非通航孔桥墩身钢筋笼施工经验，采用定型钢管内骨架法进行墩身钢筋施工，即以专用的整体劲性骨架（钢管内支架）作为钢筋安装的骨架、钢筋绑扎和模板安装的脚手架。具体施工工艺流程为：

（1）将劲性骨架吊到浮吊的甲板上，令其正面朝上，然后将墩身主筋逐根的利用U型扣临时锁扣在劲性骨架上；

（2）用浮吊将带有主筋的劲性骨架整体起吊到墩身截面位置，用型钢将劲性骨架竖向钢管与墩身预埋钢筋根部焊接固定，并拉设4根抗风缆绳到防浪板底部，加固完毕后，解除浮吊的吊装钢丝绳；

（3）以劲性骨架内的操作平台进行竖向主钢筋的解扣，并完成与承台内预埋墩身主筋对接。主筋对接完成后，进行水平箍筋绑扎。

（4）安装模板至抗剪钢筋位置的下方，将劲性骨架整体吊出，进行抗剪钢筋、墩顶钢筋及墩身内拉筋的安装。

3.2 施工中产生的问题及不足

（1）墩身曲线段设有抗剪钢筋，抗剪钢筋须与墩顶及墩身曲线段主筋双面焊焊接成一体，形成钢筋骨架系统，因墩身主筋和抗剪钢筋较密，采用立位焊接，操作空间过小，抗剪钢筋焊接难度太大，焊缝焊接质量难以达到设计及规范要求。

（2）采用该法进行钢筋笼施工，墩身曲线段钢筋成形线形误差较大，成型尺寸较难满足设计要求，抗剪钢筋较难与曲线主筋按设计要求搭接到位，混凝土保护层厚度偏差较大，较难保证钢筋笼的总体施工质量。

（3）墩身钢筋较密，且部分钢筋交错布置，尤其抗剪钢筋与墩顶三层钢筋网交叉布置，增加了钢筋安装、绑扎、焊接难度，使墩身钢筋笼施工效率明显降低，受该环节影响，现场墩柱施工进度明显减慢，对工程整体施工进度产生了不利影响。同时因钢筋制作安装人工台班的增加及多功能船等设备使用时间的延长，也导致了工程施工成本的增加。

4 墩身钢筋笼施工工艺调整

为有效解决上述问题，参建各方对墩身钢筋笼施工方法进行了认真分析和总结，经总结认为，杭州湾大桥和青岛海湾大桥非通航孔桥墩身钢筋笼设计存在一定差异，尤其在墩顶内部抗剪钢筋设计方面差异较大，而解决抗剪钢筋的安装及焊接质量正是解决问题的关键。经各方反复探讨，决定参考本合同段桩基钢筋笼“长线法”制作和安装工艺，在陆上钢筋加工场内进行墩身钢筋笼整体预制，成型后整体或分节运输安装。

5 墩身钢筋笼整体预制及安装工艺

5.1 钢筋笼整体和分节段制作原则

D类墩及高度13m以内的E类墩钢筋笼整体作为一个节段预制成型；墩身高度13m以上的E類墩，其钢筋笼由顶节和底节两部分组成，顶节（包括曲线段）长度设置为9m，底节作为调节段，其长度为墩身钢筋笼扣除顶节后的剩余长度，钢筋笼采用“长线法”预制，即在钢筋加工场内胎座上两节主筋接头套筒连接、整体绑扎成型，成型后，将两节分离，然后分节运输和安装。

5.2 钢筋笼的整体制作流程和方法：

在陆上加工场内，采用整体正面卧放的方式进行墩身钢筋笼预制。

（1）胎座设置在加工场地上设置胎座（钢筋笼的外胎），沿钢筋笼长度方向上自墩顶向下400mm（即偏离墩顶钢筋网片范围）开始，曲线段按间距2m设置，直线段按3m间距设置。胎座的横向制作尺寸依据其设置位置上钢筋笼横断面的外围尺寸确定。胎座的设置高度应使整体卧式预制的钢筋笼处于水平状态，即钢筋笼的任意横断面处于竖直位置，以使成形钢筋笼整体安装竖直度满足要求。胎座设置好后对其固定，然后在胎座上按主筋间距焊接主筋限位，作为准确定位主筋的基准。

（2）内部支撑骨架设置在胎座的限位位置摆放主筋，将其临时固定，然后在主筋上与胎座对应的位置设置内部支撑骨架（钢筋笼的内胎），并在内部支撑骨架的外侧标识出墩身其余主筋位置。

（3）按内部支撑骨架上主筋的标识位置，依次对称安装墩身竖向通长主筋、圆端部位主筋，并与支撑骨架筋点焊连接。

由顶节和底节组成的钢筋笼，预制时先安装顶节的主筋，然后再用套筒连接、固定底节主筋，完成节间主筋的对接，即采用长线法施工。

（4）安装墩顶三层钢筋网片上的主筋，然后在主筋上按设计要求进行抗剪钢筋的定位及焊接。

（5）绑扎墩身箍筋及横向水平钢筋（包括墩顶钢筋网片部分）。

（6）在钢筋笼顶部靠近四角部位对称设置吊环，作为海上钢筋笼安装时的吊点，且使钢筋笼在海上起吊后保持较好的竖直度，便于钢筋笼的整体就位。

5.3 墩身钢筋笼的运输

在墩身钢筋笼的内部靠近上部主筋位置设置两道吊装横梁，用吊车将钢筋笼吊装到设有临时胎座的运输平板车上，分节的钢筋笼分节进行吊装和运输，钢筋笼运往码头后吊装到运输船上，运输船运钢筋笼至安装墩位。

5.4 墩身钢筋笼的安装

（1）墩身钢筋笼安装前，依据放样位置及钢筋笼的外部轮廓尺寸设置钢筋限位。

（2）钢筋笼安装时测量人员跟踪检测钢筋笼的竖直度和高程，及时进行就位调整，调整完毕后拉设抗风缆绳或焊接钢管到钢围堰进行加固。

对于分节施工的墩身，钢筋笼分两节进行安装，底节钢筋笼安装方法同上，顶节应在底节混凝土浇筑完并达到一定强度后进行安装，安装时用浮吊起吊钢筋笼至底节墩身钢筋顶部，就位后用套筒连接顶底节钢筋接头。

6 花瓶式墩身钢筋笼整体预制及安装工艺的优点

（1）在陆上加工场内进行钢筋笼的整体预制，施工条件比海上有了较大改善，制约因素少，施工操作相对简单，加上有胎型的整体控制，钢筋笼的线形、尺寸及抗剪钢筋就位焊接质量等得到了有效保证，钢筋笼的成形质量明显优于定型钢管内部骨架法施工质量。

（2）钢筋笼（指一次浇注成型的墩身）采用定型钢管内部骨架法施工时间约为10d。而采用整体预制安装法施工时间为：陆上预制时间平均为3d，海上安装时间约0.5d，钢筋笼施工时间明显缩短，加快了墩身施工速度，提高了海上浮吊、拌和船等大型设备的使用效率，降低了工程施工成本。

（3）墩身钢筋笼采用定型钢管内骨架法施工，须在承台浇筑前预埋墩身竖向筋，待承台强度达到一定强度后，再连接绑扎钢筋。而整体预制安装法是在承台浇筑前将钢筋笼整体安装到位，相对减少了一次主筋的对接，减少了接头加工工作量及连接接头套筒的投入量。

7 结 语

花瓶形墩身钢筋笼整体预制安装施工工艺在青岛海湾大桥六合同段得到成功运用，该工艺是此类墩身钢筋笼海上施工方法的一次创新，其降低了钢筋笼施工难度，有效提高了墩身钢筋笼施工质量，同时加快了工程施工进度，有效的降低了施工成本。此工艺在类似墩身钢筋笼施工可作为参考，参考时应根据工程具体情况，考虑墩身的截面尺寸、钢筋笼的设计型式、投入吊装设备和保证整体性的临时材料数量、风浪对安装的影响等因素，進行技术和经济比较，研究其可行性。

参考文献

[1]《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）.人民交通出版社，2003年10月.

[2]《镦粗直螺纹钢筋》（JG171-2005）.中国标准出版社，2005年9月.