香港公铁两用长江大桥大型盆式橡胶支座重力式注浆技术

　　摘要：高强度灌浆料以特种水泥作为结合剂，特选高强度材料为骨料，辅以高流态，微膨胀，防离析等物质配制而成。 具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀;无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染，自密性好、防锈等特点。在施工方面具有质量可靠，降低成本，缩短工期和使用方便等优点

　　1、工程概述

　　武汉天兴洲公铁两用长江大桥位于既有武汉长江二桥下游9.5Km处天兴洲江段。大桥正桥从北岸谌家矶长江大堤堤脚DK7+449.4向南跨长江北汊上天兴洲，越长江南汊至青山DK12+106.5止，全长4657.1m。公路桥在南汊正桥主孔和两端与铁路桥共桥，上下层布置，从027#墩公铁分离，铁路桥采用80m连续梁跨越长江北汊，由北向南桥式布置为4*40.7+54.2+80+80+54.2m。主墩为墩梁独立形式，支座采用KTPZ系列大型盆式支座，设计图纸要求支座安装固定采用自流平式重力注浆。

　　2、方案选用

　　通过做自流平注浆试验，确定采用无收缩高强度灌浆料重力式单向灌注工艺。即将浆料直接自模板口灌入，完全依靠浆料自重自行流平并填充整个灌注空间;若灌注面积较大、结构特别复杂或空间很小而距离很远时，可采用"高位漏斗法灌浆"或"压力法灌浆"进行灌浆，以确保浆料能充分填充各个角落。试验配合比为灌浆料：水为1：0.13.

　　高强度灌浆料以特种水泥作为结合剂，特选高强度材料为骨料，辅以高流态，微膨胀，防离析等物质配制而成。 具有自流性好，快硬、早强、高强、无收缩、微膨胀;无毒、无害、不老化、对水质及周围环境无污染，自密性好、防锈等特点。在施工方面具有质量可靠，降低成本，缩短工期和使用方便等优点。从根本上改变支座底座受力情况，使之均匀地承受支座的全部荷载，从而满足铁路客运专线桥梁支座的安装要求。

　　3、施工方法

　　1.进场检查

　　支座进入工地后，首先应对支座的外观尺寸和组装质量进行检查。然后对支座出厂质量说明及相关证书进行检查，确保支座质量符合设计和规范要求。

　　按照设计要求，KTPZ系列盆式橡胶支座采用预埋套筒和锚固螺栓的连接方式(预埋工作在砼浇注前已做)。支座安装前，应检查支座连接状况是否正常，但不得随意松动上下支座连接螺栓。

　　2.基础处理

　　凿毛支座就位部位的支承垫石表面，使支座底面与支承垫石之间留有20～30mm空隙，清除预留锚栓孔中的杂物，清扫干净，不得有碎石、浮浆、灰尘、油污和脱模剂等杂物。

　　3. 调整支座

　　用钢楔块锲入支座四角，找平支座，并将支座调整到设计标高。

　　4. 支模

　　根据确定的灌浆方式和灌浆施工图支设模板，模板定位标高应高出设备底座上表面至少50mm，模板必须支设严密、稳固，以防松动、漏浆。安装灌浆用预制钢模板时，模板底面设一层4mm厚橡胶防漏条，并通过钢模螺栓联结固定在支承垫石顶面。

　　当灌浆准备工作就绪，灌注支座下部及锚栓孔处空隙。灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆，直至从钢模与支座底板四周间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。

　　5. 复检及湿润处理

　　仔细检查支座中心线位置、类型、标高是否符合要求。用水将支承垫石表面及预埋的支座螺栓孔内充分湿润。灌浆前1h，应吸干积水。

　　6. 灌浆料的搅拌

　　按试验所得的水料配合比确定加水量，拌和用水应采用饮用水，水温以5～40℃为宜，可采用机械或人工搅拌。采用机械搅拌时，搅拌时间一般为1～2分钟。采用人工搅拌时，宜先加入2/3的用水量搅拌2分钟，其后加入剩余用水量继续搅拌至均匀。我部选用人工手电钻式搅拌，灌浆料每袋25公斤加水量请按配合比加水量掺入。搅拌开始先在铁桶内加入少量的水，然后将一半料(约12.5kg)倒入桶内搅拌15-30秒，再将剩余的一半倒入一起搅拌。搅拌时间时间3-5分钟,从开始到结束应控制在规定时间内。搅拌时，搅拌叶片应上下左右移动，以便桶底和桶壁上粘附的料能得到充分搅拌，但叶片不得提出浆料液面，以免空气被带入，产生气泡。

　　7. 灌浆

　　灌浆施工时应符合下列要求：

　　1).浆料应从一侧灌入，直至另一侧溢出为止，以利于排出支座与垫石混凝土基础之间的空气，使灌浆充实，直至从钢模与支座底板四周间隙观察到灌浆材料全部灌满为止。

　　.2)灌浆开始后，必须连续进行，不能间断，并应尽可能缩短灌浆时间。灌浆前，应初步计算所需的浆体体积，灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大误差，应防止中间缺浆

　　3).在灌浆过程中不宜振捣，必要时可用竹板条等进行拉动导流。

　　4).每次灌浆层厚度不宜超过100mm。

　　5).在灌浆施工过程中直至脱模前，应避免灌浆层受到振动和碰撞，以免损坏未结硬的灌浆层。模板与设备底座的水平距离应控制在100mm左右，以利于灌浆施工。

　　6)灌浆中如出现跑浆现象，应及时处理。

　　7)为提高灌浆料的强度，冬季需采取覆盖、烘烤等措施保温。在没有可靠保温措施、注浆材料低温性能未进行试验验证时，严禁在负温条件下进行注浆施工。

　　8.养护

　　灌浆完毕后30分钟内,应立即喷洒养护剂或覆盖塑料薄膜并加盖岩棉被等进行养护,或在灌浆层终凝后立即洒水保湿养护。

　　在不同温度条件下的养护时间和拆模时间如下所示。日最低气温-10～0℃，拆模时间96h，养护时间14d;日最低气温0～5 ℃，拆模时间72h，养护时间10d;日最低气温5～15 ℃，拆模时间48h，养护时间7d;日最低气温≥15℃，拆模时间24h，养护时间7d。

　　拆模

　　砂浆强度达到20MPa后，才可拆除灌注模板及进行后续施工作业。灌浆材料终凝后，拆除模板及四周钢楔块，检查是否有漏浆之处，必要时对漏浆处进行补浆，并用砂浆填堵钢楔块抽处后的空隙。拧紧下支座板锚栓，待灌注梁体砼后，及时拆除各支座的上、下支座连接钢板及螺栓，并安装支座钢围板。

　　目前我国铁路处于跨越式飞速发展阶段，客运专线及高速铁路的大规模修建，对桥梁支座的性能提出了更高的要求，这就要求我们在施工中要大力采用新工艺、工法，大力创新，以适应工程的需要。重力式支座注浆技术的采用，为结构的安全性、稳固性提供了良好的保障，是一项有良好应用前景的施工方法，值得广泛推广。