淺談某高速公路橋梁高墩施工技術(shù)

郭在清

河南鵬程路橋建設(shè)有限公司，河南 焦作 454000

近年來，我國公路工程建設(shè)事業(yè)發(fā)展突飛猛進(jìn)，隨著我國高速公路的發(fā)展及施工技術(shù)的進(jìn)步，我國高速公路建設(shè)逐步由平原逐步向山區(qū)縱深，并攻克了一個(gè)又一個(gè)的技術(shù)難題，取得了豐碩的成果。由于高速公路的施工特點(diǎn)及自身線型的要求，使得高速公路在山區(qū)的建設(shè)當(dāng)中，出現(xiàn)了許多的高墩橋梁。這在一定程度上也提高了工程的施工難度，影響著工程的進(jìn)度。本文根據(jù)某高速公路的施工實(shí)踐和具體工藝流程，將在施工中主要采用的特制定型鋼模板來組織施工及鋼管支架的橋梁高頓施工技術(shù)作簡要闡述。

1 工程概況

該橋?yàn)槟掣咚俟犯叨諛蛄?，其工程結(jié)構(gòu)為，中心樁位為K0+450，橋梁的上部構(gòu)造為23m×30m的預(yù)應(yīng)力連續(xù)T梁。橋梁全長706.7m。橋的下部結(jié)構(gòu)為下部構(gòu)造為柱式墩配樁基、重力式臺(tái)配擴(kuò)大基礎(chǔ)、整體式臺(tái)配樁基，其中有的樁墩為薄壁式空心墩。該橋所處的地貌特點(diǎn)為，低山丘陵地區(qū)，沖溝地貌，地面起伏較大，橋的最高架空高度為36m。

2 高墩施工技術(shù)特點(diǎn)及施工中的難點(diǎn)

由于該橋位于山區(qū)，地理?xiàng)l件比較復(fù)雜，各種施工原理器具等由于交通不暢而運(yùn)輸不便，這些都為工程的進(jìn)展造成了一定的影響。其中受地理?xiàng)l件的影響，該橋工程量大，且要求的施工工期短，因此要在短期內(nèi)保障工程的質(zhì)量，橋梁橋墩的施工便成了施工中關(guān)鍵之所在，尤其是高度在20m以上的高墩施工。其有以下特點(diǎn)：

1）受技術(shù)條件的限制，施工工期長。因?yàn)榛炷恋哪Y(jié)都需要一定的時(shí)間。對于橋墩的澆筑高度一般是每次為4m～6m，以此計(jì)算，對于20m以上的橋墩至少要4次以上才能完成施工，有的橋墩的施工工期可長達(dá)6個(gè)月之久；

2）機(jī)械器具投入量大。由于橋墩的施工周期長，每根橋墩只能采取平面作業(yè)的方式，整個(gè)工程下來，模板的投入量是極其大的。受地形的影響，交通不便，各個(gè)區(qū)之間的機(jī)器等不能相互調(diào)配，最終各個(gè)區(qū)都要投入一定量的器具，造成工程機(jī)械設(shè)備投入也大；

3）高橋墩有以下施工技術(shù)要點(diǎn)，墩身高、重心高、墩身的柔性大、施工要求的進(jìn)度高等特點(diǎn)，這就造成了施工控制難度大；

4）對接縫的處理要求比較高。高墩的作用不僅僅是承受一定的壓力，它還受到復(fù)雜的彎矩扭矩作用，這就要求橋墩必須具有一定的柔韌性。

3 施工的具體方案

3.1 方案特點(diǎn)

在該橋的施工中主要采用特制定型鋼模板的施工模式。這是根據(jù)該橋橋墩的自身特點(diǎn)來設(shè)計(jì)的，墩柱模板全部由兩塊半圓拼裝而成。用吊車將模板進(jìn)行安裝，若吊車的高度不及時(shí)，采用卷揚(yáng)機(jī)和臨時(shí)固定在已澆混凝土柱頂?shù)牡跫艿跹b施工時(shí)所需材料和安裝墩柱模板，用風(fēng)纜繩把模板頂和中部分別進(jìn)行緊固穩(wěn)定，保證模板的剛度及豎直度。在吊車能及的高度將墩柱混凝土用混凝土運(yùn)輸車送至現(xiàn)場，在吊車所不達(dá)的高度，用混凝土輸送泵直接的方式將混凝土送至模板內(nèi)澆注，每層的厚度要適當(dāng)，一般不大于30cm。

3.2 施工工藝流程

施工工藝詳情具體參見下圖1。

圖1 施工工藝流程圖

4 施工中的技術(shù)重點(diǎn)

4.1 測量放樣

橋墩施工前首先對對墩柱的中線及橋墩結(jié)構(gòu)線進(jìn)行測量放樣，并將誤差保持在一定的范圍，墩柱前后、左右邊緣距設(shè)中心線尺寸偏差保持在10mm以內(nèi)。施工時(shí)對樁頂進(jìn)行沖洗，保證平面干凈。

4.2 鋼筋工程

支架方案的搭設(shè)嚴(yán)格按照審批的預(yù)定目標(biāo)進(jìn)行，這是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。墩柱支架塔設(shè)完成之后開始對墩柱鋼筋幫扎施工。鋼筋的下料和制作完全在統(tǒng)一在加工棚中進(jìn)行，鋼筋的規(guī)格應(yīng)符合相關(guān)的技術(shù)規(guī)范要求，具體包括鋼筋的調(diào)直、截?cái)?、彎折等。鋼筋加工完成后進(jìn)行統(tǒng)一編號的堆放，在作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行綁扎、焊接，對于變截面的高墩,應(yīng)注意墩柱主筋接長時(shí)應(yīng)注意焊接接頭必須錯(cuò)開，以保證焊接的質(zhì)量。

4.3 支架的搭設(shè)與模板安裝

4.3.1 搭設(shè)墩柱支架

1）技術(shù)要求：墩柱的腳手架的安裝要符合相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范要求，墩柱腳手架主要作用是模板的穩(wěn)固、操作架、支撐及垂直運(yùn)輸，所以要求腳手架的安裝必須具有足夠的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、剛度和。腳手架起支承作用的部分保證面積平整，且足夠大。若腳手架安裝在基土上必須堅(jiān)實(shí)并設(shè)計(jì)一定的排水措施。

2）搭設(shè)方法：對基土進(jìn)行清平并夯實(shí)，圍繞橋墩搭設(shè)立柱鋼管支架。用24根立桿搭接的方式進(jìn)行安裝，搭接長度不短于50cm，扣件不少于2個(gè)，以45°角的位置布置水平撐與垂直剪力撐。

3）支架受力計(jì)算及分析。鋼管支架自重力：19090N，施工荷載：10000N，合計(jì)：F=29090N。考慮施工時(shí)的不均勻性，取不均勻系數(shù)1.5，則剛支架所受總荷載為：F=29090N×1.5=43635N。每根立桿承受荷載為：43635/8=5454N，則用￠48×3mm的鋼管面積A=424，鋼管回轉(zhuǎn)半徑為：I=15.9mm。

按強(qiáng)度計(jì)算，立桿的受壓力為：σ=N/A=5454N/424mm2

按穩(wěn)定性計(jì)算，立桿的受壓應(yīng)力為：長細(xì)比λ=L/I=1600/15.9=100

通過以上計(jì)算結(jié)果分析，鋼管橫桿抗彎強(qiáng)度及剛度及支架立桿受壓應(yīng)力都小于允許的誤差偏差值，滿足施工的具體要求，因此該支架方案是可行的。

4.3.2 模板安裝L

墩柱搭設(shè)的模板全部采用特制的定型鋼模板，由兩塊半圓形拼裝而成，每節(jié)模板的高度分為三種類型：1.5m型、2.5m型、3m型，其中1.5m、2.5m為D140的模板，3m為D180模板。在用吊車安裝模板時(shí)，若吊車的高度不及時(shí)，可用 采用吊車進(jìn)行模板安裝，在吊車不能所及的高度采用卷揚(yáng)機(jī)和臨時(shí)固定在已澆混凝土柱頂?shù)牡跫艿跹b。

4.4 混凝土的澆筑

混凝土在澆筑前要進(jìn)行一系列的安全檢查，確保施工的后續(xù)工作能夠正常進(jìn)行。這些檢查具體包括，模板、支架、鋼筋的安全檢查等。檢查符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求后才能進(jìn)行混凝土澆注。混凝土澆筑中間不留施工縫，采用一次支模一次澆筑的施工方法。混凝土拌和中的材料用量要符合規(guī)定，控制好水灰比并對拌和出的混凝土進(jìn)行塌落度測定。根據(jù)橋墩的高度選擇適當(dāng)?shù)倪\(yùn)輸方式，吊車能及時(shí)運(yùn)用混凝土運(yùn)輸車送至現(xiàn)場，吊車的高度不能及時(shí)，采用混凝土輸送泵直接將混凝土送至模板內(nèi)，用插入式振搗器振搗。

在混凝土的澆筑過程中，要保證施工的連續(xù)性，對同一根墩柱來說，要保證其施工的連續(xù)性，中間嚴(yán)禁停頓，這樣一方面可以有效的保證工程的質(zhì)量，同時(shí)又可以加快工程的進(jìn)度，縮短工期，緩解資金周轉(zhuǎn)的壓力。

5 結(jié)論

綜上，對于高墩的施工采用鋼管支架及特制定型鋼模板的施工技術(shù)具有很強(qiáng)的可靠性，尤其是對立體、高空、平行作業(yè)的優(yōu)勢更為明顯。通過運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)不僅加快了工程進(jìn)度，同時(shí)降低了工程成本。

[1]張仲帆.不同類型橋梁改擴(kuò)建工程施工交通組織設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析[J].公路交通科技，2010(12).

[2]楊俊，楊玉梅.監(jiān)理對架空橋在高填方區(qū)域支架專項(xiàng)方案審查要點(diǎn)[J].重慶建筑，2010(8).

[3]曾岳山.淺談橋梁鋼筋混凝土防撞欄施工的質(zhì)量控制要點(diǎn)[J].廣東建材，2010(11).

[4]黃劍鋒.鋼桁架梁高強(qiáng)螺栓的栓合質(zhì)量控制[J].公路交通科技，2010(1).

[5]肖寶元.橋梁混凝土裂縫預(yù)防與控制——臨策鐵路高墩橋施工中裂縫控制[J].貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2008(6).