橋梁墩臺(tái)施工控制技術(shù)研究

楊淮海

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司)

0 引 言

墩臺(tái)就是橋墩與橋臺(tái)的合稱，墩臺(tái)在橋梁工程中主要起到支撐橋梁上部結(jié)構(gòu)、傳遞橋梁上部結(jié)構(gòu)的恒載以及車輛荷載等，同時(shí)墩臺(tái)結(jié)構(gòu)還要受到外部的水流沖擊、風(fēng)力、冰壓力以及外部撞擊等作用，為了確保橋梁上部結(jié)構(gòu)的安全可靠，必須重視墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的施工管理，這對(duì)于提高橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，確保橋梁整體的安全穩(wěn)定也具有非常重要的作用。

1 橋梁工程墩臺(tái)概述

橋梁墩臺(tái)施工是橋梁工程施工中的一個(gè)重要部分，公路工程橋梁墩臺(tái)的施工質(zhì)量對(duì)于橋梁上部結(jié)構(gòu)的制作安裝以及橋梁整體結(jié)構(gòu)功能的發(fā)揮也具有至關(guān)重要的影響作用。在施工過(guò)程中，必須確保墩臺(tái)的位置、尺寸和材料強(qiáng)度滿足施工技術(shù)規(guī)范以及設(shè)計(jì)要求，在施工中應(yīng)該嚴(yán)格檢驗(yàn)并執(zhí)行施工規(guī)范的規(guī)定，以確保施工質(zhì)量。在橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)施工中，墩臺(tái)的施工形式主要有現(xiàn)場(chǎng)就地澆筑混凝土墩臺(tái)以及拼裝預(yù)制的混凝砌塊、鋼筋混凝土或預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件墩臺(tái)兩種形式。其中現(xiàn)場(chǎng)就地澆筑與砌筑的墩臺(tái)由于工序簡(jiǎn)便，機(jī)具較少，技術(shù)操作難度較小，因而應(yīng)用較為廣泛。但是隨著起重機(jī)械、混凝土泵送機(jī)械及運(yùn)輸機(jī)械等大型施工機(jī)械技術(shù)的迅速發(fā)展，采用預(yù)制裝配構(gòu)件建造橋梁墩臺(tái)應(yīng)用也逐步普及，尤其是在施工場(chǎng)地狹窄、工程進(jìn)度緊張的項(xiàng)目施工中應(yīng)用較多。

2 現(xiàn)澆混凝土墩臺(tái)施工

2.1 模板工程施工

對(duì)于現(xiàn)澆混凝土墩臺(tái)工程施工而言，模板的選擇應(yīng)該根據(jù)橋梁工程施工作業(yè)的實(shí)際情況以及施工工藝特點(diǎn)綜合選擇，當(dāng)前在橋梁墩臺(tái)施工中所使用的模板材料主要有木模板、鋼模板兩種，其中木模板易于加工、樣式靈活，但是裝拆時(shí)容易損壞，而且較少能夠重復(fù)使用;鋼模板由于鋼材制成，不僅可以重復(fù)多次實(shí)用而且拼裝拆卸方便，因此對(duì)于大量或者定型的混凝土結(jié)構(gòu)施工應(yīng)用較多，鋼模板的類型主要有拼裝式模板、整體吊裝模板、組合型鋼模板以及滑動(dòng)鋼模板等幾種形式。在橋梁墩臺(tái)模板工程施工中，重點(diǎn)是要確保模板體系的穩(wěn)定性，尤其是具有足夠的承載能力，能夠滿足施工作業(yè)的需求，同時(shí)確保各個(gè)部位性狀滿足設(shè)計(jì)要求，模板板面平整，接縫嚴(yán)密不漏漿。

2.2 高橋墩模板施工

對(duì)于高橋墩的模板施工，如果采用搭設(shè)支架的方法，費(fèi)工費(fèi)料，也非常不利于施工作業(yè)的安全。因此，在這些橋梁工程施工中，模板施工主要是將模板依附于已澆筑完成的墩壁上，并隨著墩身的逐步加高而向上升高，最為常用的高橋墩施工方法主要有滑升模板、爬升模板、翻升模板等幾種形式?；０逵蓛?nèi)外兩圈模板構(gòu)成，在其間澆筑墩壁混凝士，模板安置在支架上，支架連接到埋于墩壁混凝土中的頂桿上，頂桿與支架間設(shè)有干斤頂;施工中利用千斤頂將支架連同模板頂起，混凝土澆筑可隨模板緩慢滑升連續(xù)不斷進(jìn)行。爬升模板的支架通過(guò)千斤頂支于橋梁墩臺(tái)側(cè)壁的預(yù)埋件上，在墩臺(tái)混凝土強(qiáng)度形成以后，即可將爬升模板與墩臺(tái)臺(tái)身松開(kāi)，并采用千斤頂逐步向上頂進(jìn)，將爬升模板的支架頂升到新的施工位置之后，即可進(jìn)行混凝土的澆筑施工，進(jìn)而循環(huán)往復(fù)完成橋梁工程整體墩身的施工作業(yè)。翻升模的結(jié)構(gòu)則是由三層模板系統(tǒng)的組成一個(gè)基本的作業(yè)單元，而且設(shè)置由于能夠隨著模板升高的混凝土接料平臺(tái)，其施工作業(yè)原理為在完成上層模板的混凝土施工以后，將第一層拆除上翻作為第四層模板，進(jìn)而以此類推完成墩身混凝土的施工。

2.3 混凝土澆筑施工

在澆筑墩臺(tái)身混凝土前，必須先將墩臺(tái)基礎(chǔ)頂面清理干凈，并鑿除表面浮漿，完成連接鋼筋的整修。在混凝土的澆筑施工中，混凝土的澆筑速度應(yīng)該根據(jù)混凝土配料、澆筑面積、澆筑層厚度以及水泥的初凝時(shí)間等幾項(xiàng)因素綜合確定。由于橋梁墩臺(tái)混凝土澆筑施工作業(yè)屬于大體積混凝土施工，因此在施工過(guò)程中應(yīng)該注意采取措施控制水化熱，以免由于混凝土因內(nèi)外溫差引起裂縫，具體控制措施主要有以下幾方面:對(duì)混凝土的級(jí)配進(jìn)行優(yōu)化，尤其是適當(dāng)?shù)氖褂猛饧觿?、粉煤灰等減小混凝土配比中水泥的用量，降低水灰比;控制水泥的水化熱，在橋梁墩臺(tái)施工材料的選擇上，應(yīng)該優(yōu)先選擇礦渣水泥、粉煤灰水泥等低標(biāo)號(hào)、低水化熱的水泥;減小澆筑層厚度，加快混凝土散熱速度，同時(shí)在混凝土內(nèi)埋設(shè)冷卻管通水冷卻對(duì)大體積混凝土進(jìn)行輔助降溫。在墩身混凝土的施工作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)該強(qiáng)化施工現(xiàn)場(chǎng)的管理，尤其是定期的對(duì)模板、鋼筋及預(yù)埋件的位置和保護(hù)層的尺寸、位置等情況進(jìn)行檢測(cè)調(diào)整，以免混凝土施工過(guò)程中出現(xiàn)變形問(wèn)題。混凝土施工中，應(yīng)切實(shí)保證混凝土的配合比、水灰比和坍落度等技術(shù)性能指標(biāo)滿足規(guī)范要求。在混凝土施工作業(yè)過(guò)程中，如果當(dāng)澆筑的平面面積較大，難以在前層混凝土初凝或能重塑前澆筑完成次層混凝土的澆筑施工作業(yè)，為保證墩臺(tái)結(jié)構(gòu)的整體性，應(yīng)該采取分塊澆筑的施工作業(yè)方式，一般控制各分塊面積在50 m2以上，高度在2 m 以內(nèi)。

3 裝配式墩臺(tái)施工

裝配式墩臺(tái)在施工作業(yè)干擾多、施工場(chǎng)地狹窄等項(xiàng)目的建設(shè)施工中應(yīng)用較多。由于結(jié)構(gòu)形式輕便，建橋速度快，圬工省，預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量易于控制，因而應(yīng)用范圍正逐步拓展?，F(xiàn)階段裝配式墩臺(tái)中柱式墩與后張法混凝土裝配墩的應(yīng)用最多，其施工工藝如下所示。

(1)裝配式柱式墩施工。柱式墩主要有雙柱式、排架式、板凳式和剛架式等幾種形式，其施工工藝為首先進(jìn)行構(gòu)件預(yù)制，然后進(jìn)行安裝連接，最后凝土填縫養(yǎng)護(hù)。對(duì)于裝配式柱式墩施工，在施工過(guò)程中應(yīng)確保各個(gè)墩、臺(tái)高度和基座標(biāo)高符合設(shè)計(jì)要求，基杯口四周與柱邊的空隙控制在2 cm以內(nèi)。墩臺(tái)柱吊入基杯內(nèi)就位時(shí)，應(yīng)確保柱身豎直度或傾斜度以及平面位置均符合設(shè)計(jì)要求，對(duì)重、大、細(xì)、長(zhǎng)的墩柱，必須采取固定措施。

(2)后張法混凝土裝配墩施工。后張法混凝土裝配墩施工是由基礎(chǔ)、實(shí)體墩身、裝配墩身組成，在施工過(guò)程中，應(yīng)該注意確保實(shí)體段墩臺(tái)身灌注時(shí)按拼裝構(gòu)件孔道的相對(duì)位置施工，并預(yù)留張拉孔道及工作孔。構(gòu)件的水平拼裝縫采用的水泥砂漿，在裝配蹲身起吊時(shí)應(yīng)注意測(cè)量縱橫向中心線位置，檢查中心線無(wú)誤后方可松開(kāi)吊鉤，在施工中重點(diǎn)對(duì)孔道進(jìn)行檢查，確保通暢。

4 墩臺(tái)頂帽施工

墩臺(tái)頂帽作為橋梁工程中支撐橋跨的重要結(jié)構(gòu)，在施工過(guò)程中必須確保墩臺(tái)頂帽位置準(zhǔn)確、墊石表面平整而且高程與設(shè)計(jì)要求一致，以免由于墩臺(tái)頂帽施工控制不當(dāng)造成橋梁工程施工后期出現(xiàn)橋跨結(jié)構(gòu)安裝困難，頂帽或者墊石碎裂等問(wèn)題的發(fā)生，影響墩臺(tái)的作用發(fā)揮。在墩臺(tái)頂帽的施工過(guò)程中，首先應(yīng)該在橋梁的墩臺(tái)旁整體綁扎、吊裝鋼筋，并完成混凝土的澆筑。在模板的施工管理上，一般是直接在墩身模板上安裝墩臺(tái)頂帽模板，并作為支撐。如果墩身模板難以支撐頂帽施工荷載，則可以設(shè)置鋼管架支撐，完成墩臺(tái)頂帽模板的施工，對(duì)于鋼管架支撐的設(shè)置應(yīng)該與墩身混凝土形成剛性連接，但是避免碰觸模板。在進(jìn)行墩帽混凝土澆筑施工作業(yè)時(shí)，應(yīng)該及時(shí)對(duì)頂面墊石的位置和標(biāo)高進(jìn)行校核，確保準(zhǔn)確無(wú)誤。橋梁墩臺(tái)帽上的支座墊板現(xiàn)階段主要采取預(yù)埋支座和預(yù)埋錨栓孔的方法進(jìn)行施工作業(yè)，如果采用預(yù)埋的方式必須在進(jìn)行墩臺(tái)帽鋼筋工程施工時(shí)，將錨固鋼筋和墩、臺(tái)帽骨架鋼筋焊接固定，確保固定在橋梁墩臺(tái)帽的模板上;如果采取預(yù)留錨栓孔的施工作業(yè)方式，應(yīng)該提前施工預(yù)留孔模板，并確保在綁扎鋼筋時(shí)注意將錨接孔位置留出，確保支座墊板位置準(zhǔn)確。

5 結(jié) 語(yǔ)

在橋梁墩臺(tái)的施工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)橋梁工程的整體實(shí)際情況，合理的制定施工方案，尤其是針對(duì)模板、混凝土等關(guān)鍵施工項(xiàng)目，強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)的跟蹤管理，并積極的引進(jìn)各種新的施工技術(shù)與新材料、新設(shè)備，以提高橋梁工程墩臺(tái)施工質(zhì)量，增強(qiáng)橋梁的承載能力，延長(zhǎng)橋梁工程的使用壽命。

［1］王海波.橋梁墩臺(tái)施工［J］.黑龍江交通科技，2011，(18).

［2］胡端禮.高速公路橋梁墩臺(tái)處邊坡病害探討［J］.科技資訊，2013，(3).