基于剛構(gòu)橋的V型墩施工工藝探析

張 波

(中鐵四局集團(tuán)第二工程有限公司，蘇州市215100)

基于剛構(gòu)橋的V型墩施工工藝探析

張 波

剛構(gòu)橋的核心是剛性結(jié)構(gòu)，用于強(qiáng)化剛構(gòu)橋的承重水平。剛構(gòu)橋施工的關(guān)鍵是V型墩工藝，用于完善剛構(gòu)橋的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)剛性與強(qiáng)度的控制力度。V型墩施工工藝較為復(fù)雜，需要滿足剛構(gòu)橋的需求，解決剛構(gòu)橋中的受力與承重的問題，提高剛構(gòu)橋的穩(wěn)定性。因此，本文通過對剛構(gòu)橋進(jìn)行研究，分析V型墩的施工工藝。

剛構(gòu)橋 V型墩 施工工藝

V型墩在剛構(gòu)橋中表現(xiàn)出倒三角的形狀，與剛構(gòu)橋的連接結(jié)合，一方面為剛構(gòu)橋提供斜拉控制，另一方面降低外力對剛構(gòu)橋的影響力度。V型墩是剛構(gòu)橋中比較常見的一類表現(xiàn)形式，提高剛構(gòu)橋施工的靈活性，可以根據(jù)剛構(gòu)橋的需求調(diào)節(jié)V型墩的結(jié)構(gòu)，降低V型墩的施工難度，體現(xiàn)V型墩施工工藝在剛構(gòu)橋中的應(yīng)用價(jià)值，避免出現(xiàn)較為復(fù)雜的受力關(guān)系。

一、基于剛構(gòu)橋的V型墩施工設(shè)計(jì)

剛構(gòu)橋施工的過程中，針對V型墩施工工藝采取仿真設(shè)計(jì)的方式，促使V型墩施工符合剛構(gòu)橋的需求。

V型墩施工工藝中，可以采取三維非線性仿真設(shè)計(jì)，首先構(gòu)建V型墩施工的模型，通過三維非線性的計(jì)算方法，設(shè)計(jì)V型墩施工的尺寸，綜合考慮V型墩施工中的交叉工藝，模擬載荷、強(qiáng)度等因素的影響，設(shè)計(jì)出合理的V型墩施工工藝；然后按照剛構(gòu)橋V型墩施工方案，適當(dāng)調(diào)節(jié)三維非線性中的模型關(guān)系，控制模型中的模量、節(jié)點(diǎn)等參數(shù)，強(qiáng)化V型墩施工工藝的設(shè)計(jì)；最后結(jié)合V型墩施工工藝的受力變化，設(shè)計(jì)合理的受力方式，可以建立坐標(biāo)系，依照V型墩在剛構(gòu)橋中的受力，確保V型墩在不同工況下的變化[1]?；趧倶?gòu)橋的V型墩施工設(shè)計(jì)，應(yīng)該綜合考慮多項(xiàng)因素的干擾，最主要的是結(jié)合剛構(gòu)橋的需求，完善V型墩的施工工藝設(shè)計(jì)，利用模型適當(dāng)改進(jìn)設(shè)計(jì)方法，落實(shí)V型墩施工工藝的應(yīng)用。

二、剛構(gòu)橋V型墩的施工工藝

V型墩施工工藝在剛構(gòu)橋中發(fā)揮重要的作用，重點(diǎn)分析V型墩的施工工藝，加強(qiáng)其在剛構(gòu)橋中的控制力度。

1、剛構(gòu)橋V型墩的施工準(zhǔn)備

剛構(gòu)橋V型墩施工準(zhǔn)備工作包括：(1)施工方案準(zhǔn)備，方案是V型墩施工工藝的基礎(chǔ)依據(jù)，規(guī)范指導(dǎo)V型墩在剛構(gòu)橋中的施工工作，避免出現(xiàn)工程誤差；(2)工作人員準(zhǔn)備，V型墩施工中涉及到不同工種的施工人員，如：測量、機(jī)械操作等，施工單位需要根據(jù)V型墩的施工規(guī)模及具體的施工方案，規(guī)劃專業(yè)技術(shù)人員的合理配置，確保施工建設(shè)的順利進(jìn)行；(3)施工材料準(zhǔn)備，比較重要的施工材料有：鋼管、工字鋼、槽鋼、方木等，確定施工材料的用量并完成現(xiàn)場準(zhǔn)備；(4)施工設(shè)備準(zhǔn)備，主要是指機(jī)械設(shè)備，如：起重機(jī)、挖掘機(jī)、罐車等，同樣需要符合V型墩施工的相關(guān)要求。

2、剛構(gòu)橋V型墩的施工工藝

2.1 基礎(chǔ)處理

首先根據(jù)V型墩的結(jié)構(gòu)要求設(shè)計(jì)出V型墩的基礎(chǔ)構(gòu)造，首先采用鋼管支柱來保證V型墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的可靠性，水中可以通過水樁固定的方法保障基礎(chǔ)穩(wěn)定性，陸上可采用鋼筋混凝土擴(kuò)大基礎(chǔ)，擴(kuò)大基礎(chǔ)底部設(shè)置一定數(shù)量的木樁，木樁的根數(shù)、排列方式等都需要按照V型墩的基礎(chǔ)需要設(shè)計(jì)，促使其符合剛構(gòu)橋的受力需求；然后是插打鋼管樁，鋼管樁類型的選擇需要根據(jù)V墩的最大施工荷載來計(jì)算，一般采用為：φ529×8mm，插打時(shí)需要控制鋼管樁的入土深度，防止在加載時(shí)出現(xiàn)沉降；再次，將相鄰的鋼管支柱采用槽鋼進(jìn)行連接，確保V型墩基礎(chǔ)體系的穩(wěn)定；最后是分配梁的合理搭設(shè)，選用工字鋼材料，按照V型墩的施工方案設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)梁進(jìn)行分配梁的搭設(shè)。

2.2 墩座工藝

剛構(gòu)橋?qū)型墩的墩座有明顯的要求，V型墩墩座需保持整體性的狀態(tài)，同時(shí)增加橫向受力，提高墩座的承重水平，排除V型墩的重力影響[2]。墩座工藝的核心是模板的制作和安裝，V墩的墩座為不規(guī)則形狀，墩座頂部為三維空間體系，故模板的制作要求非常高。模板安裝首先要確定模板底部的平面位置和頂部的空間位置，再進(jìn)行模板的固定工藝，保護(hù)墩座模板的安全性，加強(qiáng)剛構(gòu)橋墩座強(qiáng)度控制的力度。

2.3 斜腿施工工藝

根據(jù)V型墩在剛構(gòu)橋中的結(jié)構(gòu)方式，需要不斷深化平衡架的應(yīng)用，由此涉及到斜腿支架的設(shè)計(jì)，斜腿支架工藝有助于改善V型墩的結(jié)構(gòu)受力平衡。剛構(gòu)橋斜腿支架工藝一般由內(nèi)側(cè)平衡架和外置式勁性型鋼骨架組成，外置式勁性型鋼骨架由斜腿內(nèi)側(cè)外置式勁性型鋼骨架和斜腿外側(cè)外置式勁性型鋼骨架組成。施工順序?yàn)橄韧庵檬絼判孕弯摴羌芎髢?nèi)側(cè)平衡架。

V型墩特殊的結(jié)構(gòu)方式要求模板施工應(yīng)結(jié)合上部構(gòu)造的施工，為確保V型墩受力的整體性，需保證模板、墩身、支架的一體性。例如：某剛構(gòu)橋V型墩的施工中，采用了兩套斜腿支架方案，分別安排在10#和11#主墩位置，此工程中的斜腿支架安裝后，可以直接進(jìn)行施工，不需重新拆除斜腿支架的模板，可以等剛構(gòu)橋施工結(jié)束后再拆除支架及模板體系。斜腿支架的安裝順序一般為：斜腿外側(cè)膜→斜腿內(nèi)側(cè)膜→拉桿安裝，在施工過程中應(yīng)保證支架工藝的合理性和可靠性。

2.5 鋼筋施工工藝

鋼筋施工工藝是在V型墩施工的現(xiàn)場進(jìn)行的。鋼筋施工工藝的前提條件是鋼筋的規(guī)格、性能等均需要達(dá)到質(zhì)量設(shè)計(jì)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的水平，而且要分類存儲，不能混淆鋼筋類別。結(jié)合V型墩在剛構(gòu)橋中的應(yīng)用，分析鋼筋施工工藝中的要點(diǎn)，如：(1)按照V型墩施工方案的規(guī)范安排鋼筋的焊接工作，配合V型墩的預(yù)應(yīng)力等其它工藝，嚴(yán)格遵循強(qiáng)度穩(wěn)定的工藝要求，保障鋼筋工藝的可靠性；(2)防止鋼筋變形，合理控制鋼筋在V型墩中的受力，提高鋼筋設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性；(3)清理鋼筋施工的環(huán)境，維護(hù)鋼筋安裝的性能。

2.5 砼澆筑工藝

V型墩施工需要符合剛構(gòu)橋的施工要求，選擇恰當(dāng)?shù)呐浜媳龋瑵M足砼澆筑的強(qiáng)度需求[3]。砼澆筑工藝可以分兩次進(jìn)行，第一次澆筑墩座、第二次澆筑斜腿，砼澆筑采用分層澆筑的方法，控制砼澆筑的厚度，以免影響V型墩施工中的構(gòu)件，待砼澆筑完成后安排養(yǎng)護(hù)，最主要的是防止砼澆筑內(nèi)外的溫差過大，以免影響砼工藝的強(qiáng)度與應(yīng)力。

三、剛構(gòu)橋V型墩工藝中的安全控制

剛構(gòu)橋V型墩工藝中最為重要的一項(xiàng)內(nèi)容是安全控制，用于保障V型墩的安全性，同時(shí)完善剛構(gòu)橋的結(jié)構(gòu)。結(jié)合剛構(gòu)橋V型墩的施工工藝，分析安全控制的內(nèi)容，如下：

1、構(gòu)建安全體系

剛構(gòu)橋V型墩施工工藝中，應(yīng)該落實(shí)安全體系的應(yīng)用，結(jié)合V型墩施工中的安全隱患，構(gòu)建安全體系并應(yīng)用到實(shí)際施工中，根據(jù)相關(guān)的安全規(guī)范，監(jiān)督V型墩的施工，規(guī)避潛在的安全隱患，提高V型墩施工工藝的安全性，體現(xiàn)安全體系的實(shí)施價(jià)值。

2、規(guī)劃危險(xiǎn)源

V型墩在剛構(gòu)橋施工中面臨著較多的危險(xiǎn)源，集中表現(xiàn)在V型墩的施工工藝中。施工單位應(yīng)該主動(dòng)識別V型墩施工工藝中的危險(xiǎn)源，提前做好規(guī)劃措施。例如：施工單位可以詳細(xì)規(guī)劃出危險(xiǎn)源，研究危險(xiǎn)源可能引起的安全事故，制定有效的解決措施，預(yù)防安全事故的發(fā)生。

3、落實(shí)安全管理

安全管理是V型墩施工安全控制的根本措施，他有利于提高施工現(xiàn)場的管理水平，堅(jiān)持安全施工與管理的方法，既能確保V型墩施工工藝的安全性，還能規(guī)范V型墩施工的工藝，發(fā)揮安全管理的作用。

結(jié)束語：

V型墩施工工藝是剛構(gòu)橋中的重點(diǎn)，需要結(jié)合剛構(gòu)橋的實(shí)際需求，合理的安排V型墩應(yīng)用，由此保障剛構(gòu)橋的穩(wěn)定性。V型墩施工工藝解決了剛構(gòu)橋中的受力問題，提供穩(wěn)定的受力方式，促使剛構(gòu)橋的受力達(dá)到平衡的狀態(tài)。V型墩在剛構(gòu)橋中發(fā)揮重要的作用，強(qiáng)化剛構(gòu)橋的受力結(jié)構(gòu)，維護(hù)V型墩的穩(wěn)定狀態(tài)，保障剛構(gòu)橋結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

[1] 潘壽東.連續(xù)剛構(gòu)橋V型墩“平衡支架法”施工技術(shù)研究[J].石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào),2005,04:100-104.

[2] 劉孝武,袁明軍,張海旭,楊允表.大跨度V型墩節(jié)點(diǎn)施工過程的三維仿真分析[J].工程與建設(shè),2014,04:433-435+493.

[3] 胡國偉,張宇寧,程文斌,張俊兵.大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋V型墩施工過程仿真技術(shù)研究與應(yīng)用[J].中國鐵路,2008,05:27-30+1.

G322

B

1007-6344（2015）04-0309-01

張波（1986-07-17），男，陜西西安人，學(xué)歷：本科，研究方向： V型墩身施工