圓端形空心橋墩施工技術(shù)探究

展嘉政

摘 要：對于橋梁施工而言，圓端形空心墩柱的施工是非常關(guān)鍵的一個施工項(xiàng)目，因此采用何種技術(shù)提高圓端形空心墩柱的施工質(zhì)量是非常關(guān)鍵的。因此，文章結(jié)合實(shí)際，以空心墩施工技術(shù)為研究對象，在結(jié)合工程實(shí)例的同時對該技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)進(jìn)行了深入的探討實(shí)踐，通過該技術(shù)的應(yīng)用之后，可以將橋梁施工質(zhì)量水平提高，對促進(jìn)交通事業(yè)的發(fā)展有著積極的作用。

關(guān)鍵詞：橋墩施工;圓端形空心橋墩;施工技術(shù)探究

中圖分類號：U445.559 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

0 前言

為了滿足高墩施工需要，綜合性提升橋墩施工效益，圓端形空心橋墩被研發(fā)出來并應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)形式的橋墩不僅具有自重輕、截面模量大、結(jié)構(gòu)剛度強(qiáng)等優(yōu)勢，同時還具有美觀、降造等優(yōu)點(diǎn)。近年來，橋梁空心墩施工技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)大量的應(yīng)用到現(xiàn)代化的橋梁建設(shè)中。空心橋墩在施工中的質(zhì)量控制是非常關(guān)鍵的，這是保證交通運(yùn)行安全性的基礎(chǔ)條件。

1 工程概況

某工程共有墩身324個，墩身高度為4 m～31.5 m不等，其中圓端形空心橋墩26個，內(nèi)坡比55：1、外坡比35：1。

工程重難點(diǎn)：空心墩采用分節(jié)段流水作業(yè)，多次立模澆筑，導(dǎo)致墩身外觀、垂直度、尺寸等控制難度大;墩高最高達(dá)到31.5 m，屬高空作業(yè)，且當(dāng)?shù)馗呖诊L(fēng)速較高，材料的垂直運(yùn)輸、人員作業(yè)平臺、上下通道等安全風(fēng)險(xiǎn)高;根據(jù)實(shí)施性施組工期安排，空心墩施工工期緊、任務(wù)重。

2 施工方案的確定

本管段空心墩最高為31.5 m，最低為26.5 m，為在確保安全質(zhì)量的前提下合理的控制工期、質(zhì)量以及成本，對封頂施工工藝的選擇進(jìn)行了對比研究。

第一種方案是采用傳統(tǒng)搭設(shè)滿堂腳手架的方式。但薄壁空心墩封頂施工過程中存在諸多問題，主要可以歸結(jié)為下列三個方面，具體為：①空心墩的內(nèi)部空間非常狹小，不易操作;②施工過程中要求腳手架必須達(dá)到一定高度（最高達(dá)31.5 m），技術(shù)上很難把握，且鋼管租賃費(fèi)用較大;③在空心墩內(nèi)部，還應(yīng)當(dāng)對吊裝、安裝等進(jìn)行全面化檢查，存在一定的交叉影響。此種方式不但會造成工期延長，并且會增加成本，不宜采用。

第二種方案就是對空心墩壁頂端進(jìn)行處理，即通過合理化的方式埋設(shè)工字鋼支點(diǎn)，然后根據(jù)要求在支點(diǎn)上構(gòu)建橫梁，最后，將傳利桿件直接安裝于橫梁之上，實(shí)現(xiàn)對空心墩封頂?shù)啄＿M(jìn)行有效支撐的效果，通過該種方式進(jìn)行施工，橫梁等傳力桿件能重復(fù)利用。但因標(biāo)段工期較為緊張，橫梁重復(fù)利用影響工期，且拆卸比較麻煩、還需架設(shè)封頂?shù)啄！?/p>

第三種方案就是預(yù)制蓋板法封頂。此方案不用再次對封頂?shù)啄＿M(jìn)行處理，主要是將預(yù)制蓋板直接作為底模，結(jié)合施工需求，把蓋板砼、橋墩砼視為一個整體，將其直接作為橋墩的組成部分，不需要單獨(dú)取出。在進(jìn)行施工的過程之中，蓋板預(yù)制工程無需單獨(dú)進(jìn)行，可以與墩身施工保持同步，然后再通過塔吊進(jìn)行吊裝處理，整個操作過程非常便捷，大大縮短了施工周期。

基于以上原因，對比以上三種封頂方案，綜合考慮采用預(yù)制蓋板法封頂。

3 施工過程

為了達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)，需要對模板背愣進(jìn)行處理，即焊接運(yùn)用角鋼加工而成的牛腿。同時，將工作平臺建設(shè)于牛腿之上，其中工作平臺的寬度控制在1 m左右，為了安全性需要在外部增設(shè)防護(hù)欄以及掛立網(wǎng)。在焊接過程中，每個工作平臺的間距控制在2 m左右，墩內(nèi)采用鋼管搭設(shè)簡易操作平臺。

3.1 模板安裝工藝

（1）對于高墩而言，其主要應(yīng)用分階段、分模板的施工方式，對于各階段施工的模板，其是由多個部分共同構(gòu)成，如工作平臺、支架、模板等。

（2）在承臺頂放線立第1節(jié)模板，搭設(shè)墩身四周的鋼管腳手支架，澆筑墩底的2.5 m實(shí)心段。第1節(jié)模板混凝土澆筑后暫不拆卸，找出第2節(jié)模板頂，然后通過起重機(jī)對第2、3、4節(jié)模板進(jìn)行安裝，同時在墩身內(nèi)空心位置搭設(shè)鋼管支架工作平臺，接長外鋼管支架，綁扎墩身鋼筋，然后依據(jù)相關(guān)要求以及標(biāo)準(zhǔn)對第2、3、4節(jié)模板進(jìn)行澆筑處理。澆筑一段時間之后，第2節(jié)段混凝土強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度之后，拆除第一節(jié)段模板，依次對第二節(jié)段2、3節(jié)模板進(jìn)行拆除處理，將第4節(jié)模板留下。用塔式起重機(jī)吊裝組建第三節(jié)段模板，按照此種方式形成循環(huán)，即拆模、拼裝、澆筑等，整個施工流程合理、科學(xué)，形成一個不間斷工作的過程，每個節(jié)段的立模均保留上一個節(jié)段的最頂上那節(jié)模板。

（3）對于各個節(jié)段的模板安裝，均是由多個部分構(gòu)成，如圍帶、拉桿、平臺等，其中內(nèi)外模板主要運(yùn)用固定式鋼模，利用M12×30的螺栓對不同模板進(jìn)行固定。

（4）用鋼拉桿分別安裝在內(nèi)外模板的圍帶上，拉桿在墩身周圍對稱交錯布置，拉桿使用φ32精軋螺紋鋼筋。內(nèi)外施工平臺均用落地腳手架搭設(shè)，對于內(nèi)側(cè)施工平臺來講，主要是將方木建造于內(nèi)模板固定架上，在方木上直接鋪設(shè)木板，然后將此處作為混凝土的臨時存放處。對于外側(cè)施工平臺來講，主要是將模板直接鋪設(shè)于腳手架之上，外部增設(shè)防護(hù)欄以及掛網(wǎng)。

3.2 墩身施工工藝流程

總體施工順序：下部實(shí)心段施工→空心段分段施工→墩帽實(shí)心段施工。

施工步驟主要包括五步，具體如下：

（1）對承臺頂進(jìn)行處理，即鑿毛。

（2）按照相關(guān)要求，對墩身鋼筋進(jìn)行安裝，并對空心墩實(shí)體部位進(jìn)行澆筑處理。

（3）實(shí)體段接空心部位鑿毛。

（4）分節(jié)安裝空心墩內(nèi)模，分節(jié)安裝鋼筋，按照不同節(jié)次設(shè)立外模板，當(dāng)模板全部加固處理之后，再對不同節(jié)段的空心墩進(jìn)行澆筑，等強(qiáng)后拆除節(jié)段內(nèi)外模（每次預(yù)留最上一節(jié)模板與下一節(jié)段模板連接）。

（5）吊裝預(yù)制板，施工墩帽。

3.3 封頂施工

（1）蓋板結(jié)構(gòu)尺寸。依據(jù)空心墩頂部形狀、封頂面積等對預(yù)制蓋板進(jìn)行設(shè)計(jì)，明確其整個架構(gòu)以及具體尺寸。通常情況下，對于厚度為10 cm的鋼筋混凝土蓋板，其總體面積應(yīng)當(dāng)在8㎡之下，長寬比例控制在1：1.25，從而確保受力均勻合理。

（2）鋼筋布置。選用單層鋼筋網(wǎng)片以及φ12HRB400鋼筋，對于鋼筋布設(shè)的間距，一般為15 cm*15 cm。在豎直方向上需要設(shè)置一定厚度的保護(hù)層，通常情況下保護(hù)層為4 cm左右，四周預(yù)留20 cm長鋼筋，以便與墩身鋼筋進(jìn)行搭接。

（3）混凝土澆筑。為了確保不會對封頂產(chǎn)生不良影響，蓋板預(yù)制工程、橋墩施工應(yīng)保持同步，預(yù)制地點(diǎn)應(yīng)盡量靠近橋墩處，或者在專門的場地進(jìn)行預(yù)制加工。

預(yù)制蓋板是由多個環(huán)節(jié)共同構(gòu)成，如鋼筋板扎、振搗、澆筑等，其中在對混凝土進(jìn)行振搗的過程之中主要選取平板振動器，并且要確保振動過程充分、均勻，從而使混凝土質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

（4）蓋板吊裝。在正式進(jìn)行吊裝之前，必須要對蓋板的強(qiáng)度進(jìn)行檢測，例如強(qiáng)度回彈檢測。從蓋板吊起開始，一直到蓋板安裝，均需要將橋墩中心線作為中心，安裝過程中蓋板邊緣必須要以輪廓線作為參考，對其進(jìn)行精準(zhǔn)定位，蓋板領(lǐng)邊、倒角之間的接觸面積應(yīng)當(dāng)控制在10 cm左右，進(jìn)而保障蓋板受力均勻。

4 結(jié)語

綜上所述，圓端形空心墩柱施工技術(shù)是現(xiàn)代橋梁工程領(lǐng)域中重要的部分，對于交通事業(yè)的發(fā)展有著重大的意義。在實(shí)踐中，需要結(jié)合具體的施工情況、地質(zhì)條件以及橋梁結(jié)構(gòu)形式選擇合適的施工方案，嚴(yán)格按照施工方案開展各項(xiàng)工作，從而可以保證工程項(xiàng)目得以順利進(jìn)行，從而保障工程的成本能夠有所下降。

參考文獻(xiàn)：

[1]李新芳.薄壁空心橋墩封頂施工工藝及受力分析[J].鐵道建筑技術(shù)，2010（08）.