浅谈某高速公路桥梁高墩施工技术

2011-04-13郭在清

科技传播 2011年6期

郭在清

河南鹏程路桥建设有限公司，河南焦作 454000

近年来，我国公路工程建设事业发展突飞猛进，随着我国高速公路的发展及施工技术的进步，我国高速公路建设逐步由平原逐步向山区纵深，并攻克了一个又一个的技术难题，取得了丰硕的成果。由于高速公路的施工特点及自身线型的要求，使得高速公路在山区的建设当中，出现了许多的高墩桥梁。这在一定程度上也提高了工程的施工难度，影响着工程的进度。本文根据某高速公路的施工实践和具体工艺流程，将在施工中主要采用的特制定型钢模板来组织施工及钢管支架的桥梁高顿施工技术作简要阐述。

1 工程概况

该桥为某高速公路高墩桥梁，其工程结构为，中心桩位为K0+450，桥梁的上部构造为23m×30m的预应力连续T梁。桥梁全长706.7m。桥的下部结构为下部构造为柱式墩配桩基、重力式台配扩大基础、整体式台配桩基，其中有的桩墩为薄壁式空心墩。该桥所处的地貌特点为，低山丘陵地区，冲沟地貌，地面起伏较大，桥的最高架空高度为36m。

2 高墩施工技术特点及施工中的难点

由于该桥位于山区，地理条件比较复杂，各种施工原理器具等由于交通不畅而运输不便，这些都为工程的进展造成了一定的影响。其中受地理条件的影响，该桥工程量大，且要求的施工工期短，因此要在短期内保障工程的质量，桥梁桥墩的施工便成了施工中关键之所在，尤其是高度在20m以上的高墩施工。其有以下特点：

1）受技术条件的限制，施工工期长。因为混凝土的凝结都需要一定的时间。对于桥墩的浇筑高度一般是每次为4m～6m，以此计算，对于20m以上的桥墩至少要4次以上才能完成施工，有的桥墩的施工工期可长达6个月之久；

2）机械器具投入量大。由于桥墩的施工周期长，每根桥墩只能采取平面作业的方式，整个工程下来，模板的投入量是极其大的。受地形的影响，交通不便，各个区之间的机器等不能相互调配，最终各个区都要投入一定量的器具，造成工程机械设备投入也大；

3）高桥墩有以下施工技术要点，墩身高、重心高、墩身的柔性大、施工要求的进度高等特点，这就造成了施工控制难度大；

4）对接缝的处理要求比较高。高墩的作用不仅仅是承受一定的压力，它还受到复杂的弯矩扭矩作用，这就要求桥墩必须具有一定的柔韧性。

3 施工的具体方案

3.1 方案特点

在该桥的施工中主要采用特制定型钢模板的施工模式。这是根据该桥桥墩的自身特点来设计的，墩柱模板全部由两块半圆拼装而成。用吊车将模板进行安装，若吊车的高度不及时，采用卷扬机和临时固定在已浇混凝土柱顶的吊架吊装施工时所需材料和安装墩柱模板，用风缆绳把模板顶和中部分别进行紧固稳定，保证模板的刚度及竖直度。在吊车能及的高度将墩柱混凝土用混凝土运输车送至现场，在吊车所不达的高度，用混凝土输送泵直接的方式将混凝土送至模板内浇注，每层的厚度要适当，一般不大于30cm。

3.2 施工工艺流程

施工工艺详情具体参见下图1。

图1 施工工艺流程图

4 施工中的技术重点

4.1 测量放样

桥墩施工前首先对对墩柱的中线及桥墩结构线进行测量放样，并将误差保持在一定的范围，墩柱前后、左右边缘距设中心线尺寸偏差保持在10mm以内。施工时对桩顶进行冲洗，保证平面干净。

4.2 钢筋工程

支架方案的搭设严格按照审批的预定目标进行，这是保证工程质量的关键。墩柱支架塔设完成之后开始对墩柱钢筋帮扎施工。钢筋的下料和制作完全在统一在加工棚中进行，钢筋的规格应符合相关的技术规范要求，具体包括钢筋的调直、截断、弯折等。钢筋加工完成后进行统一编号的堆放，在作业平台进行绑扎、焊接，对于变截面的高墩,应注意墩柱主筋接长时应注意焊接接头必须错开，以保证焊接的质量。

4.3 支架的搭设与模板安装

4.3.1 搭设墩柱支架

1）技术要求：墩柱的脚手架的安装要符合相应的技术规范要求，墩柱脚手架主要作用是模板的稳固、操作架、支撑及垂直运输，所以要求脚手架的安装必须具有足够的强度、稳定性、刚度和。脚手架起支承作用的部分保证面积平整，且足够大。若脚手架安装在基土上必须坚实并设计一定的排水措施。

2）搭设方法：对基土进行清平并夯实，围绕桥墩搭设立柱钢管支架。用24根立杆搭接的方式进行安装，搭接长度不短于50cm，扣件不少于2个，以45°角的位置布置水平撑与垂直剪力撑。

3）支架受力计算及分析。钢管支架自重力：19090N，施工荷载：10000N，合计：F=29090N。考虑施工时的不均匀性，取不均匀系数1.5，则刚支架所受总荷载为：F=29090N×1.5=43635N。每根立杆承受荷载为：43635/8=5454N，则用¢48×3mm的钢管面积A=424，钢管回转半径为：I=15.9mm。

按强度计算，立杆的受压力为：σ=N/A=5454N/424mm2

按稳定性计算，立杆的受压应力为：长细比λ=L/I=1600/15.9=100

通过以上计算结果分析，钢管横杆抗弯强度及刚度及支架立杆受压应力都小于允许的误差偏差值，满足施工的具体要求，因此该支架方案是可行的。

4.3.2 模板安装L

墩柱搭设的模板全部采用特制的定型钢模板，由两块半圆形拼装而成，每节模板的高度分为三种类型：1.5m型、2.5m型、3m型，其中1.5m、2.5m为D140的模板，3m为D180模板。在用吊车安装模板时，若吊车的高度不及时，可用采用吊车进行模板安装，在吊车不能所及的高度采用卷扬机和临时固定在已浇混凝土柱顶的吊架吊装。

4.4 混凝土的浇筑

混凝土在浇筑前要进行一系列的安全检查，确保施工的后续工作能够正常进行。这些检查具体包括，模板、支架、钢筋的安全检查等。检查符合设计及规范要求后才能进行混凝土浇注。混凝土浇筑中间不留施工缝，采用一次支模一次浇筑的施工方法。混凝土拌和中的材料用量要符合规定，控制好水灰比并对拌和出的混凝土进行塌落度测定。根据桥墩的高度选择适当的运输方式，吊车能及时运用混凝土运输车送至现场，吊车的高度不能及时，采用混凝土输送泵直接将混凝土送至模板内，用插入式振捣器振捣。

在混凝土的浇筑过程中，要保证施工的连续性，对同一根墩柱来说，要保证其施工的连续性，中间严禁停顿，这样一方面可以有效的保证工程的质量，同时又可以加快工程的进度，缩短工期，缓解资金周转的压力。