基于刚构桥的V型墩施工工艺探析

2015-04-07张波

四川水泥 2015年4期

张波

(中铁四局集团第二工程有限公司，苏州市215100)

基于刚构桥的V型墩施工工艺探析

张波

刚构桥的核心是刚性结构，用于强化刚构桥的承重水平。刚构桥施工的关键是V型墩工艺，用于完善刚构桥的基础结构，加强刚性与强度的控制力度。V型墩施工工艺较为复杂，需要满足刚构桥的需求，解决刚构桥中的受力与承重的问题，提高刚构桥的稳定性。因此，本文通过对刚构桥进行研究，分析V型墩的施工工艺。

刚构桥 V型墩施工工艺

V型墩在刚构桥中表现出倒三角的形状，与刚构桥的连接结合，一方面为刚构桥提供斜拉控制，另一方面降低外力对刚构桥的影响力度。V型墩是刚构桥中比较常见的一类表现形式，提高刚构桥施工的灵活性，可以根据刚构桥的需求调节V型墩的结构，降低V型墩的施工难度，体现V型墩施工工艺在刚构桥中的应用价值，避免出现较为复杂的受力关系。

一、基于刚构桥的V型墩施工设计

刚构桥施工的过程中，针对V型墩施工工艺采取仿真设计的方式，促使V型墩施工符合刚构桥的需求。

V型墩施工工艺中，可以采取三维非线性仿真设计，首先构建V型墩施工的模型，通过三维非线性的计算方法，设计V型墩施工的尺寸，综合考虑V型墩施工中的交叉工艺，模拟载荷、强度等因素的影响，设计出合理的V型墩施工工艺；然后按照刚构桥V型墩施工方案，适当调节三维非线性中的模型关系，控制模型中的模量、节点等参数，强化V型墩施工工艺的设计；最后结合V型墩施工工艺的受力变化，设计合理的受力方式，可以建立坐标系，依照V型墩在刚构桥中的受力，确保V型墩在不同工况下的变化[1]。基于刚构桥的V型墩施工设计，应该综合考虑多项因素的干扰，最主要的是结合刚构桥的需求，完善V型墩的施工工艺设计，利用模型适当改进设计方法，落实V型墩施工工艺的应用。

二、刚构桥V型墩的施工工艺

V型墩施工工艺在刚构桥中发挥重要的作用，重点分析V型墩的施工工艺，加强其在刚构桥中的控制力度。

1、刚构桥V型墩的施工准备

刚构桥V型墩施工准备工作包括：(1)施工方案准备，方案是V型墩施工工艺的基础依据，规范指导V型墩在刚构桥中的施工工作，避免出现工程误差；(2)工作人员准备，V型墩施工中涉及到不同工种的施工人员，如：测量、机械操作等，施工单位需要根据V型墩的施工规模及具体的施工方案，规划专业技术人员的合理配置，确保施工建设的顺利进行；(3)施工材料准备，比较重要的施工材料有：钢管、工字钢、槽钢、方木等，确定施工材料的用量并完成现场准备；(4)施工设备准备，主要是指机械设备，如：起重机、挖掘机、罐车等，同样需要符合V型墩施工的相关要求。

2、刚构桥V型墩的施工工艺

2.1 基础处理

首先根据V型墩的结构要求设计出V型墩的基础构造，首先采用钢管支柱来保证V型墩基础结构的可靠性，水中可以通过水桩固定的方法保障基础稳定性，陆上可采用钢筋混凝土扩大基础，扩大基础底部设置一定数量的木桩，木桩的根数、排列方式等都需要按照V型墩的基础需要设计，促使其符合刚构桥的受力需求；然后是插打钢管桩，钢管桩类型的选择需要根据V墩的最大施工荷载来计算，一般采用为：φ529×8mm，插打时需要控制钢管桩的入土深度，防止在加载时出现沉降；再次，将相邻的钢管支柱采用槽钢进行连接，确保V型墩基础体系的稳定；最后是分配梁的合理搭设，选用工字钢材料，按照V型墩的施工方案设计的标准梁进行分配梁的搭设。

2.2 墩座工艺

刚构桥对V型墩的墩座有明显的要求，V型墩墩座需保持整体性的状态，同时增加横向受力，提高墩座的承重水平，排除V型墩的重力影响[2]。墩座工艺的核心是模板的制作和安装，V墩的墩座为不规则形状，墩座顶部为三维空间体系，故模板的制作要求非常高。模板安装首先要确定模板底部的平面位置和顶部的空间位置，再进行模板的固定工艺，保护墩座模板的安全性，加强刚构桥墩座强度控制的力度。

2.3 斜腿施工工艺

根据V型墩在刚构桥中的结构方式，需要不断深化平衡架的应用，由此涉及到斜腿支架的设计，斜腿支架工艺有助于改善V型墩的结构受力平衡。刚构桥斜腿支架工艺一般由内侧平衡架和外置式劲性型钢骨架组成，外置式劲性型钢骨架由斜腿内侧外置式劲性型钢骨架和斜腿外侧外置式劲性型钢骨架组成。施工顺序为先外置式劲性型钢骨架后内侧平衡架。

V型墩特殊的结构方式要求模板施工应结合上部构造的施工，为确保V型墩受力的整体性，需保证模板、墩身、支架的一体性。例如：某刚构桥V型墩的施工中，采用了两套斜腿支架方案，分别安排在10#和11#主墩位置，此工程中的斜腿支架安装后，可以直接进行施工，不需重新拆除斜腿支架的模板，可以等刚构桥施工结束后再拆除支架及模板体系。斜腿支架的安装顺序一般为：斜腿外侧膜→斜腿内侧膜→拉杆安装，在施工过程中应保证支架工艺的合理性和可靠性。

2.5 钢筋施工工艺

钢筋施工工艺是在V型墩施工的现场进行的。钢筋施工工艺的前提条件是钢筋的规格、性能等均需要达到质量设计、规范及标准的水平，而且要分类存储，不能混淆钢筋类别。结合V型墩在刚构桥中的应用，分析钢筋施工工艺中的要点，如：(1)按照V型墩施工方案的规范安排钢筋的焊接工作，配合V型墩的预应力等其它工艺，严格遵循强度稳定的工艺要求，保障钢筋工艺的可靠性；(2)防止钢筋变形，合理控制钢筋在V型墩中的受力，提高钢筋设计的准确性；(3)清理钢筋施工的环境，维护钢筋安装的性能。

2.5 砼浇筑工艺

V型墩施工需要符合刚构桥的施工要求，选择恰当的配合比，满足砼浇筑的强度需求[3]。砼浇筑工艺可以分两次进行，第一次浇筑墩座、第二次浇筑斜腿，砼浇筑采用分层浇筑的方法，控制砼浇筑的厚度，以免影响V型墩施工中的构件，待砼浇筑完成后安排养护，最主要的是防止砼浇筑内外的温差过大，以免影响砼工艺的强度与应力。