铁路桥梁实心高桥墩施工技术

董　亮

(中铁上海工程局集团市政公司，上海　200000)



铁路桥梁实心高桥墩施工技术

董亮

(中铁上海工程局集团市政公司，上海200000)

摘要：以虎本汉沟大桥工程为依托，从高桥墩模板制作安装与混凝土施工两方面，阐述了铁路桥梁实心高桥墩的施工技术要点，并探讨了施工质量与安全控制措施，为桥梁工程的顺利进行奠定了基础。

关键词：高桥墩，混凝土，模板，安全

0引言

铁路工程沿线穿越的地形复杂，尤其是经过山区地带时桥梁和隧道成为铁路线路中主要组成部分。本文通过施工实例，对铁路工程实心高桥墩施工总结了一些经验心得，对类似工程中的重难点施工提出几点建议。

1工程概况

虎本汉沟大桥全桥长275.44 m，跨径8-32 m。大桥共7个墩，墩高5 m～26 m，2个台，桥墩全部采用C35混凝土浇筑，桥墩采用单线圆端形实体墩。

2施工高桥墩工艺流程

虎本汉沟大桥墩3号墩为全线最高桥墩，高度26 m，施工工艺采用一体装配式钢模板通过压力泵将混凝土送入钢模板中多次浇筑成型，所需材料通过吊车吊装完成。桥墩浇筑完成后须先经过带模浇水养护后再行拆模包裹浇水养护。

2.1高桥墩模板制作及安装

每节桥墩模板规格为高0.5 m～2.0 m，厚6 mm，须对其进行质检合格后方可运送至施工现场。墩身模板四周采用φ20高强螺栓加固，中间以φ22拉杆连接形成整体。施工时根据情况分段施工，待下部结构强度达到要求后，中间平模向上翻升，与配套圆端模板继续拼装上部模板，与此同时将上个桥墩拆装下来的模板运送至正在建设施工的其他桥墩，这样可以投入较少数量的模板而实现各作业桥墩之间的平行作业，提高材料利用率及施工效率。

2.1.1受力计算

钢模板钢板厚度和支撑形式、间距是需根据模板侧面所受的侧压力大小来确定的，侧压力包括流动性混凝土所产生的侧压力、浇筑混凝土时侧向冲击力、振捣混凝土时产生侧冲击力等。依据JGJ 74—2003建筑工程大模板技术规程，模板荷载及荷载效应组合B.0.2规定，按下式计算：

F=0.22yct0β1β2v1/2，F=ycH。

其中，F为新浇混凝土对模板的最大侧压力,kN/m2；yc为混

2)隧道涌水量计算。

隧道涌水影响半径采用库萨金经验式计算：

隧道处于有限厚的含水层中，含水层为潜水，假定下部隔水底板呈水平状态，单面流进隧道的涌水量，采用丘嘉耶夫式(3)计算：

(3)

根据隧道内部踏勘，隧道内积水水面与隧道底板高差很小，假定h=0，这时H1=H0，这时式(3)即成式(4)：

(4)

其中，Q为隧道涌水量，m3/d；H0为水位降低高度，m，H0=H1-h;H1为静止水位至隧道底之深度，m;qr为引用流量系数;r为隧道宽度的一半，m;T为由隧道底至隔水层的距离，m;B为隧道通过含水层的长度，m;h为水位下降曲线在隧道边墙上的高度，m。

经计算隧道总涌水量为173.45 m3/d。

6结语

1)隧道涌水地下水类型为松散岩类孔隙水，属潜水。大气降雨入渗补给量远大于隧道涌水量，开挖隧道形成的汇水廊道并非区内松散岩类孔隙水唯一的排泄通道，但隧道涌水不会疏干区内松散岩类孔隙水。2)隧道理论涌水量为173.45 m3/d，实测涌水量81.3 m3/d。3)隧道涌水量理论值明显小于实测值：a.隧道纵向地下水位有明显波动，表现为中间高两侧低，且钻孔水文地质参数与相应代表段落平均水文地质参数也会有一定差异，理论值会偏大；b.实测值为隧道排水系统引流至中央排水沟出水量观测结果，隧道排水系统并不能使隧道洞身全断面渗流流量及时排出，局部水位高于隧道路面设计标高，理论值是假定隧道内积水水面与隧道底板高相同，故理论值大于实测值。

凝土的重力密度；t0为新浇混凝土的初凝时间，h，可实测确定。当缺乏试验资料时，可以采用t=200/(T+15)计算，T为混凝土的温度，℃；v为混凝土的浇筑速度，m/h；H为混凝土侧压力计算位置处至新浇混凝土顶面的总高度，m；β1为外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0,掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；β2为混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于100 mm时，取1.10，不小于100 mm时，取1.15。

2.1.2模板制作

根据计算结果确定钢模板面板为6 mm，竖边框为2 000×100×14的钢板，横边框为1 700×100×14的钢板，竖筋为[10号槽钢，间距340 mm,横筋为8×100的钢板间距400 mm，背楞为双][14]号a槽钢，圆弧模板:面板为6 mm,连接法兰为14×100的钢板，竖边框为14×100的钢板，环筋12×100的钢板(通长)间距400 mm，竖筋为[10号槽钢,背楞为[12号槽钢，模板连接螺栓为M20×65(见图1)。

2.1.3模板安装

承台混凝土浇筑前，须将基础面冲洗干净，然后在确定桥墩中心点的基础上以桥墩中心点为基准标出墩台身底面垂直投影所在位置。墩身模板通过标载25 t的汽车运送到施工现场进行吊装组装并与承台预埋型钢连接固定。吊装时通过缆风绳将模板固定后再经全站仪矫正角度，安装精度要求拼缝及错台均小于1 mm。

2.1.4施工操作平台

考虑墩身较高，墩台外采用搭设脚手架形式难以满足要求，同时稳定性也得不到保证，且工程量较大，投入的成本较高。鉴于以上原因，虎本汉沟桥墩操作平台主要靠在模板外预留螺栓孔，在竖向加劲肋上安装吊篮式三角支架，施工人员通过安全爬梯进入操作平台。

操作平台宽80 cm，采用螺栓每1 m间距与模板进行铰接，其为施工提供较为宽阔的操作平台,同时通过螺栓连接后组成空间桁架保证了工人的施工安全。

操作平台图见图2。

2.2混凝土施工要求

虎本汉沟大桥桥墩混凝土标号为C35，混凝土坍落度控制在140 mm～180 mm之间，采用汽车输送泵、串筒配合灌注混凝土，振捣棒捣固。针对高桥墩混凝土施工应满足以下几点：

1)混凝土采用自动计量集中拌和站拌和，并对原材料进行试验检测，符合设计及规范要求的原材料才能用于墩身混凝土的拌和。粉煤灰及水泥要用专用的储存设备进行存装，存装设备应有自动计量系统，每次搅拌时间要大于2 min。

2)混凝土的坍落程度须严格依据试验结果进行把控，要使串筒出口与混凝土表面保持1.5 m的距离，以确保混凝土自由倾落高度不大于2 m。

3)在进行桥墩浇筑前期需对预埋件、模板、钢筋及支架进行全面检测，且需将模板表面的杂物清理干净后喷涂脱模剂。

4)混凝土的坍落度须符合施工配比要求，浇筑时要注意浇筑均匀，每次浇筑量在30 cm左右，按一个方向进行浇筑，应在下部混凝土初凝前进行上部的浇筑。要采取定责、定人、定时的制度以确保混凝土振动密实。

5)分段浇筑时要注意顶面的高度，浇筑至最上面一段时要使混凝土面稍微高出模板顶，便于清理打磨。

6)当混凝土强度大于2.5 MPa时需人工凿毛，清理掉混凝土表面的浮浆使石子露出，深度一般为1 cm～2 cm，最后用水枪配合风枪进行冲洗。

7)应设立专人观察混凝土浇筑时支架、模板等支持情况，若发现有沉陷、变形、位移等现象须立即加固。浇筑完毕后及时对其进行包裹并洒水养护。

8)混凝土养护是桥墩施工建设中非常重要的环节，当桥墩浇筑完成后首先进行带模浇水养护，拆模后须及时用保湿保温材料外加隔水膜进行包裹覆盖，从桥墩顶部不间断的浇水养护7 d以上，养护期间不得对混凝土施加外荷载。

3实心高桥墩质量安全控制

1)加强水灰比控制，必须连续浇筑并按要求振捣，不漏振不过振，避免在高温时段浇筑混凝土，防止出现蜂窝、麻面、气泡、泛砂、混凝土色泽不一致等现象。2)优先选用整体钢模板以减少接缝。 3)每层混凝土浇筑和模板顶面平齐，做到施工缝和模板缝重合。4)在浇筑混凝土过程中或抽查复核时，采用全站仪放样圆端形墩体的六大控制点复核，即墩截面的左右圆端和直圆四大相切点，把桥墩相关结构参数控制在允许误差之内，确保桥墩的施工质量。5)在墩台身钢筋模板安装时，加强对操作平台的检查，包括螺丝拧紧度、有无遗漏，各钢构件连接处有无脱焊、严重锈蚀等情况。当有明显伤痕，裂纹结疤的脚手板禁止使用。在行走时候相关工作人员不可踏在探头板上。6)必须按相关规定程序进行模板拆除，在确保吊具拴牢下再行拆除。工具、材料及模板严禁直接扔下桥墩，且人员要与模板保持一定的安全距离。

4结语

本文通过对虎本汉沟大桥实心高桥墩施工案例介绍，简单讲解了铁路实心高桥墩施工方法，同时也指出了高桥墩施工中易发生的问题及应注意的重点。在铁路桥梁施工中，有序紧凑的施工组织是工程按期完成的前提，而高桥墩更是整个工程工期、安全质量的关键点，只有在施工前制定可行严谨的技术方案，施工中认真严格执行质量安全管理才能确保高桥墩乃至整个桥梁工程施工顺利安全的完成。

参考文献：

[1]TB 10415—2003,铁路桥涵工程施工质量验收标准.

[2]TB 10002.4—2005，铁路桥涵混凝土和砌体结构设计规范.

[3]汪祖铭，王崇礼.墩台与基础.北京：人民交通出版社，1997.

[4]JGJ 74—2003,建筑工程大模板技术规程.

Water inflow hydrology survey of water-rich loess tunnel

Qiu Daiping

(Shanxi3rdGeologyEngineeringSurveyInstitute,Jinzhong030620,China)

Key words:tunnel, geological drilling, water inflow, phreatic water

Abstract:The thesis introduces Qiaoyuan tunnel engineering conditions of Ji-He highway in Shanxi provinces, carries out the tunnel hydrology survey, calculates and analyzes the tunnel water inflow and runoff-supplying sources, which has provided effective basis for post tunnel adopting corresponding processing measures.

文章编号：1009-6825(2016)14-0166-03

收稿日期：2016-03-06

作者简介：董亮(1981- )，男，工程师

中图分类号：U443.22

文献标识码：A