双肢墩横系梁施工技术研究与应用

何永辉

摘 要：为确保快速圆满完成施工任务，采用一种新的横系梁施工方法来保证双肢墩桥梁的快速施工，达到加快施工进度、降低工期成本、减少 资源投入、创造良好社会经济效益的目的。

关键詞：桥梁工程；双肢墩横系梁；快速施工；创效

中图分类号：TU74                                    文献标识码：A                            文   章编号：2096-6903（2023）04-0025-03

0引言

在双肢墩桥梁施工过程中，通常采用液压爬模进行墩柱施工，但在施工至横系梁位置时，受液压爬模自身特性影响，不得不临时拆除然后再进行横系梁施工，待横系梁施工完成且达到规定强度后再重新安装液压爬模，进行剩余双肢墩墩身施工。这种施工工艺在施工至横系梁位置时，持续时间过长，并且要拆除及安装液压爬模各一次，存在重大安全隐患。同时还需要等待横系梁混凝土强度达到规定值，存在技术间歇，无法连续作业，严重制约了施工项目的快速有效推进[1]。为加快施工进度，保证施工工期，此类问题亟待解决，引进一种新的横系梁施工方法就显得特别重要。

1 双肢墩横系梁施工原理与方法

双肢墩横系梁施工方法，其施工工艺与一般双肢墩墩梁施工方法有所差别。双肢墩横系梁施工方法是在桥梁墩身施工至接近横系梁位置时，提前预留穿心钢棒孔洞，并在墩身内设置支架预埋件。在横系梁与墩柱衔接位置预留深度约500 mm的槽口，并做好横系梁钢筋埋设，待浇筑完成墩身混凝土且强度达到规定值后爬升液压模板，进行墩身进行下一模施工。同时搭建横系梁支撑体系，进行横系梁施工。双肢墩墩间横系梁以组合型钢为承重结构，待横系梁混凝土施工完毕，达到规定养护龄期后拆除平台[2]。墩身爬模爬升后再施工横系梁，不占用墩身施工时间，操作简单，施工简便，工效更高，安全更有保障，费用投入更少。

1.1 施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

1.2 操作要点

1.2.1材料与设备准备

双肢墩横系梁施工需要设备主要包括钢筋加工设备、混凝土运输罐车、塔式起重机、电焊机、地泵及插入式振捣棒、喷淋养护设备等。

1.2.2横系梁支撑体系孔洞埋设

在双肢墩横系梁底部墩柱混凝土浇筑前，将直径为115 mm的PVC管预埋在横系梁底面以下127 cm左右的墩身内，并固定牢固PVC管沿顺桥向通长布置，分部间距为100 cm，双肢墩每肢布设5根，沿中心线对称布置。

1.2.3双肢墩内槽口埋设及横系梁钢筋预埋

在双肢墩横系梁与墩身衔接部位，墩身预留与横系梁截面相等的槽口，深入墩柱内50 cm，预留槽口采用15 mm 厚竹胶板制作。在安装双肢墩墩柱钢筋的同时，将横系梁钢筋预埋至墩柱内，其中50%的预埋筋长度为横系梁水平筋深入墩柱内长度，其余50%的预埋筋长度大于埋入墩柱内钢筋长度，加工时将该部分预埋筋预弯，安装在墩柱上时预弯端固定在横系梁预留槽口内，同时所有预埋筋均需要提 前套丝并在连接端头加设套筒。待墩身模板合模后用细沙填充预埋槽口，防止混凝土浇筑时水泥浆流入槽口内。待该部位墩柱混凝土浇筑完成后施做横系梁时，再将横系梁预埋筋重新调直。

1.2.4双肢墩墩身混凝土浇筑

双肢墩横系梁水平预埋筋及墩柱钢筋安装完成后，浇筑该部位墩柱混凝土，浇筑完成后及时养护，养护时间不低于14 d。

1.2.5双肢墩液压模板爬升

待墩柱混凝土强度达到20 MPa 后液压模板开始爬升，离开横系梁施工范围内，同时既可以进行下一模墩柱施工，又可以开始横系梁施工。

1.2.6横系梁支撑体系及施工平台安装

双肢墩横系梁部位液压模板爬升完成后，开始横系梁支撑体系及施工平台搭设。在每肢墩身提前预埋好的孔洞内安装5根直径为110 mm的穿心钢棒，横向间距为100 cm，并固定牢固。双肢墩之间支撑体系设有纵向支撑梁和横向支撑梁。穿心钢棒安装完成后，在钢棒顶 面安装2根长6 m的I45b工字钢当横向分配梁，工字钢与钢棒紧密相贴。在分配梁顶面顺桥方向安装纵向支撑梁，纵向支撑梁以间距40 cm的I45b工字钢布置，设置11根工字钢。工字钢纵向支撑梁顶面横桥方向安装6根I20a 的工字钢，当做横向支撑梁，间距100 cm，长度6 m。横向支撑梁悬挑出系梁宽度70 cm，作为施工时人行通道，表面铺设防滑钢板，临边设置1.2 m 高钢管防护栏杆。将各层工字钢之间焊接牢固，作为施工操作平台。

1.2.7安装横系梁底模并绑扎钢筋

双肢墩横系梁支撑体系安装完成以后，在I20a 工字钢顶面铺设100 mm×100 mm方木作为横系梁底模背肋，间距20 cm，沿顺桥向布设，背肋顶面铺设 15 mm厚竹胶板作为横系梁底模，与背肋连接牢固。同时清理出横系梁位置墩柱预留槽口内杂物，凿出内壁混凝土粗骨料，将事先预埋好的水平筋用调直机调直。

双肢墩横系梁底模安装完成后开始钢筋安装。纵向主筋接头以直螺纹套筒连接，同时注意钢筋接头相互错开，避免同一区段内接头数量超过50%。系梁钢筋由钢筋厂内套丝机统一套丝，钢筋端头打磨平齐，避免出现马蹄形端头。钢筋采用随车起重机从钢筋厂运输至施工现场后，再将横系梁预埋钢筋上的套筒取出，清理干净后与对应的主筋进行连接，其余横系梁钢筋按照设计及规范要求进行安装。

1.2.8安装横系梁侧模并浇筑混凝土

横系梁钢筋安装完成后立即安装系梁侧模板，面板采用15 mm厚竹胶板，竖向布置100 mm×100 mm方木作为模板背肋，采用φ20对拉杆进行固定。横系梁混凝土需一次性浇筑完成。混凝土采用高压输送泵输送至工作面，浇筑时分层振捣。为了防止入模混凝土发生离析现象，输送泵管口距离浇筑工作面高度不得大于2 m，如不可避免应采取在管口加设串筒、溜管、溜槽等措施。混凝土施工时，应采取分段 分层连续浇筑，分层高度控制在30 cm左右，使用振动棒振捣进行振捣。

振捣过程中振动棒应快插慢拔，插点应均匀排列，逐点移动，顺序进行，不得遗漏，做到振捣密实。为了避免漏振，振捣棒每次 移动间距应控制在30 cm左右，单次振捣时间不超过30s，以不冒气泡、混凝土不下沉、表面开始泛浆为准。为使混凝土上下层结合紧密牢固，振捣上层混凝土时要插入下层混凝土10 cm。

混凝土浇筑时要时刻注意模板与支撑体系是否移动、变形，有突发情况要采取紧急措施及时处理。混凝土浇筑完成后及时收面并进行养护，采用二次收面施工工艺，消除表面裂缝，提高文明施工形象。系梁混凝土頂部用土工布进行覆盖后采用喷淋式洒水养护，养护时间不低于14 d。

1.2.9支架及模板拆除

双肢墩横系梁侧模拆除时混凝土抗压强度不低于2.5 MPa，且要保证其表面及棱角不致因拆模而受损坏。双肢墩横系梁底模及支撑体系待混凝土强度达到设计强度的75%后，方可依次拆除。

2质量控制方面

具体需要注意以下8点：①将穿心钢棒与工字钢连接牢固，使其形成整体，保证承载力满足要求。②横系梁与墩身交接处预留槽口内，将松散的石子凿除并将残余沙子清理干净，保证系梁混凝土与墩身混凝土结合牢固。③横系梁钢筋接头要错开，保证同一区段内钢筋接头不超过总数的50%。④钢筋直螺纹套筒机械连接时，在钢筋套丝完成后必须检查丝口完整性与端头齐平情况，并用扭矩扳手拧紧，保证连接质量。⑤钢筋采用搭接焊时，其中单面焊焊缝长度不小于10 d（d为钢筋直径），双面焊焊缝长度不小于5 d（d为钢筋直径），且保证焊缝饱满。⑥横系梁混凝土浇筑采用分段分层的方式，每层混凝土浇筑厚度严格控制在30 cm内。振捣使用插入式振捣棒，应快插慢拔，插点均匀，每次移动距离不超过上一次插入点四周30 cm，从而保证 混凝土密实性，减少气泡。⑦横系梁混凝土浇筑完成后及时进行收面，并采取覆盖洒水养护措施，在养护期内要保证混凝土表面湿润。⑧横系梁底部钢棒预留洞口，拆除横系梁施工平台后，及时用同标号混凝土封堵。

3 安全保证方面

具体需要注意以下8点：①每日施工前施工人员应仔细检查并佩戴安全防护用品 （安全帽、安全绳、安全带） ，衣着要灵便，禁止穿硬底和带钉易滑鞋，悬空作业应加设双保险。施工人员作业前必须保持良好工作状态，严禁连续加班加点疲劳工作，禁止酒后上岗作业。②禁止在雨、雪、雾及6级以上大风天气进行高空作业。③横系梁操作平台四周设置安全护栏及警示标志，通道铺设防 滑钢板。④定期检查配电箱，并留有巡查记录。⑤禁止非施工作业人员私自进入施工区域。⑥施工前，现场技术管理人员对施工作业人员进行安全技术交底，增强安全生产意识。⑦搭设、拆除平台及模板作业人员必须为熟练的架子工。高空作业必须采用腰部挂钩式安全绳并加系背式安全带。交叉作业时应统筹兼顾上下左右，不得随意抛掷杂物。⑧高空作业严格遵守安全规程中各项规定。

4 经济效益分析

双肢墩横系梁施工方法与普通墩梁施工方法相比，该方法具有墩身与系梁可以同时施工、不拆除液压爬模、降低人工及材料投入的优点。双肢墩横系梁施工方法既提高了施工效率，又保证了工程质量，大大缩短了施工工期，减少了施工成本。

本文以河谷大桥项目老河口侧引桥右幅13#墩为例进行计算说明。老河口侧引桥右幅13#双肢墩墩身设计高度23.8 m，横系梁所在高度11～12.6 m。两种方法工序循环时间对比情况如表1所示。

采用双肢墩横系梁施工方法每循环可节约 6.5 d，按本工程老河口侧引桥桥共有5道双肢墩横系梁计算，可节约工期约32.5 d。

在工期大大缩短的同时，作业人员工资、施工机械使用费以及其他相关费用均显著减少。按本工程5道双肢墩横系梁计算，采用双肢墩横系梁施工方法较普通墩梁施工方法也可节约可观的成本。

5 结语

传统的双肢墩桥梁施工至横系梁位置时，临时拆除液压爬模后进行横系梁施工，待横系梁施工完成且达到规定强度后再重新安装液压爬模，进行剩余双肢墩墩身施工。这种施工方法需要拆除及安装液压爬模各一次，存在重大安全隐患，造成人工及材料浪费，增加施工成本，且墩身施工工期较长。双肢墩横系梁施工方法在提高施工效率、 保证安全和降低成本等方面具有优势。

一是施工效率方面加快。本方法在双肢墩系梁施工时，墩柱与横系梁可以同时施工，不需要拆除液压爬模，避免了不必要的工期及资源浪费，降低工序成本，提高了施工效率。

二是施工过程安全可靠。本方法在双肢墩系梁施工时，不需要拆除液压爬模， 消除了安全隐患的同时保证了施工质量。

三是施工经济效益好。本方法在双肢墩系梁施工时，施工操作平台和底模采用工字钢组合钢架与竹胶板结合的形式，减轻了模板自身质量，无需额外定制钢模，操作简单，减少人工消耗，同时缩短了施工工期，以更快、更省的施工方法达到了项目创优创效的目的。

参考文献

[1] 刘洪运.浅析高桥墩无支架施工技术之翻模法[J].中小企业管理与科技（上旬刊），2011（5）：138-139.

[2] 孙世达.市政立交跨线桥现浇箱梁支架施工技术[J].中交路桥南方工程公司，2016（4X）：98-98.