试论高速公路工程桥梁承台施工要点

2024-01-10田锋

大科技 2024年4期

田锋

（山东省菏泽市郓城县公路事业发展中心，山东郓城 274700）

0 引言

高速公路是社会主义现代化建设的重要项目，直接关系到我国经济发展，以及群众的交通出行便利性。而在高速公路建设中，桥梁承台作为桥梁结构的重要支撑部分，具有承载和传递荷载、保证桥梁稳定性和安全性的重要功能。在桥梁承台施工过程中，涉及多种工程技术和施工要求，包括基础处理、钢筋混凝土浇筑、工序控制等。因此，对于桥梁承台施工要点进行系统的研究和总结，对于指导实际工程中的施工操作、确保工程质量和安全具有重要价值。

1 工程概况

郓城至鄄城高速公路Ⅱ标段路线设计范围为K25+182.92—K39+230，起点位于K25+182.92 京九铁路下穿U 型槽西侧，终点止于郓城西互通立交东侧桩号K39+230 处，工程全长14.047km。公路推行双向四车道，设计速度120km/h，路基宽度27h。桥涵设计汽车荷载等级采用公路—Ⅰ级，路基及大、中、小桥、涵洞设计洪水频率为1/100；地震动峰值加速度系数为0.15～0.20。

2 高速公路工程桥梁承台的施工

2.1 前期准备

在高速公路工程桥梁承台的施工过程中，前期准备工作是确保施工顺利进行的关键环节。合理的前期准备可以提高施工效率、保证施工质量，并确保施工过程中的安全性。

（1）进行现场勘察和设计验证。在桥梁承台施工前，必须进行详细的现场勘察，包括土壤地质条件、地下水位、地形地貌等方面的调查，以便根据实际情况确定施工方案[1]。同时，还需要对设计文件进行验证，确保设计的准确性和可行性。

（2）制订施工方案和工程计划。根据现场勘察和设计验证结果，制定详细的施工方案和工程计划。施工方案应包括施工工艺、施工方法、施工顺序等内容，以确保施工的合理性和有效性。工程计划应明确施工的时间节点和工作内容，确保施工进度的控制和协调。

（3）施工场地的准备和安全防护措施的规划。在施工前，需要对施工场地进行平整和清理，确保施工场地的安全和通畅。同时，需要规划和实施必要的安全防护措施，包括施工区域的围护、施工人员的安全培训、施工设备的安全检查等，以确保施工过程中的安全性[2]。

（4）材料和设备准备。在施工前，需要提前准备所需的材料和设备，包括混凝土、钢筋、模板、起重设备等。确保材料的质量合格，设备的运行正常，以满足施工的需要。

（5）组织施工人员和管理团队。在施工前，需要组织和培训施工人员，确保他们具备必要的技能和知识。同时，还需要组建一个高效的管理团队，负责施工过程的协调和监督，确保施工工作的有序进行[3]。

2.2 测量放样

测量放样是一个关键的环节，它对于确保承台的准确位置和尺寸起着至关重要的作用。合理的测量放样工作可以保证施工的精度和一致性，从而提高承台的稳定性和安全性。

（1）确定基准点。在测量放样前，需要确定一组稳定可靠的基准点，作为测量的起点和参照。基准点应位于桥梁轴线上，并具备较高的准确性和稳定性，可以通过全站仪等精确测量工具进行测量和标定。

（2）轴线测量。轴线测量是桥梁承台施工的关键环节，它决定了承台的准确位置和布置。在进行轴线测量时，可以采用全站仪或经纬仪等测量工具，根据设计图纸上的轴线坐标和偏角数据，将轴线准确地标定在现场[4]。同时，还需要进行相应的标志设置，以便施工人员能够清晰地辨认轴线位置。

（3）尺寸放样。尺寸放样是根据设计图纸上的承台尺寸数据，将承台的形状和尺寸准确地放样到施工现场。放样可以采用钢尺、测量嵌线等工具，按照设计要求在地面或临时支撑物上进行标记，以指导后续的混凝土浇筑和钢筋布置工作。

（4）高程测量。高程测量是确定承台标高的重要环节，它直接关系到承台的高度和平面度。在进行高程测量时，可以采用水准仪、高程仪等测量工具，根据设计要求和标高控制点，测量承台的高程，并进行标记和记录。

（5）检查和调整。在测量放样完成后，需要进行检查和调整，以确保测量结果的准确性和一致性。对于有差异或偏差的测量数据，需要及时进行核实和调整，以确保承台的位置和尺寸满足设计要求[5]。

2.3 基坑开挖和基底处理

根据设计图纸及设计地勘资料及现场原地面复测，基础开挖深度小于5m 且无地下水，开挖土层为粉质土。开挖基坑采用放坡开挖的方式，开挖边坡坡度：粉、黏质土坡顶无荷载坡度按1:0.5。基坑开挖环节基于挖掘机进行，同时配备一定数量的自卸车运土；按照超出设计尺寸规格1m 进行开挖，到设计高程20cm 时则停止机械开挖，剩余工序由人工清理。超挖部分不得虚土回填基底。在基地四周做临时排水沟，按照承台横坡将排水沟引流至承台基础以外，基础施工如图1 所示。

图1 基础施工

在桩头处理方面，基坑开挖后凿除钻孔桩桩头，直到完全裸露出混凝土面。桩周围凿平3 个等分点、中心点，等分点的直径在5cm 以上，中心点直径则不小于8cm，打磨平整后用水冲洗干净，为后续的桩基检测奠定基础[6]。在桩基检测环节，如果发现桩长长度在50m以上，可以借助声测管与小应变结合方式检测。

2.4 垫层施工

垫层的作用是填充和支撑承台的上部结构，为后续的混凝土浇筑和钢筋布置提供均匀的承载基础。

（1）选择合适的垫层材料。常用的垫层材料包括砂土、碎石等，其选择应符合设计要求和现场实际情况。垫层材料应具备较好的承载能力、排水性能和稳定性，以确保承台上部结构的安全和稳定。

（2）加强垫层厚度控制。垫层的厚度应根据设计要求进行控制，一般情况下，可以根据设计图纸和规范要求确定。在进行垫层施工时，可以采用刮平、铺摊等方法，确保垫层的均匀性和一致性。在厚度控制方面，可以借助于激光测距仪等测量工具进行监测和调整[7]。

（3）垫层压实和密实。垫层的压实和密实是确保垫层稳定性和承载能力的重要工作。可以采用振动压路机、压实板等设备对垫层进行压实，使其达到设计要求的密实度。同时，应注意避免过度压实导致垫层破坏或变形，而且垫层应具备较好的平整度，以便后续混凝土浇筑和钢筋布置工作的顺利进行。在垫层施工过程中，可以采用平整板、水准仪等工具进行平整度检测和调整，保证垫层的平整度符合设计要求。

2.5 承台钢筋与模板安装

（1）钢筋预制和加工。根据设计要求，将承台所需的钢筋进行预制和加工，包括剪切、弯曲和焊接等工艺。钢筋主要是在工厂预先加工，然后运输半成品到现场，由工人统一绑扎。为了保证钢筋质量，应提前检查半成品钢筋质量，各项尺寸规格合乎要求，为后续施工活动顺利进行奠定基础，降低返工概率。预制好的钢筋应符合设计要求的尺寸和数量，以满足承台的承载能力和稳定性要求[8]。

（2）钢筋的安装。钢筋的安装应按照设计图纸和施工图纸的要求进行，确保钢筋的正确布置和连接。安装时应注意钢筋的位置、间距和嵌入深度，以及横向和纵向的连接方式。钢筋的安装应保持水平、垂直和正确的位置，以确保承台的结构强度和稳定性。

（3）模板安装。模板的安装应根据设计要求和施工图纸进行，确保模板的正确位置和形状。承台模板在安装前对模板表面进行清洁、校正、涂脱膜剂，安装时用厚度不小于2mm 的回力胶条牢固粘贴，保证浇注混凝土时无漏浆。安装模板时需要注意模板的平整度和对齐度，以确保后续混凝土浇筑的质量和表面平整度。

（4）钢筋和模板的保护和维护。在钢筋和模板安装完成后，应采取必要的措施进行保护和维护，以防止其受到外界因素的损害。钢筋应进行防锈处理，并采取措施防止其受到潮湿、腐蚀等影响。模板应定期检查和维修，以确保其稳定性和重复使用的能力[9]。

2.6 承台混凝土浇筑

混凝土制备环节，依据配合比要求配料，并通过试验室检测骨料含水量。严格控制配料数量偏差，粗细骨料的偏差±2%，水泥偏差为±1%，外加剂、水的偏差为±1%。混凝土搅拌期间要均匀，避免泌水、离析。提前确定合理的投料顺序，保证混凝土具有理想的和易性和强度，同时还可以提升搅拌机运行效率，为后续施工提供支持。骨料与水投入搅拌一段时间后，水温下降到40℃后继续加入水泥搅拌。严格控制混凝土出机温度，在10℃以上，一旦混凝土温度在10℃以上，则要试拌测量温度，合乎要求后方可进行大面积施工[10]。

混凝土运输环节，要控制运输车辆的行驶速度，保持2～4r/min 的转速匀速行驶，当混凝土搅拌运输车到达浇筑现场时，高速旋转20～30s 后再开始卸料。

混凝土浇筑环节，依据设计要求和施工图纸确定混凝土的浇筑顺序，一般从最底部的承台开始，逐渐向上层浇筑。在浇筑前，应先进行浇注前的预浇试验，检查混凝土的流动性、坍落度和抗渗性能。控制混凝土浇筑的速度和连续性，以避免出现冷缝和接缝。在浇筑过程中，使用振动棒进行振捣，以保证混凝土的均匀密实和去除气泡。控制混凝土的浇注高度和浇筑厚度，避免一次浇筑过厚而影响浇筑质量和后续工序。如果是在冬季寒冷时期，基于机械充分振捣，并保持较快的速度；浇筑前仔细检查各种构件的质量，并清理干净构件表面杂质。此外，推行混凝土分层浇筑模式，确保浇筑振捣充分密实，并控制混凝土浇筑厚度为30cm。

2.7 拆模和养护

在混凝土达到设计强度后，可以进行拆模工作。拆模时间应根据混凝土的强度发展和施工计划来确定。在拆模之前，应仔细检查模板和支撑结构，确保没有损坏或变形。同时，拆除模板时应小心谨慎，避免对承台造成损伤。拆模时应注意承台表面的保护，避免刮伤或损坏混凝土表面。可以使用适当的工具和技术来轻松拆除模板，并确保不对承台造成影响。

在混凝土浇筑完成后，立即进行养护工作。养护的目的是保持混凝土的湿润和温度稳定，促进混凝土的强度发展。使用合适的养护方法，如覆盖保湿膜、喷水养护等，以防止混凝土过早干燥和开裂。根据气温和湿度的变化，调整养护措施的频率和时间。养护期间，应避免对承台施加额外的荷载和冲击，防止因外力作用而对混凝土造成损伤。同时，养护期间应定期监测和检查，以确保承台的质量和安全。监测可以包括对混凝土表面的温度、湿度和裂缝等进行观察和记录。

如发现混凝土表面有异常情况或破损，应及时采取措施修复和保护，以避免进一步扩大或影响承台的功能。

养护时间应根据混凝土的强度发展和设计要求来确定。一般而言，混凝土需要在养护期结束后达到一定的强度才能进行后续施工工序。根据实际情况和工期安排，合理安排养护时间，确保混凝土的充分发展和施工进度的顺利进行。通过合理的拆模和养护操作，可以确保高速公路工程桥梁承台的结构完整性和耐久性。同时，及时的监测和检查工作能够及早发现问题并采取相应的修复措施，确保施工质量和安全。