安全管理模式下的市政高架桥承台施工技术研究

2024-04-24路广军

工程机械与维修 2024年1期

关键词：技术研究

路广军

摘要：从钢板桩支护、承台钢套箱放样施工、混凝土浇筑施工等方面阐述了安全管理模式下的承台施工技术，通过某市政高架桥工程施工实例，验证了在安全管理模式下的市政高架桥承台施工技术符合安全和质量要求。

关键词：安全管理模式；市政高架桥；承台施工；技术研究

0 引言

现代化社会正在飞速发展，对桥梁建设的要求在逐步提升。安全施工能够为桥梁建设提供保障，促进桥梁建筑提质增效。在桥梁工程施工处于深水基础时，采用预制钢板桩能够保证梁桥桩基的安全施工。

在桥梁工程施工过程中发现，钢板桩施工误差较低，有利于确保施工的准确性，加快施工进程。通过优化降温管的布置位置，对承台内部不同位置温度进行实时监测，能够保证桥梁承台施工的质量取得积极效果。本文以市政高架桥承台施工为例，研究其在安全管理模式下市政高架桥承台施工技术，并进行验证与分析。

1 安全管理模式下的承台施工技术

1.1 钢板桩支护

在施工过程中，安全管理是非常重要的一环。在桥梁工程施工过程中，应该严格按照相关法律法规和施工规范控制安全事故风险，并制定相应的安全管理措施。例如焊接施工要遵守防火安全规定，焊接人员要持证上岗，施焊要佩戴防护用具。为避免河水流入桩孔中，应调整施工顺序，在临河一侧进行钻孔形成拦截，防止两侧水流连通。

在施工过程中，要注重质量管理，确保桥梁构件质量合格。例如在桥梁构件钢筋绑扎前，必须检验钢筋质量，并根据设计位置进行绑扎。在基坑底部设置垫块，增加保护层的浇筑空间。承台位于粉细砂层，需要设置钢板桩予以支护。根据现场地质结构，在基坑底部设置梅花形灌注桩。在桩基成型后，方可进行承台施工。钢板桩支护应根据设计图纸实施。具体钢板桩支护方式如图1所示。

根据设计图纸，在基坑周围修建健全的排水系统。在施工人员顺桥向开挖范围内挖掘土体后，需要进行压顶梁施工，以保证结构的稳定性。为了保护边坡的稳定，需采取放坡开挖，并增加防护措施。在边坡网上调整钢管间距，并将钢梁安装在现浇承台的上下位置，同时及时浇筑承台搭板，保证施工安全。

1.2 承台钢套箱放样施工

在完成钢板桩支护后，需要进行承台钢套箱放样施工。基于安全管理模式，需要抓好以下3个关键环节。

1.2.1 钢套箱开挖环节

在钢套箱开挖过程中，需要设定其合适的尺寸，并进行导线网的复测，以确保开挖的准确性和安全性。在基坑边线外侧设置护壁桩，并记录其基底标高。根据土体垂直开挖高度计算并确定第一次施工时的钢套箱护壁高度，然后按照计算结果进行循环作业。

1.2.2 承台施工之前

在承台施工之前，需要进行基坑的挖掘作业。在挖掘过程中，如果遇到较大石块，可以使用钻孔设备破除。在桩头开挖时，要控制挖掘机的挖掘速度，避免碰到桩基础的声测管，以免影响桩基础施工质量。为满足高架桥对预应力混凝土强度的要求，注意挖斗不与桩头碰撞，保证桩头施工质量。通过预应力张拉的方式，调整预应力混凝土结构。

1.2.3 承台施工阶段

在承台施工阶段，应确保基坑抽水管道建设完善，迅速抽干基坑中的水体，并按照施工要求对基坑进行回填。回填完成后，采用分层夯实的方式进行承台基坑的质量检测，确保其符合施工标准。应及时将剩余的土装运出施工现场，若无法立即装运，应将土堆放在远离基坑顶部边线的位置，堆放高度应大于1.2m。当低潮位时，要确保拉压杆全部焊接到位，进行承台基坑的围堰施工。

综上所述，在承台施工过程中，必须严格按照规范进行施工，设定合适的尺寸和标高，采取相应的措施应对遇到的问题。在施工过程中，要注重土体条件、预应力混凝土施工和基坑水处理等关键环节，确保施工的安全性和质量。

1.3 混凝土浇筑施工

在完成上述施工并对上述施工项目進行经质量检验合格后，方可进行混凝土浇筑施工。在进行钢套箱封底混凝土浇注前，需要对施工区域进行清理，移除危险物品，保证施工现场整洁有序。

1.3.1 浇筑要点

钢套箱封底采用C21水下混凝土，标高为-1.2m，厚度为3m。采用对半封底的方式进行施工，根据实际潮汐情况，在下一次涨潮时进行混凝土浇注，预计需要3h。混凝土浇注所需设计强度为C21，初始流动度设定为300mm，初凝时间为4h。

使用水上搅拌船进行混凝土的拌和，其速率应为120m3/h。在搅拌过程中要确保均匀搅拌，使混凝土颜色一致，避免发生离析现象。在搅拌水下混凝土时，操作人员必须佩戴合适的个人防护用品，如防滑鞋、手套和安全眼镜等。混凝土浇注时要与搅拌船施工人员有效沟通和配合，确保搅拌过程安全平稳。

混凝土浇筑要施行分层浇注，每层厚度为25cm。在分层浇注过程中，需要设置合适的操作平台和安全防护栏杆，以确保工作人员的安全。操作人员应站在安全位置，远离混凝土喷射区域，避免意外伤害。

1.3.2 振捣要点

混凝土浇筑后，需使用振捣棒插入混凝土中进行振捣，振捣棒间距应控制在55cm。振捣施工大约每3h进行一次，直到无气泡排出为止。如果发现混凝土密实不够，需要减少振捣次数。承台的浇筑分两次进行，并对顶面进行凿毛处理。在基底浇筑完成后，再进行承台浇筑。承台所用的技术误差结果如表1所示。

振捣过程中，振捣棒的操作人员必须站立稳定，注意自己的姿势保持平衡，防止摔倒或意外伤害，确保自身安全。要均匀而有力地振捣，避免用力过大影响振捣棒及混凝土喷射设备安全使用。

1.3.3 后续工作

施工完毕后，需要清理松散混凝土，采用人工方法对施工缝进行处理。采用凿毛方式在清理过程中，当露出粗骨料后完成清理。在混凝土浇注时，封闭处理墩台裂缝的缝隙。在水平缝上涂抹水泥砂浆，利用钢板加固墩台。如果钢筋混凝土墩台出现裂缝，需要通过粘贴钢板进行加固处理。

2 承台施工实例

2.1 工程概况

以某市政高架桥工程的桩号为K4+145处的45#桥墩为例进行研究。该45#桥墩位于桥区最北侧，其左侧为丘陵地段，地面标高为+54m；其右侧临河，水量充沛，需在其右侧施行钻孔灌注桩形成拦截。其与高架桥结构之间的垂直距离为6m。

桥墩桩基跨越区间主体结构，与地面结构外墙之间的距离为3m。交界墩2#墩承台尺寸为25m×25m，承台底与框构顶板之间距离约为7m。外桥上部结构选用预应力混凝土连续箱梁，下部选用连续墩，工程基础结构采用承台桩基础。单个承台混凝土用量为2540m3。

施工初期，按照场地标高进行统一整平，土方开挖与边坡修筑同步开工。根据施工图纸，测定承台的准确位置。根据提供的地质资料，确认45#桥墩的承台位于粉砂和素填土之中。

2.2 验证安全管理模式下的承台混凝土浇筑施工

该高架桥45#桥墩的承台，按照上述安全管理模式下的承台施工技术进行施工，现仅对该桥墩承台的混凝土浇筑施工进行验证。

2.2.1 混凝土浇筑施工前的验证

对该45#桥墩位置进行了测量和放样定位，对承台基坑使用槽钢进行了支护，在浇筑承台混凝土之前，对绑扎的钢筋进行检测定位，对承台模板进行支设。承台模板支设过程如图2所示。

2.2.2 混凝土浇筑施工验证

为了验证安全管理模式下的承台混凝土浇筑施工技术的有效性，在承台混凝土浇筑之前设置温度检测点，以便对混凝土浇筑后的温度变化进行检测。根据承台外形尺寸特征，按照规定时间采集混凝土温度数据，对混凝土的冷却效果进行判断。当混凝土温度在40℃以下时，混凝土桥面板之间的抗剪能力较强，能够保证桥面板之间的粘附性达到预期效果。

在脚手架单独固定后，通过安装支撑结构解决混凝土浇筑过程中的膨胀问题。通过设置临时保证设施，防止浇筑过程中模板发生坍塌。在模板安装完成后，对其坐标和高度进行检查，以保证混凝土正常浇筑。在承台中部绑扎钢筋时，依据承台高度设置进出水口，保证承台两侧水压力恒定。

在承台中部距离地面3m处设置温度检测点，运用温度R445型记录仪采集温度数据。采集温度数据的时间，需要控制在混凝土浇筑完成的一个星期之内。由于混凝土初期温度较高，需要按照设定的时间段进行温度采集，并对所有监测点的数据进行统计。如果采集过程中发现混凝土温度一直在降低，需要调整采集数据的时间。

2.2.3 温度变化测试

该高架桥45#桥墩承台混凝土浇筑后，将承台中部距离地面3m处采集到的5组温度数据进行统计后，绘制成温度变化曲线图，用于分析研究。承台混凝土浇筑后测试点的温度变化如图3所示。

2.2.4 分析和验证

由测试结果可知，在混凝土浇筑后100～150h时，混凝土温度有所升高；在150h以后温度持续下降。在此过程中，5个小组监测到的温度均在40℃以下，符合预期的监测目标。由此说明。安全管理模式下承台混凝土浇筑施工技术，符合混凝土施工的实际降温速度，承台外表面受环境温度影响降温在预期范围内，混凝土桥面板之间的抗剪能力较强，能够保证桥面板之间的粘附性达到预期加固效果，验证了安全管理模式下承台施工技术符合安全和质量要求。

3 结束语

综上所述，应用安全管理模式下的施工技术，对市政高架桥承台进行施工，承台混凝土能够达到设计强度，能够承受设计荷载，长期投入使用，可保证高架桥工程质量及其结构的稳定性，达到了良好的施工效果。但是该安全管理模式下的施工技术还存在一些不足之处，例如钟形基础问题、双承台管柱基础问题、摩擦桩设计问题等，对此今后应进一步展开研究。

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