空心桥墩施工技术解析
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇空心桥墩施工技术解析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
关键词：空心 抗剪力 稳定性
中图分类号：TU74 文献标识码：A 文章编号：
前言：
经济高速发展的今天，高速铁路越来越多，而高速铁路的建设和发展在西南地区已迫在眉睫，因其地势、地形原因，也就使越来越多的铁路桥梁跨越于各沟堑、河流、山谷中。传统的设计施工工艺已远远不能满足今后的铁路桥墩施工中。现在高桥墩施工大多采用薄壁空心，它不仅节省了大量的人力、物力、财力，而且使整个墩身抗剪力大大增强，从而也提高了桥墩的稳定性。矩形薄壁空心墩的顺利施工，对今后的桥墩施工有着相当的借鉴作用，在施工中更会起到举足轻重的作用。
泸州电厂铁路专用线雁山河大桥位于ZDK7+889处横跨雁山河的一座8跨直曲线T型桥，全长241.12m。其中4#、5#桥墩为矩形空心薄壁墩，空心墩纵向墩壁厚0.75m，横向墩壁厚0.77m，桥墩高度分别是40米和38m,墩身混凝土设计标号为C25，桥墩形式复杂，施工难度较大。为了保证施工过程中的质量和安全，我认为应该从以下几个方面来配备和控制：
一是施工机械设备的配备。根据工程量和现场实际情况需要，配备变压器2台，塔吊2台，砼搅拌机2台以及钢管支架，钢模板，配套的电焊机、钢筋、木工、钢结构等加工机械，配备2台发电机，避免在砼浇注过程中因停电造成砼浇注中断。
二是支架和模板的选用。目前高墩施工常用的施工技术有以下几种：①搭设落地脚手架施工法。该施工方法由脚手架、模板等组成，使用材料多，成本高，工期长，同时受高墩施工高度的影响。②滑模施工法。滑模由提升架、模板、工作平台、提升系统组成，工期快，但必须耗用大量滑升支承杆材料和测量-施工定位的劲性骨架材料，成本较高。③提升模板施工法。该施工方法施工控制容易，但也必须耗用大量的提升和施工定位用的劲性骨架材料，且施工速度较慢，劳动强度较大，工期不易把握。④爬模施工法。该施工方法实现了节段施工流水作业，劳动强度小，施工控制方便，但爬升结构体系复杂，工序较繁琐，成本也较高。⑤翻模施工法，成本较低，但施工控制和安全保证较难。通过比较，结合雁山河大桥工程施工特点和现有材料情况，且从保证安全出发，决定对高38m以上的4#、5#号墩墩身采用搭设落地脚手架和翻模相结合进行施工，在传统脚手架的基础上进行了优化，模板拟采用组合钢模，在组拼场地分块组拼后，由塔吊起吊安装。
三是施工要点控制。①基坑开挖。根据本地区工程的特点，基坑开挖以机械开挖施工及爆破施工为主，人工开挖为辅，基础底面以上20-30cm部分由人工开挖完成，以免破坏基底土壤结构。基坑开挖时要严格控制基底标高，做到不超挖，避免雨淋，减少基坑时间，及时浇注基础砼，并回填基坑。基底位于地下水位以上、土质较好、基坑开挖深度在3M以内时，采用放坡（1:1）直接开挖法施工。开挖深度3-6m时，采用二级放坡，中间3米处设0.6m宽台阶放坡（1：1）相结合开挖法施工。当开挖深度超过6米，采用三级放坡，在3米、6米深位置设0.6米台阶放坡（1:1）开挖至基础顶面，然后支护开挖至基础底面。为了保持施工现场的文明整洁，挖出的土方除部分预留回填外，其他均应及时运走或平整。开挖时根据具体情况保持或调整坑壁边坡，保证施工过程中坑壁的稳定，确保施工安全。为保持一定的作业面，基坑底面尺寸每边较基础尺寸大0.8m左右。在软土或临近水沟处开挖基坑时，必要时采取木桩挡板或钢板支护加草袋围堰措施，保持坑壁稳定。基础施工过程中，坑顶机械设备设置位置与坑缘净距保证在1m以上。基础位置被地表水覆盖时，在基坑设草袋围堰，将地表水隔离排水，并在开挖时采取必要的防护。有地下水较发育时，基坑四周挖排水沟，并留集水坑，用抽水机集中排水。抽出的水及时排进沟渠或河流，防止流进农田或渗回基坑。当地下水位高、集中坑排水困难时，辅助采取井点降水法施工。②墩身、帽模板制作。雁山河大桥4#、5#墩身、帽模板采用5mm厚钢板制作，［8型钢作钢模板横向加劲带，共制作4套模板，每套5m，矩形墩帽模板2套。模板设计应按有关规范进行强度、刚度与稳定性验算，采用法兰M16螺栓连接。在专业厂家制作。加工制作完成后，在工厂必须进行预拼，不合格处需要进行处理，打磨，使用前应采用防锈措施。③钢筋安装。雁山河大桥4#、5#墩身钢筋采用工厂预制，墩位处绑扎成型，墩台帽钢筋采用工厂预制，墩旁成型，整体安装就位的施工方法。截面钢筋主筋接头数量不超过总量的50%，采用502焊条焊接，两相邻接头之间距离不得小于35d。④模板安装。模板的组装、调整严格按设计加工程序进行。保证施工中模板的稳定，其安装误差应符合验标的规定，即模板位置偏差：＋0 －2cm。模板安装之前进行除锈，刷脱模剂。采用塔吊吊装就位，上紧连接螺栓。墩身较低的桥墩一次安装成型。墩身较高采用翻模分次安装，分次浇注砼。模板密贴胶带。墩帽、台帽模板安装一次到位，整体浇注砼。⑤砼浇注。雁山河大桥4#、5#墩身为C25钢筋砼，墩帽为C30钢筋砼。要求砼坍落度7～9cm，初凝时间不小于2小时。首先落实各项原材料的备料情况，保证各项原材料的连续供应，砂石应有专人在砂石场检查备料及质量。布置砼减速串筒，砼的自由落差高度不超过2m。当各项基本准备工作就绪后，根据气象预报情况确定开盘时间。砼浇注采用塔吊吊装浇注。在砼浇注之前，按1:1比例拌制砂浆，铺于新老砼接触处，保证新老砼接缝良好。并对使用的机具设备进行全面检查，维修调试。每次立模模板应一次连续浇注成型，砼分层厚度不超过30cm。砼振捣采用B50～B70插入振捣棒，振捣深度应插入下层5cm，保证下层砼在初凝前再进行一次振捣，使砼具有良好的密实度及良好的接触面。绝对禁止过振而产生离折或欠振而使砼出现蜂窝、麻面不良现象，确保质量良好。构件砼浇注完毕之后，进行适度找平，待砼初凝前收面，初凝后用二层草袋，必要时再加一层尼龙布覆盖进行保温，保温养护。当自然温度低于5℃时，砼表面严禁浇水。在砼达到60%强度后进行砼顶面凿毛，清除表面浮浆，继续进行保温保湿养护，准备下一道工序。⑥其它事项。墩台施工时，严格按照设计要求布置各种预埋件与预留孔，严格控制各部尺寸和高程，尤其是支撑垫石螺拴孔的位置及垫石标高。墩、台帽砼浇注完毕后，及时在其顶部按设计要求作好排水坡。
四是薄壁空心墩的质量控制。首先要把好薄壁空心墩的测量监控关，为确保高墩施工的质量，在施工过程中，应做好墩身的测量和监控。结合现有测量条件,利用三角高程法测定墩柱模板顶标高,采用单测站极坐标法结合量钢尺法，控制墩柱模板主要角点的平面就位，使其满足设计要求。墩身每施工3m,采用双测站极坐标精确测定墩柱模板各主要点的平面位置，同时用悬挂钢尺法精确测定墩柱模板顶的标高，以此来检核及修正三角高程。当一节混凝土浇筑完成,要即刻对混凝土面的控制点进行复测,以掌握模板在混凝土浇筑前后的变位,同时提供下一节模板的安装参数。①在承台施工前,首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。②在第一次立墩身模板时，采用平面坐标法(与导线点联测)准确测放出模板4个控制点的平面位置,采用三角高程法测放出模板顶面高程,然后利用铅锤线测量模板的倾斜。③以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样,而且还要对前一节段进行竣工检查④每次测量时间固定在温度、阳光等气候因素影响较小的早上9:00以前或下午4点以后进行。⑤平面位置控制。将全站仪架于控制点,用极坐标法通过控制模板位置来控制墩柱平面位置。⑥高程控制。在承台上南北面各布设两个水准点作为基准高程,基准高程采用三角高程测量的方法从控制点用检定钢尺沿墩柱向上传递。其次是外观质量控制。高墩施工由于多次立模，多次浇注，容易引起外观质量下降。为了提高外观质量，经多次探索，施工中采取了以下措施：①针对混凝土和易性差，颜色灰白的问题，施工中优化了混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，增加适量粉煤灰和减水剂，这使得混凝土的颜色更均匀，和易性更好。②提高立模精度，采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝，保证接缝严密。③夏季施工，由于气温较高尽可能安排在下午或夜晚温度较低时浇注混凝土，减小混凝土的坍落度损失。④混凝土浇完后，立即进行覆盖养护，拆模后用塑料薄膜包裹，进行湿润养护，同时避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。⑤拆模后及时修复表面缺陷,保证墩身颜色一致,棱角分明。
通过现场工程技术人员和操作人员的共同努力，我们克服了施工生产中的质量通病，保证了施工安全，空心桥墩的施工工艺从无到有，积累了一定的施工经验，同时施工技术水平也有了较大程度的提高。实践证明我们在高墩施工中选用施工工艺是切实可行的，它特别适用于地形条件比较复杂，大型机械设备无法进场施工的地方，它具有操作方便，易掌握，安全等特点，我们可将它进一步推广到其他桥梁高墩施工中，同时在降低成本，缩短工期两个方面逐步进行优化，确保高墩施工“安全、优质、高效”的进行。
参考文献:
1、《结构力学》 李廉锟 主编2004年7月第4版
2、《桥梁工程》 刘夏平 主编 2006年7月第2版
3、《土质学与土力学》 陈国兴等 主编 2002年9月第1版
4、《基础工程学》陈国兴等 主编 2002年12月第1版
5、 《铁路桥涵施工规范》TB 10203-2002 J162--2002
6、《铁路桥涵工程施工质量验收标准》中铁三局集团有限公司主编
2004年1月1日TB10415J286--2004
作者简介：
魏彦超（1971-），男，河北保定人，
2010年3月毕业于西南交通大学土木工程专业，工程师。