橋梁墩臺施工技術(shù)研究

張長偉

【摘 要】結(jié)合某橋梁墩臺施工實踐，對滑模在高墩施工中的應用、模板施工以及混凝土施工等環(huán)節(jié)進行了初步探討和研究，為類似工程提供借鑒和參考。

【關(guān)鍵詞】橋梁墩臺；施工技術(shù)；混凝土灌注

0.工程概況

某大橋橋梁全長332.0m，上部構(gòu)造采用8×40m先簡支后連續(xù)預應力T梁的結(jié)構(gòu)型式。該橋橋墩及橋臺基礎均為鉆孔灌注樁基礎，橋墩最大高度為60m，部分高墩采用矩形空心墩的型式，部分橋墩設計為實心墩。該橋橋址所處地質(zhì)情況為碎石土、強風化砂巖、弱風化砂巖，地質(zhì)情況良好。該橋百年一遇設計水位為274.0m，橋梁的設計標高在340.0m以上，橋梁的長度由河床斷面及橋頭地形控制。

1.施工流程

橋梁墩臺是橋梁的重要組成部分，其一般施工工藝流程為：清理基礎及承臺面→測量放樣→綁扎臺身鋼筋→立?！嘧⑴_身混凝土→測量放樣→立托盤頂帽模板→綁扎托盤頂帽鋼筋，安裝預留孔模板→灌注臺帽混凝土→養(yǎng)護。

2.模板工程

本橋部分橋墩的高度一般都在30m以上，模板施工采用滑模技術(shù)，在承臺底部按照施工平面圖的基本要求沿周邊進行一次組裝模板，高度為1.2m左右，在澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)中埋設支承桿，對于有坡度存在變截面的結(jié)構(gòu)部分的施工，模板需要分兩次進行支護才能完成整個模板的施工，同樣的結(jié)構(gòu)體中的混凝土澆筑施工也應該分為兩次進行，橋梁墩身的鋼筋進行綁扎和支立內(nèi)模板施工需要嚴格的按照施工圖紙的要求進行，利用一套液壓提升系統(tǒng)設備將模板不斷提升，逐步的完成整個橋梁墩身結(jié)構(gòu)的澆筑成型。

2.1滑模安裝的基本程序

滑模裝置安裝的基本程序依次為：滑模裝置安裝前期準備→支撐段軌道施工→工作段軌道施工→拆裝段軌道及上部固定施工→牽引機具及滑板就位施工→操作平臺及附屬設施施工。

2.2軌道預拼裝

按支撐段軌道、工作段軌道、拆裝段軌道的順序，根據(jù)施工技術(shù)要求選擇不同節(jié)長的軌道組合，進行軌道組裝施工工作。檢查軌道工作面的平直度是否滿足規(guī)范和施工需要，檢查軌道架間距是否與設計相符，總體評價軌道系統(tǒng)是否滿足施工要求，如果不滿足則需要重新進行檢查并認真處理。

2.3滑模設備安裝和調(diào)試

當滑升模板的施工軌道預拼裝、模板、牽引等系統(tǒng)安裝完畢合格后，相關(guān)的設備及工作器具一切就緒后，安排操作人員就位，需要再次對其他配套設備到位及使用情況進行認真檢查，認真進行安全技術(shù)交底，然后進行調(diào)試。

2.4滑模的滑升和拆除

在模板的滑升施工過程中，要求兩邊牽引必須同步，專人負責手扳葫蘆的滑升，兩邊要擺幅擺速一致，均勻用力；需要安排技術(shù)人員，對發(fā)現(xiàn)的滑?；霈F(xiàn)的問題及時采取措施。在模板滑升至結(jié)構(gòu)的頂層時，隨著澆筑的混凝土達到拆模強度，就可以進行拆除滑模的施工了。根據(jù)實際情況拆除滑模，需要制定詳細的拆除方案，并對安全控制措施詳細了解和布置，模板拆除應利用塔式起重機吊裝整塊模板，先外后內(nèi)，統(tǒng)一指揮，地面解體；拆除液壓千斤頂及液管路、控制臺；按軸線分段整體拆除外工作平臺、提升外立柱；拆除內(nèi)圍圈內(nèi)模板及內(nèi)工作平臺。

3.鋼筋制作

對鋼筋的基本要求為：鋼筋應具有出廠合格證；鋼筋表面潔凈，使用前將表面油膩、漆皮、鱗銹等清除干凈；鋼筋平直，無局部彎折。鋼筋下料尺寸、彎制和末端符合設計及規(guī)范要求。

成型安裝要求為：樁頂錨固筋與承臺或墩臺基礎錨固筋按要求連接牢固，形成一體；基底預埋鋼筋位置需準確，滿足鋼筋保護層的要求，墩身鋼筋與預埋鋼筋按50%的截面錯開配置；鋼筋骨架綁扎適量的墊塊，以保持鋼筋在模板中的準確位置和保護層厚度。

4.混凝土灌注

混凝土灌注前對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查，清理模板內(nèi)的雜物、積水和鋼筋上的污垢，模板內(nèi)側(cè)涂刷脫模劑。混凝土在集中拌和站拌和，由混凝土運輸車運輸至墩位，混凝土輸送泵泵送入模；混凝土分層灌注厚度不宜超過30cm，灌注混凝土時，采用插入式振動器振動搗實，確保墩臺混凝土內(nèi)實外美，表面無蜂窩、麻面，顏色一致?；炷恋墓嘧⑦B續(xù)進行，若超過允許間斷時間，須采取保證質(zhì)量的措施或按工作縫處理。

4.1泵送砼施工工藝

可采用輸送泵泵送混凝土入模，因此泵送砼施工成為一個關(guān)鍵工藝。為方便施工，在橋的左側(cè)利用鋼管沿順橋向搭設鋼管架至每個墩臺，混凝土輸送管（φ=13.3cm）安設在鋼管架上，這樣可把混凝土輸送至每個墩臺。運輸管線應該鋪設得直、短、水平，轉(zhuǎn)彎宜緩，接頭應嚴密。

4.2原材料選擇及其控制

粗骨料粒徑應控制在0.3～0.4D（D為管徑）范圍之內(nèi)，D=100mm時最大粒徑不能超過25mm；D=125mm時，最大粒徑不能超過30mm；D=150mm時，最大粒徑不能超過40mm，且應采用連續(xù)級配，針片狀顆粒含量不宜大于10%。細骨料宜采用中砂，通過0.315mm篩孔的砂，不應少于15%。粉煤灰等外加劑及摻合料，提高砼和易性，增加抗?jié)B性，減少泌水及離析，防止砼開裂，可節(jié)約水泥，利于泵送。在施工時可根據(jù)實際情況摻加。

4.3配合比設計

泵送混凝土配合比，除必須滿足混凝土設計強度和耐久性的要求外，尚應使混凝土滿足可泵性要求，混凝土的可泵性，可用壓力泌水試驗結(jié)合施工經(jīng)驗進行控制。一般10s的相對壓力泌水率S10不宜超過40%。泵送混凝土的水灰比宜為0.4～0.6。水灰比過小，和易性差，流動阻力大，容易引發(fā)堵塞；水灰比過大，容易產(chǎn)生離析，影響泵送性能。泵送混凝土的砂率宜為38%～45%。砂率過大，砼流動性差，泵送性能差，砂率過小，容易影響砼粘聚性、保水性，容易脫水，造成堵塞。泵送混凝土的坍落度宜控制在120～180mm范圍之內(nèi)。泵送混凝土的最小水泥用量宜為300kg/m3，水泥用量過小，影響管壁潤滑膜的形成及質(zhì)量。

4.4砼攪拌

混凝土各種原材料的質(zhì)量應符合配合比設計要求，并應根據(jù)原材料情況的變化及時調(diào)整配合比?；炷涟韬筒捎脧娭剖?00攪拌機集中拌和，嚴格控制混凝土生產(chǎn)質(zhì)量?；炷翑嚢钑r其投料次序，除應符合有關(guān)規(guī)定外，粉煤灰宜與水泥同步；外加劑的添加應符合配合比設計要求，且宜滯后于水和水泥。水泥、砂、石儲備要滿足砼不間斷施工需要。泵送混凝土攪拌的最短時間，不應小于2.5min。

4.5砼灌注及搗固

攪拌站距離泵送盡量近一些，以免長距離運輸加大混凝土坍落度損失?；炷凉仨毐ＷC混凝土連續(xù)泵送。每次泵送前泵機應試運轉(zhuǎn)，試運轉(zhuǎn)正常后先放些清水濕潤管路，再輸送與混凝土成分相同的水泥砂漿（泵入不小于管節(jié)的水泥砂漿量），潤滑輸送管內(nèi)壁。作為潤滑管道用的砂漿泵送到管道終端時應排出模外移作它用，不得泵入主體工程模內(nèi)。管道經(jīng)充分潤滑后才正式泵送水泥混凝土。開始泵送時應慢速旋轉(zhuǎn)，觀察泵壓及各部分運轉(zhuǎn)情況，待確認工作正常后再以常速泵送?；炷脸霈F(xiàn)離析現(xiàn)象時，應立即用壓力水或其他方法沖洗管內(nèi)殘留的混凝土，泵送間歇時間不宜超過15min。應保持連續(xù)泵送，必要時可降低泵送速度以維持泵送的連續(xù)性。如停泵超過15min，應每隔4～5min開泵一次（正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)），同時開動料斗攪拌機，防止斗中混凝土離析。如停泵超過45min，應將管中混凝土清除，清洗泵機。

混凝土灌注布料應均勻，按每灌注厚約30cm搗固一次，灌注時應使用專用的布料工具整平混凝土后再振搗。砼傾落自由高度超過2.0m時，應該設置串筒。在砼澆筑過程中，觀察模板、支架、鋼筋、預埋件和預留孔洞的情況，當發(fā)現(xiàn)有變形、移位時，應及時采取措施進行處理，因意外砼灌注作業(yè)受阻，時間不得超過2個小時，否則按接縫處理。采用插入式振動棒輔助搗固，必須符合下列規(guī)定：每一振點的搗固延續(xù)時間，宜為15～30s，且隔20～30min后進行第二次復振，應使砼表面呈現(xiàn)浮漿和不再沉落。振搗時的移動間距不大于振搗器作用半徑的1.5倍。振搗器與模板的距離不大于其作用半徑的0.5倍，并避免碰撞鋼筋、模板、預埋件等。振搗器插入下層砼內(nèi)的深度不小于50mm。對于有預留洞、預埋件和鋼筋太密的部位，應預先制訂技術(shù)措施，確保順利布料和振搗密實。在澆筑混凝土時，應經(jīng)常觀察，當發(fā)現(xiàn)混凝土有不密實等現(xiàn)象，應立即采取措施予以糾正。拌和、運輸和泵送是泵送混凝土施工的三個主要環(huán)節(jié)，由于泵送工藝對混凝土的質(zhì)量要求高，因此施工中必須做到施工配套，嚴格施工管理和工序控制，重點抓好這三個環(huán)節(jié)。

5.結(jié)語

橋梁墩臺的施工技術(shù)，直接關(guān)系到整個工程的質(zhì)量和安全。以上以某大橋工程墩臺現(xiàn)場施工為例，對橋梁墩臺施工技術(shù)中的模板施工、鋼筋制作、混凝土灌注等施工技術(shù)做了詳細分析，希望能為以后類似的工程提供一定的借鑒和參考。

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