橋梁十字墩施工技術(shù)探析

尚福濤

（河北省邯鄲市光太公路工程有限公司，河北 邯鄲 056001）

1 工程概況

某大橋橋墩采取十字墩形式，結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)該橋梁的十字墩擬采用提升翻轉(zhuǎn)模板法施工，墩身高度大，必須配備相應(yīng)的起重設(shè)備，墩身前幾節(jié)施工時(shí)可依靠QUY25履帶起重機(jī)起吊模板、鋼筋等，墩身施工高度較大時(shí)，則依靠QTZ50型塔式起重機(jī)完成所有起重工作。塔吊布置在墩位右側(cè)，附著在已施工墩身上。砼輸送采用砼臥泵泵送。砼臥泵設(shè)于墩位附近，利用布置在塔吊上的泵管輸送至主墩頂部澆筑位置。

2 翻轉(zhuǎn)模板構(gòu)造

墩身采用翻轉(zhuǎn)模板施工，每墩投入1套模板，模板高度按4.5m加工，墩身每次施工節(jié)段為4.5m，每9m為一個(gè)施工周期，下節(jié)模板作為上節(jié)模板的承重支撐結(jié)構(gòu)，待上節(jié)墩身施工完畢后，向上翻轉(zhuǎn)下節(jié)模板進(jìn)行下一節(jié)段墩身的施工，如此循環(huán)，直至完成墩身施工。模板的面板采用δ＝6mm鋼板，水平小肋采用75mm×75mm等邊角鋼，豎向大肋采用100mm槽鋼，大、小肋組成的網(wǎng)格尺寸采用30cm×30cm，背方采用2［32cm型鋼，每隔1.5m布置一道，模板塊與塊之間用螺栓聯(lián)結(jié)。對(duì)拉桿采用錐形螺母拉桿，施工時(shí)外模與內(nèi)模對(duì)拉固定。

3 主筋定位框安裝

定位框是固定于墩身錨固主筋上的主筋限位、定位構(gòu)造，是控制主筋平面位置，保證模板安裝和鋼筋保護(hù)層的具體裝置。定位框于構(gòu)件加工場(chǎng)放樣加工，材料選用型鋼等普通鋼材。定位框尺寸的確定： 1／2定位框外緣長(zhǎng)（寬）度＝1／2斷面尺寸長(zhǎng)（寬）-（保護(hù)層厚度＋主、箍筋直徑＋安裝誤差經(jīng)驗(yàn)值），安裝誤差是指鋼筋加工、安裝及冷壓等工序引起的誤差，其經(jīng)驗(yàn)值在3～5cm間選取。定位框安裝方法是以墩身縱橫軸為基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)定位框幾何中心鉛垂安裝，四條邊基本保持水平，安裝高度盡可能在施工周期高度中等分分布，使主筋順直，避免主筋傾斜現(xiàn)象。

4 模板安裝

模板安裝按照先立面后側(cè)面的順序進(jìn)行，立面模板精確控制到位后再安裝側(cè)面模板。模板測(cè)調(diào)采用三維坐標(biāo)法控制測(cè)量，安裝前測(cè)定模板縱橫軸線位置，安裝后測(cè)量安裝精度，軸線不超過(guò)±10mm，斷面尺寸不超過(guò)±20mm，模板高程不超過(guò)±20mm，澆筑砼前進(jìn)行模板校核測(cè)量。不符合施工控制要求時(shí)重新調(diào)整模板后，才能進(jìn)入砼澆筑工序。

在第一節(jié)模板施工時(shí)，下口固定用型鋼作為水平支撐，支撐后持力點(diǎn)為提前預(yù)埋在承臺(tái)里的鋼筋（Φ32的螺紋鋼，外露高度控制在20cm左右），型鋼與模板間采用楔子使的型鋼與模板完全受力；模板上口也用型鋼作為斜撐固定，斜撐后持力點(diǎn)同水平支撐后持力點(diǎn)為同一點(diǎn)。為防止在混凝土澆筑過(guò)程中，應(yīng)頻繁的振動(dòng)導(dǎo)致支撐型鋼的脫落，采用Φ20的螺紋鋼將水平支撐和斜撐焊接成為一個(gè)整體。由于模板施工是翻模施工，因此當(dāng)模板施工離開(kāi)地面時(shí)，模板固定采用Φ25的螺紋鋼（一頭車絲）與主筋焊接同時(shí)用螺栓與背方連接，起到固定模板的作用；對(duì)于在直角處的模板采用型鋼對(duì)撐作為固定方式。

在模板加工時(shí)，應(yīng)在模板上口的背方處，焊接一端封死的鋼管。當(dāng)模板安裝好后，在鋼管內(nèi)插入1.5m長(zhǎng)的Φ25的螺紋鋼筋施工平臺(tái)的欄桿立桿。同時(shí)用Φ12的螺紋鋼筋按0.4m的間距水平將立桿焊接在一起。再用安全網(wǎng)將欄桿四周圍起來(lái)，防止人員或施工工具的墜落。之后在模板上口背方用木板（木板不可以有結(jié)疤，同時(shí)應(yīng)保證模板厚度不小于3cm）鋪設(shè)施工平臺(tái)底板，木板與背枋間用鐵絲綁扎固定。對(duì)于施工平臺(tái)，應(yīng)不定時(shí)派人員檢查。當(dāng)發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即對(duì)其進(jìn)行加固，保證施工過(guò)程中平臺(tái)的牢固穩(wěn)定。人員上下時(shí)采用轉(zhuǎn)梯上下，轉(zhuǎn)梯四周用安全網(wǎng)圍起來(lái)。

5 砼澆筑

墩身砼澆筑采用砼臥泵泵送，導(dǎo)管沿塔吊布設(shè)，以便檢修與接管。因泵送垂直高度較大，不同于水平泵送，對(duì)砼的可泵性和易性、泌水性要求以及緩凝早強(qiáng)性能要求都很高，除砼配合比的嚴(yán)格要求外，還應(yīng)著重考慮施工時(shí)季節(jié)的外部條件。尤其在高溫季節(jié)，砼水平運(yùn)輸，鉛垂泵送過(guò)程中水分均有損失，例如高溫蒸發(fā)，泵管吸釋，砼自身泌水等，由于水份損失或泵送間斷時(shí)間較長(zhǎng)，泵送連續(xù)性差等都會(huì)引起堵管或暴管現(xiàn)象的發(fā)生。根據(jù)本單位多年的施工經(jīng)驗(yàn)，可采用以下措施改善施工條件：

a）改善砼內(nèi)部環(huán)境條件 砼中摻入外加劑FDN—5，根據(jù)氣候條件適當(dāng)調(diào)整坍落度、水灰比，在首次泵送砼前先泵送水濕潤(rùn)泵管內(nèi)壁，再泵送凈砂漿洗滌管內(nèi)殘余砂料，最后泵送砼，以減少管壁對(duì)砼的摩阻力；

b）改善砼外部環(huán)境條件 對(duì)砼運(yùn)輸車和泵砼管進(jìn)行降溫措施，減少砼水分損失，對(duì)砼泵管進(jìn)行濕草袋、麻袋遮蓋或沖水降濕，對(duì)砼運(yùn)輸車進(jìn)行沖水降濕，當(dāng)泵送砼過(guò)程中由于其他原因需要較長(zhǎng)間歇時(shí)間時(shí)，砼泵間隔10min應(yīng)泵一兩個(gè)行程，使砼不至于在管內(nèi)干硬，造成堵管，并且砼送間隔時(shí)間不宜超過(guò)1h，砼澆筑均為分層澆筑、振搗，分層厚度不超過(guò)50cm，振搗方法按振搗棒作用半徑均勻分布。

混凝土澆注完畢，待混凝土收漿后，應(yīng)對(duì)混凝土進(jìn)行覆蓋和灑水養(yǎng)護(hù)。覆蓋時(shí)不得損傷或污染混凝土的表面?；炷撩嬗心０甯采w時(shí)，應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)常使模板保持濕潤(rùn)。

6 墩身施工過(guò)程中的穩(wěn)定性措施

因墩身高度大，施工過(guò)程中在施工荷載、風(fēng)荷載等的影響下均要發(fā)生偏位及變形，為保證墩身的穩(wěn)定性，可采用在左右幅兩個(gè)十字墩之間設(shè)置臨時(shí)聯(lián)結(jié)的方法解決。臨時(shí)聯(lián)結(jié)采用鋼Φ60cm鋼管樁，豎向每12m設(shè)置一道，墩身施工時(shí)預(yù)先設(shè)置預(yù)埋件，鋼管樁和預(yù)埋件之間滿焊聯(lián)結(jié)。

7 墩身施工測(cè)量控制

7.1 控制技術(shù)要求

墩身施工測(cè)量的控制基準(zhǔn)點(diǎn)要經(jīng)常復(fù)測(cè)，防止點(diǎn)位移動(dòng)；溫度、日照和風(fēng)力對(duì)墩身的變形影響較復(fù)雜，其對(duì)施工測(cè)量放樣的影響值很難得知。所以對(duì)墩身各部位進(jìn)行施工測(cè)量放樣時(shí)，應(yīng)盡量選擇夜間、風(fēng)力較小和外界環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的時(shí)段進(jìn)行。由于墩身的不斷增高和砼收縮、徐變、風(fēng)荷載和溫度等因素影響，墩身必然會(huì)有少量的變化，所以在對(duì)墩身各部位的相關(guān)位置和變化點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量放樣時(shí)，應(yīng)避免誤差的累積，保證墩身各部尺寸達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

7.2 主要控制策略

墩身測(cè)量放樣的主要方法是“全站儀三維坐標(biāo)法”，即在墩位附近的控制點(diǎn)上架設(shè)儀器，直接測(cè)量墩身上測(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)X、Y和高程H，然后將測(cè)量值與對(duì)應(yīng)點(diǎn)的設(shè)計(jì)值比較，計(jì)算出二者的差值，再將點(diǎn)位移至設(shè)計(jì)位置。由于“全站儀三維坐標(biāo)法”對(duì)儀器依賴太大，所以要用常規(guī)的經(jīng)緯儀交會(huì)法和水準(zhǔn)測(cè)量分別對(duì)平面點(diǎn)位和高程進(jìn)行校核。

7.3 定位框的施工放樣

將加工成型的定位框塊件吊裝就位并粗略對(duì)中，用吊垂球的辦法控制定位框的垂直度，然后用全站儀三維坐標(biāo)法測(cè)量其頂部三維坐標(biāo)，平面坐標(biāo)X、Y和高程H，根據(jù)測(cè)量坐標(biāo)與設(shè)計(jì)坐標(biāo)的差值調(diào)整定位框到位并將其連接焊牢。

7.4 鋼筋放樣

鋼筋安裝時(shí)先利用定位架安裝豎向主鋼筋，在定位鋼筋上用鋼卷尺按照設(shè)計(jì)位置對(duì)豎向主鋼筋進(jìn)行測(cè)量放樣并進(jìn)行“粗定位”，然后在豎向主鋼筋上放樣，安裝水平構(gòu)造鋼筋，待模板安裝完成后，再利用模板對(duì)鋼筋進(jìn)行“精定位”，調(diào)整好鋼筋保護(hù)層。鋼筋的連接根據(jù)設(shè)計(jì)要求采用機(jī)械連接頭連接。所用鋼筋必須符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 1499—84的規(guī)定，應(yīng)具有出廠質(zhì)量證明書(shū)，并按規(guī)定的頻率進(jìn)行抽檢。結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出以下幾點(diǎn)措施：鋼筋表面應(yīng)潔凈，使用前應(yīng)將表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈。鋼筋應(yīng)平直、無(wú)局部彎折，成盤(pán)的鋼筋和彎曲的鋼筋均應(yīng)調(diào)直。采用冷拉方法調(diào)直鋼筋時(shí)，Ⅰ級(jí)鋼筋的冷拉率不宜大于2%。

7.5 墩身空間位置的控制及模板放樣

墩身空間位置的控制主要是對(duì)影響砼成型的鋼模板的位置控制?？刂茰y(cè)量方法：在模板的頂面選取其角點(diǎn)作為測(cè)量放樣的定位點(diǎn)，用全站儀三維坐標(biāo)法在預(yù)先設(shè)置的控制點(diǎn)上先測(cè)量各定位點(diǎn)坐標(biāo)X、Y和高程H，然后根據(jù)各點(diǎn)高程H計(jì)算各點(diǎn)設(shè)計(jì)坐標(biāo)X′、Y′，則各點(diǎn)實(shí)測(cè)坐標(biāo)X、Y與其設(shè)計(jì)坐標(biāo)X′、Y′的差值即為模板的調(diào)整量，據(jù)此可以校正模板至設(shè)計(jì)位置，以保證墩身的正確空間位置。

8 結(jié)語(yǔ)

隨著高速公路的迅速發(fā)展，越來(lái)越多高速公路在建，呈現(xiàn)出大跨及其高墩的工程不斷涌現(xiàn)。文章通過(guò)結(jié)合實(shí)例重點(diǎn)探討了橋梁十字墩施工的相關(guān)技術(shù)，總結(jié)相應(yīng)的質(zhì)量控制技術(shù)措施，為同行提供參考借鑒。

[1]余天慶，朱寧，李娜，等.翻模技術(shù)在橋梁高墩施工中的應(yīng)用[J].橋梁建設(shè)， 2009， 28（2）：118-119.

[2]冉斌，郭斌.簡(jiǎn)易提升架高墩施工工藝[J].科技信息， 2010，31（1）：31-33.

[3]肖榮飛.橋梁十字墩的施工技術(shù)[J].價(jià)值工程，2010，23（1）：11-15.