高速公路橋梁墩臺施工技術(shù)

王國勇

（中國土木工程集團(tuán)有限公司，北京 100038）

1 工程概況

某標(biāo)段主線全長5.9 km，起訖樁號為K27+400～K33+300；支線4.02 km，起訖點(diǎn)樁號為ZK0+000～Z54+020。地勢較為陡峭，路線經(jīng)過區(qū)域以山地為主，水系發(fā)達(dá)，交通較為方便。主線橋梁工程津浦線增建淮河特大橋43～47 號橋墩為圓端形重力式橋墩，高度在10.9～19.89 m，鋼梁所在橋墩為43～46 號墩。本橋圓端形重力式墩結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

圖1 圓端形重力式墩結(jié)構(gòu)(單位：cm)

本橋48 號墩是框架墩，結(jié)構(gòu)如圖2 所示；49～57 號墩為圓端形板式墩，高度在4～9 m；43～45 號墩為水中墩，最大墩身需要501.4 m3的混凝土；58 號橋臺為耳墻式橋臺。

圖2 框架墩結(jié)構(gòu)(單位：cm)

2 模板施工

針對43～46 號大截面重力式墩，需要設(shè)計(jì)1 套大型鋼組合模板，模板高與墩身高度相等，且截面內(nèi)應(yīng)無拉桿。模板由2片直板、2 片圓端板組成，每節(jié)段的模板高度最高4 m，需要采用厚度為6 mm 的鋼板和槽鋼分別做成模板的面板和肋板，其中背帶由30 號槽鋼和角鋼拼成“花梁”后制成，并和鋼模板外側(cè)進(jìn)行焊接。拉桿使用φ32 mm 鋼筋，安裝在模板外側(cè)端部。

由于鋼模板自重和尺寸較大，需要利用吊機(jī)從根部到頂部逐片逐節(jié)進(jìn)行安裝。由于小截面重力式墩只有1 個(gè)（即47號墩），因此，其加工耗資十分巨大。但是，考慮到與1 標(biāo)段用到的鋼模版尺寸相同，且施工時(shí)間不沖突，所以，可以利用1標(biāo)段的模板，并在吊機(jī)的配合下按照分節(jié)預(yù)拼以及逐節(jié)按照的方法完成安裝施工。

對于圓端形板式墩（49～57 號墩），高度為1.2 m，最終確定使用1 套鋼組合模板，同樣是無拉桿，且模板由2 片直板和2片圓端板組成，每節(jié)段模板高為4 m。同時(shí)，需要用5 mm 厚的鋼板和槽鋼分別做成面板和肋板，其中，背帶采用20 號槽鋼支撐，拉桿采用φ32 mm 鋼筋，并安裝在模板外側(cè)端部。值得注意的是，在安裝時(shí)，要在吊機(jī)的輔助下，以整體預(yù)拼、整體安裝的方法進(jìn)行安裝。

框架墩為48 號墩，58 號臺為耳墻式橋臺。二者的模板通?？衫酶邚?qiáng)覆膜竹膠板制成，背帶由普通鋼管制成，拉桿由φ12 mm 鋼筋制成，正常安裝即可。安裝前，需先清理鋼模板表面的雜物，具體操作過程為：（1）使用砂輪機(jī)將銹跡、污物去除，然后用棉紗進(jìn)行擦拭；（2）均勻涂抹脫模劑，再進(jìn)行遮蓋。此外，為保證混凝土的美觀性、平整性，必須保證脫模劑風(fēng)干硬化前不能接觸灰塵或雨水。同時(shí)，由于大截面重力式墩的穩(wěn)定性強(qiáng)，不需要依靠其他支撐，而小截面重力式墩和板式墩的穩(wěn)定性弱，因此，需要搭建腳手架進(jìn)行輔助施工[1]。腳手架安裝完成后，進(jìn)行模板安裝，并提前將10 mm 的海綿墊在模板接頭處，以防止發(fā)生漏漿。

3 鋼筋施工

通常情況下，板式墩施工需要大量的鋼筋，且多為Ⅱ級鋼筋。對承臺進(jìn)行施工時(shí)，需提前預(yù)埋墩身主筋，并提前綁扎水平箍筋，并在固定好腳手架后將其余箍筋補(bǔ)齊。由于板式墩中還布置有水平鉤筋，為了便于澆筑混凝土，不能提前對其進(jìn)行綁扎，需要一邊澆筑混凝土，一邊綁扎鉤筋。

重力式墩一般尺寸較大，需要使用I 級鋼筋，并且保證預(yù)埋鋼筋1～3 m，并焊接預(yù)埋墩身鋼筋和承臺鋼筋。進(jìn)行墩身鋼筋施工時(shí)，由于未進(jìn)行全面固定，鋼筋的穩(wěn)定性較差，因此，往往需要利用腳手架進(jìn)行固定。但腳手架不能搭設(shè)到墩頂，否則會對模板安裝產(chǎn)生影響?；谏鲜鍪┕ぬ攸c(diǎn)可知，隨著鋼模板安裝施工的進(jìn)行，腳手架也會隨之不斷搭設(shè)。對此，要等待整個(gè)墩身的鋼筋焊接與綁扎完成后，再添加水平加強(qiáng)撐，以便增強(qiáng)鋼筋的穩(wěn)定性。在混凝土灌注完成后拆除腳手架。

然后，對墩帽鋼筋進(jìn)行施工。在地面對墩帽鋼筋進(jìn)行綁扎后，利用汽車吊進(jìn)行吊裝。該方法不僅可以避免高空作業(yè)，還可以提升工程質(zhì)量，縮短工期。需要注意的是，由于重力式橋墩的墩帽尺寸較大，安裝墩帽時(shí)不能采用整體吊裝的方法，需要進(jìn)行就地綁扎。

4 混凝土施工

4.1 43～46 號墩混凝土施工要點(diǎn)

43 號墩的灌注要一次性完成，剩余橋墩墩身需要分2 次灌注。采用該混凝土灌注方案，不僅可以使墩身的外觀更加美觀，還可以避免施工縫的出現(xiàn)。少量的混凝土可以采用混凝土攪拌站集中拌和、翻斗車運(yùn)輸、汽車吊吊入的方式；大量的混凝土可采用混凝土攪拌站集中拌和、混凝土輸送泵輸送的方式[2]。

針對43～46 號墩，所需方案為泵送。選擇該方案有兩方面原因：（1）施工所需混凝土較多，若使用汽車吊吊入，速度會很慢，不能保證在混凝土初凝前完成灌注；（2）由于施工時(shí)溫度較高，混凝土?xí)焖倌?，如果不同層的混凝土輸入時(shí)間相差太大，墩身的整體性會變差，也會影響美觀。因墩身截面比較大，所以需要利用長1 m、大小頭直徑分別為30 cm 和25 cm的串筒混凝土。進(jìn)行混凝土搗固時(shí)，為了便于操作，需要制作1個(gè)操作平臺，且需要用手拉葫蘆將平臺四角分別與鋼模頂部連接。一邊用手拉葫蘆移動平臺，一邊進(jìn)行混凝土的灌注。為了避免混凝土出現(xiàn)泌水現(xiàn)象，選擇原材料時(shí)，應(yīng)選擇級別為32.5 級的普通硅酸泥水泥；細(xì)骨料為中粗砂；粗骨料選擇粒徑16～31.5 mm 的碎石制成。為了提高混凝土的可泵性，可以在混凝土中摻入高效泵送減水劑。

4.2 47 號墩和58 號橋臺混凝土施工要點(diǎn)

針對47 號橋墩和58 號橋臺，由于使用的混凝土量較少，選用普通型混凝土即可。仍然利用汽車吊吊入方式，不同的是，只需要1 套串筒，其余同上。

5 質(zhì)量預(yù)控措施

1）施工過程中，應(yīng)嚴(yán)格依據(jù)相關(guān)規(guī)范的規(guī)定進(jìn)行施工，保障所用模板的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求。使用的模板應(yīng)方便運(yùn)輸，有利于拆除與安裝，還要做好防銹工作。

2）在模板安裝預(yù)控過程中，要確保施工人員有足夠的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)；所選腳手架的穩(wěn)定性和強(qiáng)度都要符合要求，尺寸需要按照規(guī)定確定；對于模板縫，需利用海綿條進(jìn)行處理；工程中所用到的脫模劑的品質(zhì)要好；安裝好模板后，需詳細(xì)檢查是否符合相關(guān)要求。

3）混凝土攪拌及運(yùn)輸質(zhì)量控制措施。材料進(jìn)場前，首先，對其進(jìn)行嚴(yán)格的質(zhì)量檢查，只有檢查結(jié)果合格的材料才能進(jìn)入施工現(xiàn)場；進(jìn)行混凝土配料時(shí)，利用電子秤計(jì)量，保證稱量準(zhǔn)確，攪拌時(shí)采用強(qiáng)制式攪拌機(jī)；水灰比需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行配置，需要對第1 盤混凝土材料進(jìn)行檢測，一般每配制6～10 m3檢測1 次。運(yùn)輸混凝土?xí)r，所選路線不宜過遠(yuǎn)，但要路面平整度較好，交通通暢，不宜發(fā)生長時(shí)間停車[3]。

4）混凝土澆筑質(zhì)量控制措施。對基面以及模板要全面清理；進(jìn)行分層澆筑；搗固要格外注意避免出現(xiàn)漏搗和過搗；澆筑要持續(xù)并一次性完成；及時(shí)檢查支架和模板，如果出現(xiàn)問題需要立刻處理。

5）混凝土養(yǎng)護(hù)質(zhì)量控制措施?；炷翝仓瓿纱蟾?2 h后，可以開始至少14 d 的養(yǎng)護(hù)工作；利用塑料薄膜將拆除后的模板進(jìn)行包裹。

6）拆模質(zhì)量控制措施。拆模需要等到預(yù)留試塊自身的強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求的70%后才能進(jìn)行；且該過程中為了避免出現(xiàn)掉角、脫皮，需要全程禁止碰撞；此外，為了避免模板在吊運(yùn)過程中出現(xiàn)破損，吊機(jī)司機(jī)需要全程配合。

7）成品防護(hù)質(zhì)量控制措施。為避免機(jī)械碰撞，需要設(shè)置鋼管圍欄；為編碼墩身被污染，需要設(shè)置塑料薄膜。

6 結(jié)語

針對特大橋墩，需要先設(shè)計(jì)好合適的方案后再進(jìn)行施工，使施工質(zhì)量和工期得到有效保證。通過對實(shí)際工程的總結(jié)，得出兩點(diǎn)結(jié)論：

1）高墩泵送混凝土施工中可能存在的泌水問題需要認(rèn)真對待；

2）可以采用墩身墩帽一次澆筑法。本工程項(xiàng)目中的43 號墩由于時(shí)間有限，利用了墩身墩帽一次澆筑法之后，縮短了5 d 的工期。