鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工技術(shù)及成本控制分析

摘要：結(jié)合工程實(shí)例，從防護(hù)樁施工、承臺(tái)開挖、樁頭鑿除、承臺(tái)底層鋼筋綁扎、內(nèi)架及冷卻管安裝、承臺(tái)蓋筋及中間網(wǎng)片安裝、模板安裝、墩身筋預(yù)埋、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)等方面，對(duì)鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并提出成本控制措施。研究結(jié)果表明：此施工技術(shù)有效提高了鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工質(zhì)量，有效控制了成本，取得了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：橋梁；高樁承臺(tái)；混凝土封底；模板

0 引言

在實(shí)際鐵路橋梁施工過程中，需要高度重視主墩承臺(tái)施工技術(shù)的應(yīng)用。否則若主墩承臺(tái)施工質(zhì)量不佳，則會(huì)導(dǎo)致鐵路橋梁工程建設(shè)質(zhì)量受到影響，并增大施工成本[1]。本文結(jié)合工程實(shí)例，從防護(hù)樁施工、承臺(tái)開挖、樁頭鑿除、承臺(tái)底層鋼筋綁扎、內(nèi)架及冷卻管安裝、承臺(tái)蓋筋及中間網(wǎng)片安裝、模板安裝、墩身筋預(yù)埋、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)等方面，對(duì)鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并提出成本控制措施。

1 工程概況

某鐵路橋梁主橋橋址位于河流上游，主橋?yàn)椋?5+140

+85）m連續(xù)剛構(gòu)橋。橋梁主墩采用3個(gè)圓形承臺(tái)，直徑為7.5m，厚度為0.8m，總高度為3.2m。本橋梁承臺(tái)屬于大體積混凝土，混凝土總體積達(dá)到4300m3。

該鐵路橋梁承臺(tái)的施工難點(diǎn)，在于其混凝土體積大，水化熱較高，施工質(zhì)量難以保障。對(duì)此通過對(duì)混凝土的溫度進(jìn)行控制，并采取相關(guān)措施，來降低其溫度應(yīng)力和水化熱。通過在承臺(tái)上設(shè)置冷卻水管和冷卻管循環(huán)水進(jìn)行降溫，以降低混凝土內(nèi)部的溫度。同時(shí)還采取合理的溫控措施，減少承臺(tái)大體積混凝土裂縫的出現(xiàn)[2]。

2 施工方案選擇

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，為了確保工程質(zhì)量，考慮在承臺(tái)中間插入鋼管柱，將其和承臺(tái)分離，然后利用鋼管柱作為承臺(tái)模板支撐。這種方式能夠有效保證施工質(zhì)量，但是施工難度較大。鉆孔平臺(tái)如圖1所示。

3 主墩承臺(tái)施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 防護(hù)樁施工

在防護(hù)樁的建設(shè)中，采用沖擊隔孔鉆的方法，以滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)高要求。每根單一結(jié)構(gòu)的防護(hù)樁在一次成型施工過程中完成，樁體內(nèi)部設(shè)置鋼筋骨架，并使用導(dǎo)管進(jìn)行水下防護(hù)樁的混凝土注入[3]。采用C20混凝LD/vaPwLcCJhK3PzsqO7Yg==土進(jìn)行樁體的施工，確保結(jié)構(gòu)尺寸和性能符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。為確?，F(xiàn)場(chǎng)施工過程中防護(hù)樁結(jié)構(gòu)不會(huì)侵入承臺(tái)輪廓線范圍，防護(hù)樁中心與承臺(tái)結(jié)構(gòu)邊緣之間至少保留100cm的距離。

3.2 承臺(tái)開挖與樁頭鑿除

現(xiàn)場(chǎng)施工選擇分層開挖作業(yè)的方式，先開挖1#～5#、10#、15#、20#樁的位置，對(duì)邊坡進(jìn)行掛網(wǎng)噴漿防護(hù)施工，并且逐步向外擴(kuò)展。在現(xiàn)場(chǎng)開挖作業(yè)環(huán)節(jié)，組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行鋼護(hù)筒外露的鋼筋切割處理，護(hù)筒內(nèi)部應(yīng)用氧氣乙炔氣割處理。具體的分段分層的開挖，采用挖掘機(jī)接力出渣作業(yè)的方式。

對(duì)于坡頂部位來說，應(yīng)用鋼管制作防護(hù)欄結(jié)構(gòu)，上部橫桿和地面保留120cm左右的距離，立桿按照2m的間隔距離控制，并且設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，設(shè)置警示牌裝置?？刹捎萌斯よ彸姆绞綄⒉槐匾臉额^鑿除。若遇到堅(jiān)硬層，則應(yīng)采用風(fēng)鎬、沖擊錘、振動(dòng)錘等機(jī)械設(shè)備鑿除。若遇障礙物應(yīng)采取爆破法鑿除[4]。

3.3 承臺(tái)底層鋼筋綁扎

選用直徑為32mm的鋼筋制作承臺(tái)底部，采用2層結(jié)構(gòu)的形式，按照設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行安裝設(shè)置，確保連接性能合格。鋼筋連接采取綁扎的方式，為確保綁扎質(zhì)量達(dá)到要求，應(yīng)提前進(jìn)行承臺(tái)邊線、中線的測(cè)量與設(shè)置，并且彈出墨線、安裝定位支架[5]。通過水準(zhǔn)儀開展現(xiàn)場(chǎng)高程的檢測(cè)，確保連接性能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，符合工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)要求。

鋼筋綁扎工作開展之前，在定位鋼筋表面繪制出具體施工作業(yè)線。底層網(wǎng)片綁扎執(zhí)行定位線，現(xiàn)確保場(chǎng)安裝精度合格，整體連接性能合格。鋼筋之間的連接應(yīng)該采用螺紋套筒，并用扭力扳手進(jìn)行扭矩控制，從而確保接頭部位連接性能達(dá)標(biāo)。

3.4 內(nèi)架及冷卻管安裝

在冷卻管分層布置環(huán)節(jié)，采取梅花形布置的方式，冷卻管兼做承臺(tái)的結(jié)構(gòu)，從而保證支撐的效果合格，結(jié)構(gòu)體系的性能達(dá)標(biāo)。每一層冷卻管安裝都要采取單獨(dú)編號(hào)，以確保通水效果合格。

3.5 承臺(tái)蓋筋及中間網(wǎng)片安裝

為使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)順利完成，采取流水化作業(yè)的方式，先對(duì)承臺(tái)支架內(nèi)部進(jìn)行冷卻管搭設(shè)，再進(jìn)行承臺(tái)蓋筋網(wǎng)片制作。將蓋筋作為支撐結(jié)構(gòu)，在安裝蓋筋的同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)開展冷卻管連接作業(yè)。在保證接頭部位的質(zhì)量合格基礎(chǔ)上，提高施工速度，以縮短項(xiàng)目工期。針對(duì)于承臺(tái)中間布置網(wǎng)片結(jié)構(gòu)，將冷卻管作為系統(tǒng)的支撐架使用。

3.6 模板安裝

在承臺(tái)結(jié)構(gòu)施工中，除臨近山體一側(cè)采用竹膠板作為側(cè)模板，其他3個(gè)方向均采用定制的鋼模板。鋼模板的尺寸為1.5m×1.5m、1m×1.5m以及0.7m×1.5m。主要采用槽鋼作為橫向加勁肋，以確保整體結(jié)構(gòu)的支撐和強(qiáng)度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

在模板內(nèi)側(cè)混凝土結(jié)構(gòu)施工中，使用相同標(biāo)號(hào)的混凝土制作墊塊，放置在承臺(tái)和模板之間，以確保鋼筋的保護(hù)層厚度達(dá)到工程標(biāo)準(zhǔn)。而在模板外側(cè)，采用型鋼或木方與基坑壁進(jìn)行連接，以保證連接牢固穩(wěn)定，確保結(jié)構(gòu)安裝位置的精度達(dá)到要求。在模板內(nèi)側(cè)，通過拉桿與孔樁主筋進(jìn)行連接。為增強(qiáng)臨近河流一側(cè)模板的穩(wěn)定性，選擇搭建腳手架來構(gòu)建一道支護(hù)體系，確保施工過程中模板的穩(wěn)定性[5]。

3.7 墩身筋預(yù)埋與安裝

3.7.1 埋設(shè)鋼筋

在頂部設(shè)置輪廓線裝置，利用墩身輪廓來定位預(yù)埋筋的位置，然后利用拉線進(jìn)行標(biāo)記，使其滿足安裝的精度要求。為防止地泵澆筑過程中發(fā)生預(yù)埋筋移動(dòng)，適當(dāng)增加2～3cm保護(hù)層。在本次承臺(tái)結(jié)構(gòu)的埋設(shè)鋼筋中，采用專用的鋼筋卡具，以確保預(yù)埋鋼筋的安裝間距和定位精度符合標(biāo)準(zhǔn)，保障鋼筋的安裝穩(wěn)定性[6]。

3.7.2 吊裝要點(diǎn)

鋼筋吊裝過程中，要合理確定吊點(diǎn)位置，確保鋼筋的垂直度滿足要求。在吊裝過程中，要注意保護(hù)好吊點(diǎn)和吊環(huán)，避免發(fā)生碰撞等情況。在對(duì)鋼筋下放過程中要嚴(yán)格控制其下放速度，確保其垂直度符合要求，避免鋼筋下放時(shí)出現(xiàn)碰撞現(xiàn)象。

在預(yù)埋件吊裝作業(yè)中，由塔機(jī)廠家專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行定位安裝作業(yè)。塔機(jī)預(yù)埋件和傳統(tǒng)預(yù)埋鋼筋螺栓的方法有著一定的差異，為使安裝達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn)，避免發(fā)生安裝偏差，選用整體預(yù)埋基座的方法進(jìn)行施工。根據(jù)執(zhí)行設(shè)計(jì)方案的要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)管控，確保托架反壓裝置按照要求布置。

3.7.3 設(shè)置測(cè)溫元件

本次承臺(tái)結(jié)構(gòu)在安裝中，總計(jì)需要設(shè)置7組測(cè)溫元件。要求底、頂?shù)脑统信_(tái)邊緣至少有5cm的距離，最外側(cè)測(cè)溫元件和承臺(tái)邊緣有5cm的距離，中部設(shè)置在承臺(tái)中間位置，確保安裝達(dá)到精準(zhǔn)性的要求，符合工程作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

3.8 混凝土澆筑

3.8.1 一般性要求

施工人員應(yīng)根據(jù)鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工圖紙和設(shè)計(jì)要求，合理選擇混凝土的種類、配合比和水泥用量，并合理選擇運(yùn)輸設(shè)備。應(yīng)根據(jù)施工圖紙中的相關(guān)規(guī)定和要求，合理控制混凝土的坍落度，一般應(yīng)控制在10～15cm之間。

混凝土攪拌完成后，應(yīng)盡快將其輸送到澆筑作業(yè)面。澆筑完成后需將混凝土表面抹平、壓實(shí)，并根據(jù)相關(guān)要求及時(shí)做好養(yǎng)護(hù)工作。養(yǎng)護(hù)工作完成后，需對(duì)鐵路橋梁主墩承臺(tái)進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)和驗(yàn)收工作。如果發(fā)現(xiàn)質(zhì)量問題，應(yīng)及時(shí)采取有效措施進(jìn)行處理[7]。

3.8.2 施工方案

根據(jù)設(shè)計(jì)方案的要求，將19組串筒結(jié)構(gòu)作為溜槽，以確保澆筑作業(yè)的順利完成。本次承臺(tái)澆筑采用3道溜槽和2臺(tái)地泵進(jìn)行作業(yè)，以保證整體澆筑過程的平衡性。在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)時(shí)，特地設(shè)置一道溜槽結(jié)構(gòu)，澆筑高度需保持在2m以內(nèi)，以確?；炷列阅芊瞎こ虡?biāo)準(zhǔn)。

3.8.3 質(zhì)量控制

在澆筑過程中，還需做好一系列的質(zhì)量控制措施，具體如下：

第一，對(duì)混凝土性能進(jìn)行定期檢測(cè)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際需求進(jìn)行改進(jìn)和調(diào)整。

第二，在澆筑環(huán)節(jié)加強(qiáng)性能監(jiān)測(cè)，確保混凝土泵送效果達(dá)到規(guī)定要求，以避免由于離析等問題導(dǎo)致的質(zhì)量缺陷。

第三，對(duì)振搗過程進(jìn)行嚴(yán)格控制，確保振搗次數(shù)和質(zhì)量與工程要求相符，以滿足所需的密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)。

第四，在混凝土出廠時(shí)溫度應(yīng)控制在35℃以下，入模溫度應(yīng)控制在30℃以下，混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)外的溫度應(yīng)保持在20℃以下。

第五，澆筑結(jié)束后，需要進(jìn)行第二次表面處理，及時(shí)進(jìn)行覆蓋、灑水養(yǎng)護(hù)，以確保結(jié)構(gòu)初凝后能夠獲得合格的強(qiáng)度。

4 成本控制

鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工成本主要包括人工費(fèi)用、物資材料費(fèi)用、機(jī)械設(shè)備費(fèi)用等，要做好成本控制需要從這3個(gè)方面入手。

4.1 人工費(fèi)用的控制

人工費(fèi)上漲是成本控制失控的重要因素之一，為了避免人工費(fèi)用上漲引發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)，需要采用勞務(wù)招標(biāo)、訂立合同的方式，明確人工費(fèi)用，由合約部負(fù)責(zé)勞務(wù)合同和勞務(wù)結(jié)算，建立人工費(fèi)用臺(tái)賬，做好人工費(fèi)用結(jié)算管理。

4.2 物資材料費(fèi)用控制

在鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工成本中，物資材料費(fèi)用占比約為60%，因此材料費(fèi)是施工成本控制的重點(diǎn)。為了做好物資費(fèi)用管理，需要由現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)員編制物資使用計(jì)劃，并通知分包隊(duì)伍，由物資采購部門做好物資采購管理，選擇物美價(jià)廉的原材料[8]。原材料到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，由現(xiàn)場(chǎng)主管以及試驗(yàn)室進(jìn)行原料檢查，確保入場(chǎng)的原料符合規(guī)范。加強(qiáng)物資使用過程監(jiān)控與交底，明確施工中使用的材料型號(hào)與材料數(shù)量，避免工程浪費(fèi)。

4.3 機(jī)械設(shè)備費(fèi)用控制

鐵路橋梁主墩承臺(tái)施工過程中需要用到起重機(jī)、發(fā)電機(jī)等多種設(shè)備。應(yīng)該加強(qiáng)設(shè)備投入的前期規(guī)劃管理，科學(xué)合理的編制設(shè)備投入規(guī)劃，精心的組織施工管理，做到各個(gè)工序有序銜接，采用激勵(lì)的方式提升員工管理機(jī)械的積極性，提高設(shè)備的利用率，降低機(jī)械設(shè)備使用不當(dāng)引發(fā)的成本風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)束語

針對(duì)鐵路橋梁主墩承臺(tái)項(xiàng)目施工周期長(zhǎng)、工序復(fù)雜、安全風(fēng)險(xiǎn)高的問題，通過制定上述施工方案和成本控制措施，有確保了工程的順利實(shí)施，施工期間未出現(xiàn)安全事故，項(xiàng)目質(zhì)量檢測(cè)合格，施工成本得到了有效控制，取得了較好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，可為類似項(xiàng)目提供經(jīng)驗(yàn)借鑒。

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