简述高速公路桥梁施工技术

简述高速公路桥梁施工技术
朱维伦
摘要：随着我国高等级公路建设飞速发展，高等级公路对线型等各个方面的要求，使得高速公路桥梁高墩的施工增加了不少难度。本文提出了对工程的案例，分析了高速公路桥梁高墩施工技术中存在的难点和施工方案。实践证明，采用高墩钢管支架及特制定型钢模板的施工技术，可使高空、平行、交叉作业等有了可靠的安全保证，同时也加快了工程的进度，降低了工程成本。
关键词：高速公路；桥梁施工；高墩施工；测量放样；支架搭设
某公路的大桥中心桩位为K79+313，全长330m，该桥下部构造为空心薄壁墩配桩基、重力式桥台配扩大基础；上部构造为8跨40m的预应力组合箱粱。该桥桥位区属低山丘陵之山间冲沟地貌，地形起伏较大，其中1#墩高17m、2#墩高33m、3#墩高34.5m、4#墩高36m、5#墩高25m、6#墩高26m、7#墩高17m，平均墩高27.5m。
一、高墩施工的特点及难点
该桥梁所处地形复杂，交通运输不便，而且大部分的墩身较高。工程量比较大，工期短，因此桥墩施工是该工程的关键所在，对于20m以上的高墩柱的施工存在着以下的难点：施工周期长；模板和机械设备的投入大；高墩施工定位的控制难度大；高墩施工接缝的处理要求高；高空作业：施工安全度低。
二、施工方案
针对墩柱墩身较高的特点，墩身模板全部采用特制定型钢模板，模板每节高度为1.5m。采用大吨位吊车进行模板安装，在模板顶和中部分别以风缆绳紧固稳定，保证立模后的刚度及竖直度。墩身混凝土在吊车能及的高度用混凝土运输车送至现场，以吊车配混凝土吊斗，利用串筒浇筑，为合理的配置现有机械资源，2#、3#、4#高墩采用混凝土输送泵直接送至模板内浇筑，用插入式振捣器振捣，混凝土采取分层连续进行浇筑，每层厚度不大于30cm，中间因故间断不能超过前层混凝土的初凝时间。混凝土采取集中拌和，混凝土搅拌车运输。
三、施工关键技术
（一）测量放样
先对墩柱的结构线及墩柱中线进行测量放样，墩柱前后、左右边缘距设中心线尺寸容许偏差10mm。墩柱施工前，将桩顶冲洗干净，并将墩柱结构线以内的混凝土面凿除浮浆，整理连接钢筋。
（二）支架搭设与验算
1．技术要求。墩柱脚手架主要起操作架及垂直运输作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性；支承部分必须有足够的支承面积，如有底托的碗扣件安置在铺设好的枕木上或已浇筑的承台上，有基土时必须坚实并有排水措施；脚手架立杆间距及横杆步距必须满足使用要求。
2．搭设方法。清平夯实基土（条件容许时最好将脚手架支承于墩柱承台上），围绕墩柱搭设碗扣件支架，我们在水石崖沟3#大桥高墩柱施工过程中采用双排碗扣件作为支架，立杆及横杆采用1.2m间距，排间距为0.9m。
3．支架受力分析及计算。对于一般的扣件式钢管脚手架在搭设前首先必须力学验算，架体结构的主要传力途径为：操作平台上的各种竖向荷载横向—水平杆一纵向水平杆—立杆一垫木一地基。从传力途径可以看出，结构杆件中立杆底段是受力最大，因此在计算过程中主要计主杆底段和地基。计算时主要考虑的荷载可分为恒荷载和活荷载。前者主要包括结构自重和构配件自重，后者主要包括操作平台上的施工荷载和水平风荷载，还应考虑河流中水的冲刷产生的荷载。在脚手架的搭设计算中，最主要的是通过荷载的分布情况及大小，验算立杆的刚度和稳定性是否满足要求。另外，脚手架构造、脚手架加强加固必须满足施工要求和安全技术规范要求。
（三）模板工程
模板工程按照既定的施工方案进行。墩台身结构采用加工的大块组合钢模板，因其可经工厂化加工制造，板面平整，尺寸准确，拆装容易，具有接缝紧密、反复使用不易变形等优点，必要时采用机械吊装，模板安装前对模板尺寸，进行检查。安装要坚实牢固，以免振捣混凝土时引起跑模漏浆，安装位置要符合结构设计要求。模板制作偏差和误差严格控制在规范规定之间。
（四）钢筋工程
严格按照经监理工程师审批的支架方案进行塔设，墩柱支架塔设完成后进行墩柱钢筋绑扎施工。钢筋统一在加工棚进行下料和制作，钢筋的调直、截断及弯折等均应符合技术规范要求，钢筋加工完成后进行编号堆放，运至作业现场再用吊车吊至作业平台进行绑扎、焊接，焊接时应注意墩柱主筋焊接接头必须错开，使接头钢筋面积不超过钢筋总面积的25%；箍筋接头应在四角错开，弯钩长度满足设计及抗震要求。中心点误差控制在2cm内，墩柱边侧的保护层利用垫块来保证，钢筋的保护层厚度应符合45±10mm的要求。
（五）浇筑混凝土
1．混凝土的集中拌制及运输。拌制混凝土时，对电子秤定期检测，对骨料的含水率经常进行检测，雨天施工增加测定次数，调整骨料和水的用量。集中拌合站采用大型强制式砼搅拌机，对机械操作人员进行岗前培训，严格按照机械操作规程进行操作。混凝土拌和物规定拌合时间1.5min，拌和均匀、颜色一致，不得有离析和泌水现象，现场技术员及时反馈信息给后场，以便随时调整砼坍落度，以满足施工要求。采用砼运输车运送砼到施工现场，然后用砼泵车泵送到工作面。为了保证砼质量，在砼运输过程中，运输车应以2～4rpm的慢速进行搅动，混凝土的装载量约为搅拌筒几何容量的2/3，泵送混凝土前应先用适量的与混凝土成分相同的水泥浆润滑输送管内壁，输送管线宜直，转弯宜缓，接头应严密，随时检查设备机具是否正常运转。
2．混凝土的浇筑。考虑到墩身高度较高，单个墩柱砼一次成型难度较大，必须分次浇筑成型，砼浇筑尽量减少工作缝，接缝严密平整，并保证前后浇筑砼的外观一致，墩身、台身未达终凝前，不得泛水。在砼浇筑时，设有坚实稳固的工作平台，采用砼输送泵浇筑。距离超过600米时，采用二级泵站转送，在浇筑过程中，应设专人检查支架、拉杆、模板、钢筋及锚杆螺栓等预埋件的位置和保护尺寸，确保位置正确，不发生变形、位移，确保砼配合比，水灰比和坍落度等技术指标满足规范要求，应加强振捣，使砼在模板周边充实、饱满，表面光滑，无气水泡或蜂窝等。
（六）拆膜及养护
当砼抗压强度达到2.5MPa后方可拆模，并要保证其表面及棱角不受损。拆模和装模时均要轻拿轻放，以免模板损坏变形。拆模后，要特别注意墩身、台身的养护，采用高压泵自上而下进行定期洒水或采用养生布包裹养生。
四、高墩施工的几点体会
1．在施工中开辟2～4个工作面，减少中间停顿时间，以平行流水作业法来组织施工，以加快分项工程的完工时间，从而确保工期。
2．由于模板周转次数多，因此易产生模板变形，应在加强肋中间设几道横穿墩身的对拉螺杆，高度方向每隔1m设1道与加强箍固定联结。
3．墩身需分段分次施工，横断面向壁厚50，纵向壁厚70，配筋量大，钢筋间距小，拉杆多，无合理施工间距造成施工人员无法站在混凝土表面近距离振捣，为保证混凝土质量，尤其是外观质量，混凝土浇筑过程要求在施工过程中操作人员必须规范操作，从混凝土拌和、浇筑和拆模养生等都要做到一丝不苟，重视和加强混凝土施工工艺水平和过程管理工作。
4．搞好安全施工是高墩柱施工的关键环节之一，要经常对施工操作人员进行安全教育，强化安全意识，各工序应按安全操作规程办事。
五、结语
实践证明，采用高墩钢管支架及特制定型刚模板的施工技术，使高空、立体、平行、交叉作业有了可靠的安全保证，同时也加快了工程进度，降低了工程成本，此技术是合理可行的。