橋梁高墩施工技術探究

郝蓮子

(江蘇淮安交通勘察設計研究院有限公司，江蘇淮安 223001)

0 引言

橋墩是橋梁的下部結構，是連接上部結構與基礎的紐帶，是將上部荷載傳遞給基礎的主要承重結構。隨著現代橋梁建設的發展，橋梁的跨越能力和橋梁形式發展迅速，對橋墩的要求越來越高，橋墩的高度和形式趨于多樣化。為了適應橋梁跨越復雜地形的能力，梁橋及組合橋梁中橋墩高度較大。橋墩的高度增加，穩定性、強度、剛度等條件變得復雜，對材料、施工方法等要求較高。對于橋梁高墩，為適應橋墩施工預制方便，工期短，協調美觀等原則，多采用變截面空心薄壁形式，采用滑模翻模連續澆筑施工。本文結合實例介紹梁橋高墩一般形式和施工方法并對其進行研究。

1 工程概況

福州市瑯岐閩江大橋及接線工程，起點K0+000，位于國道104線的2 300 km+272 m里程號處，向西與長安大道相交后，與沈海高速東側規劃路并線至亭江互通后，向東跨越閩江，至瑯岐島環島路與通和路。

瑯岐閩江為斜拉橋，主橋邊墩、輔助墩及引橋共11個墩身，均位于陸上，墩身為花瓶形空心板式墩，墩高均在40 m以上，C40混凝土。主橋邊墩及輔助墩共有3個墩，墩身橫橋向寬7.0 m，壁厚0.8 m，縱橋向墩身厚度4.0 m，壁厚1.0 m。根據支座布置需要，墩頂采用大直徑圓弧勻順過渡，過渡段高度12.5 m，橫橋向加寬至15.0 m;墩底由于結構受力需要，10 m高度范圍內墩寬從7.0 m直線變化至墩底9.0 m。墩底5.0 m及墩頂2.5 m為實體結構。引橋N1號～N7號墩墩身橫橋向寬7.0 m，壁厚0.8 m，縱橋向墩身壁厚3.5 m，壁厚1.0 m。根據支座布置需要，墩頂橫橋向采用大直徑圓弧勻順過渡，過渡段高度12.5 m，墩頂加寬至15.0 m;墩底由于結構受力需要，10 m高度方位內墩寬從7.0 m直線變化到墩底8.0 m。墩底2.0 m及墩頂2.5 m為實體結構。N8號墩為引橋與亭江互通交接墩，根據墩頂支座布置需要，墩頂橫橋向寬度加寬至19 m，靠匝道側加高0.6 m，其余均保持不變。平面布置及一般構造形式如圖1，圖2所示。

圖1 主橋邊墩、輔助墩及引橋墩平面布置圖

圖2 主橋邊墩、輔助墩及引橋一般結構示意圖

2 施工方法

2.1 墩身

采用翻模法施工，每次澆筑高度4.5 m，單套模板共由3塊高2.25 m的模板組成。施工時，以其中第一節作為基礎模板，根據每個墩身直線長度情況，在末節直線段進行節段調整，使其標準段模板施工高度與上部花瓶異形段分界點一致。頂部花瓶異形段，墩身高度為14 m，共分4次澆筑完成，第一、二次澆筑高度4.5 m，第三、四次澆筑高度2.5 mm。0號邊墩和引橋8號墩比其他墩高出1.2 m和0.6 m，與末次同時澆筑。墩身不采用外架施工，施工時，設計鋼筋綁扎安全操作平臺，便于鋼筋綁扎，鋼筋綁扎安全操作平臺由型鋼制作而成，可拆卸及調整尺寸，墩身鋼筋均在后場加工車間加工成半成品，各種加工的鋼筋按型號、規格、尺寸進行編號，分別堆放整齊，經運輸車運至墩身處由起重設備起吊配合綁扎，標準節段鋼筋每節主筋長9.0 m，主筋接長采用滾軋直螺紋接頭。

2.2 鋼筋

主筋連接→箍筋綁扎→拉鉤筋綁扎→墊塊施工→鋼筋檢查→模板安裝→頂口鋼筋固定。

2.3 固定架轉換

鋼筋主筋連接9 m，為防止鋼筋綁扎完成后，鋼筋籠發生傾覆，在采用鋼筋綁扎平臺綁扎完成后，在鋼筋籠內安置固定架，進行體系轉換，待模板安裝完成后，再安裝鋼筋綁扎平臺，取出鋼筋固定架，再次進行體系轉換。

2.4 模板

為確保墩身外觀質量，墩身外模采用精制的大塊定型鋼模，使用桁架式圍檁固定模板抵抗側壓力，鋼模壁體厚6 mm。墩身下部擴大部位及上部的變截面部位(花瓶形)則采用特制的模板施工完成。

2.4.1 墩底模板

墩底擴大部位高10 m，由四節2.25 m和一節1 m模板組成，輔助墩及邊墩截面尺寸由9.0 m ×4.0 m 變為7.0 m ×4.0 m，引橋墩截面尺寸由8.0 m ×3.5 m 變為7.0 m ×3.5 m。

底部分3次澆筑，前2次澆筑高度4.5 m，后一次與直線段一部澆筑3.25 m。模板中間7 m處與直線段模板通用，加長段單獨制作。9 m～10 m處1 m模板單獨制作。因考慮擴大部分側模與直線段側模通用，故在進行擴大部分施工時，在側模處增設調平底座，調整桁架角度，擴大部分施工完成后，將調平底座拆除，重新安裝桁架。

2.4.2 直線段模板

直線段由四節2 m模板組成，以其中一節作為基準面模板，每次澆筑高度6 m。輔助墩及邊墩截面尺寸為7.0 m×4.0 m，引橋墩截面尺寸7.0 m ×3.5 m。

2.4.3 墩頂花瓶形模板

墩頂花瓶形由三節 5.0 m，5.0 m，4.0 m 組成，邊墩和引橋0 號墩最后一節為5.2 m，4.6 m。

在最后三節模板，因寬度較長，需增設對拉螺桿，對拉螺桿采用φ32的圓鋼。除引橋N8號墩外，其他墩上部結構形式相同，引橋N8號墩較其他墩寬，故此以引橋N8號墩作為特例說明。N8號墩除與其他墩均在最后三層模板上增設對拉螺桿外，因最后一層模板懸臂較大，還在澆筑最后一層時，在倒數第二層與最后一層模板處增設三根斜撐。模板安裝到位，表面處理。根據測量放出的墩身位置線，選用塔吊分塊吊入安裝就位。

首節段模板安裝時，模板安裝前用鋁合金條作靠尺，在墩身輪廓線內設置水泥砂漿帶，水泥砂漿標號為M10，水泥砂漿帶外邊線與墩身邊線一致，砂漿帶寬5 cm，高約2 cm～3 cm。待首節墩身澆筑完成后，將水泥砂漿帶鑿除，再拆除模板。

其余節段模板安裝時，清理未拆除的模板上口，塔吊分塊吊起4.5 m模板安裝到未拆除的模板上。先將模板就位，與未拆模板間用連接螺栓先套上，再將面板靠在鋼筋保護層墊塊上，在鋼筋骨架上設臨時拉桿防止模板傾倒。

模板安裝到位后，通過垂線，調位模板垂直度，垂直度調整完成后，檢查模板幾何尺寸，最后用測量儀器檢查其頂口坐標，滿足要求后固定并加固。如水平坐標不滿足要求，再用千斤頂對模板進行微調，確保平面坐標、垂直度及幾何尺寸均滿足要求。

為了利于鋼筋的定位，本工程要求使用高強砂漿定制保護層定位塊。保護層定位塊的尺寸及其形狀應能保證混凝土保護層厚度的準確性。

2.4.4 內模板

輔助墩及邊墩底部5 m及頂部1.5 m為實心段，中間部分為空心段。引橋墩墩底2 m及頂部2.5 m為實心段，中間部位為空心段。

空心墩內模利用3 cm厚的組合鋼模后場加工好后，轉運至前場分塊吊裝，倒角部分采用竹膠板模板，標準段模板高度為4.8 m，背楞采用雙腳手管，間距為45 cm，背帶2［10a，間距為80 cm。

在已澆筑完成的墩身內壁上，設置預留槽口，在槽口內，安設平臺底部型鋼支架，在支架上鋪設腳手板，待澆段澆筑完成后，吊出內模模板，再抽出型鋼平臺，用于下次施工。

1)倒角模板安裝。首先在上一節段混凝土施工時埋設支撐預埋件于節段頂面下15 cm處，待內模拆除后，預埋上焊接型鋼，要求所有型鋼頂面位置應在同一水平上且牢固。然后分塊安裝倒角模板擱置在支撐型鋼上，再在模板端頭設置阻擋鋼筋，防止模板傾倒。

2)內撐桿設置。為了保證墩身壁混凝土厚度，按照2 m×2 m間距布置墩身內撐桿，內撐桿長度等于墩身壁厚。

3)組合模板安裝、加固。同倒角模板安裝方法，分塊安裝墩身內壁組合鋼模板。內模板采用腳手管、頂托作撐桿，按照50 cm×80 cm間距布置，抵抗混凝土產生的側壓力。

2.5 實心段

空心墩頂實心段為長方形結構，主橋輔助墩及邊墩結構尺寸為4.2 m ×1.4 m，引橋結構尺寸為4.2 m ×0.9 m。

空心墩頂實心段一次性澆筑，輔助墩及邊墩為173.35 m3，引橋N1號～N7號墩為128.85 m3、引橋 N8號墩為179.85 m3。主橋輔助墩及邊墩在順橋方向，在墩身實心段底口下32 cm處4根Ⅰ20a(長1.8 m)作為承重梁，間距1.2 m。利用4根［10作為分配梁，沿順橋方向布置，其間距為40 cm。最后再在分配梁上鋪設膠合板，作為墩頂實心段的底模。

3 結語

在該施工方法下，成型橋墩線形平順，整體性較好，施工工期短，材料利用率較高，器械可重復使用避免浪費，節約施工成本。施工工藝要求較高，施工中的監測，糾偏比較重要。此施工方法，適用于高墩及超高墩的施工建設，可應用于其他相關工程。

［1］毛鶴琴.土木工程施工［M］.武漢:武漢理工大學出版社，2005.

［2］項海帆.高等橋梁設計理論［M］.北京:人民交通出版社，2001.

［3］李 峰.滑模工藝在薄壁高墩中的應用［J］.山西建筑，2011，37(22):182-183.