橋梁墩柱蓋梁一體化施工技術(shù)研究

王曉利，張金生，李風(fēng)賢，楊延柯

(山東恒祥市政公路工程有限公司，山東 淄博255000）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)交通事業(yè)提出了更高的要求。我國地形復(fù)雜多樣，常常利用橋梁工程以減少地形造成的攔阻，所以，需要保證橋梁的施工質(zhì)量，減少安全隱患。在橋梁工程中，墩柱是用于承載橋梁上部結(jié)構(gòu)物的下部承重物[1]，蓋梁指的是為支承、分布和傳遞上部結(jié)構(gòu)的荷載，在排架樁墩頂部設(shè)置的橫梁[2]，二者的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與質(zhì)量管理都對(duì)橋梁整體的施工質(zhì)量與穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響[3]。

而在橋梁墩柱與蓋梁的實(shí)際施工過程中，存在施工步驟煩瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低、不夠安全穩(wěn)定等問題，影響了橋梁墩柱與蓋梁的施工質(zhì)量[4，5]，造成安全隱患。所以，應(yīng)當(dāng)選擇合適的墩柱蓋梁支模體系，控制安裝模板的施工質(zhì)量，并且在混凝土澆筑完成，拆除模板后，對(duì)混凝土表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，以保證橋梁滿足設(shè)計(jì)要求[6]。

為確保橋梁墩柱與蓋梁的施工質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求，在總結(jié)分析既有橋梁施工經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，選擇合適的施工步驟，對(duì)關(guān)鍵工序結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新以及制訂養(yǎng)護(hù)計(jì)劃是開展橋梁墩柱與蓋梁一體化施工技術(shù)研究的重點(diǎn)工作[7，8]。

2 工藝流程與操作要點(diǎn)

2.1 橋梁墩柱施工

1）在施工準(zhǔn)備階段，要將施工范圍內(nèi)的樁基與系梁頂面進(jìn)行鑿毛處理，并用清水沖洗。

2）墩柱施工前調(diào)直預(yù)留鋼筋，在系梁或樁基頂面測(cè)量外輪廓線的位置，并標(biāo)于系梁上。復(fù)測(cè)墩柱底標(biāo)高，架立墩柱模板。

鋼筋的制作與加工均需要在特定場(chǎng)合內(nèi)進(jìn)行，鋼筋制作綁扎根據(jù)墩柱分節(jié)施工次數(shù)進(jìn)行，預(yù)留足夠的搭接長(zhǎng)度，受力鋼筋接頭位置相互錯(cuò)開不小于35mm。鋼筋籠完成后在主筋上安裝預(yù)制混凝土墊塊，以保證保護(hù)層的厚度。鋼筋焊接采用雙面焊接，焊縫長(zhǎng)度不小于5mm。

3）模板制作：采用組合定型鋼模板，按照斷面設(shè)計(jì)尺寸加工。在制作模板前，需要根據(jù)混凝土的入模速度、重量等情況進(jìn)行核算，保證模板自身的強(qiáng)度和剛度，保證質(zhì)量。模板制作加工出場(chǎng)前需要進(jìn)行拼裝檢驗(yàn)，滿足要求后再運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。

4）模板安裝：模板用吊車安裝到位，用經(jīng)緯儀控制模板垂直度，并穩(wěn)定支撐。加固后對(duì)模板進(jìn)行檢查，做到安裝位置準(zhǔn)確，模板表面無雜物污漬，模板之間連接緊密，無明顯空隙，模板安裝的結(jié)構(gòu)尺寸必須滿足設(shè)計(jì)要求。

5）混凝土澆筑：在墩柱內(nèi)用串筒保證混凝土從模板高處傾落，并且不分散，串筒底距離澆筑混凝土頂面不超過2m。混凝土分層進(jìn)行澆筑，每一層澆筑厚度不大于30cm。入模后的混凝土及時(shí)振搗，并按照要求操作以保證混凝土振搗質(zhì)量。振動(dòng)棒插入下一層混凝土5～10cm。振搗時(shí)，若混凝土表面不再顯著下降，不再出現(xiàn)大量氣泡，并且混凝土表面均勻、平坦。即表示混凝土澆筑已經(jīng)密實(shí)，不可再振。

6）模板拆除：在墩柱混凝土強(qiáng)度達(dá)到一定程度時(shí)，開始拆除模板，為保證墩柱外觀完好平滑，模板拆除時(shí)不能強(qiáng)行撬模，以避免影響混凝土表面。拆下的模板收集整理，以備以后工程使用。

7）混凝土養(yǎng)護(hù)：混凝土澆筑完畢初凝后，覆蓋頂面，采用塑料薄膜纏繞柱體，以水桶注水的方式養(yǎng)護(hù)。并派專人看管、加水，養(yǎng)護(hù)期不少于7d。

2.2 橋梁蓋梁施工

1）蓋梁承重掛籃安裝：為了加強(qiáng)承重抱箍與墩柱兩者之間的摩擦力，需要在兩者之間安裝橡膠墊，以防止混凝土磨損[9，10]。

2）制作和安裝鋼筋：保持鋼筋清潔完整，按照設(shè)計(jì)位置捆扎固定。

3）安裝蓋梁模板：按照邊線安裝模板，施工時(shí)捆扎牢固，避免誤差，保證施工過程的穩(wěn)定性。

4）蓋梁混凝土施工：與墩柱混凝土施工過程類似，要科學(xué)掌握澆筑時(shí)混凝土溫度，避免天氣影響，至強(qiáng)度滿足要求時(shí)可拆除模板。

3 施工難點(diǎn)與處理措施

1）施工準(zhǔn)備：準(zhǔn)備施工所需的腳手架橫桿、腳手架立桿、安全網(wǎng)、抱箍件、水平千斤頂、滑升卷揚(yáng)等。

2）底板防滑嵌合鍵安裝：整體式框格腳手架底板與基礎(chǔ)墊層通過底板嵌合槽與底板防滑嵌合鍵嵌合防滑，并用底板固定螺桿固定。

3）定型化鋼模加固件安裝：墩柱定型化鋼模兩側(cè)設(shè)置模板外側(cè)串耳，腳手架橫桿穿過串耳并用串桿固定螺帽固定。

4）定型化固模連件安裝：安裝鉸接分離式抱模卡箍，兩側(cè)設(shè)置連腳手架支板以固定腳手架形成定型化固模連件。

5）復(fù)合式砂筒安裝：砂筒外安裝外置支撐筒，側(cè)面設(shè)置支撐筒啟閉手孔，支撐筒頂絲升連桿上部，連接連桿頂固定環(huán)墊與獨(dú)立空心環(huán)墊，通過固定螺帽連接固定上部結(jié)構(gòu)，形成復(fù)合式砂筒。

6）橫梁固模弧板安裝：橫梁固模弧板貼著墩柱，靠近墩柱一側(cè)設(shè)置橫梁連接豎板，在2 塊豎板之間通過豎板對(duì)拉預(yù)應(yīng)力桿相連。

7）預(yù)制裝配式埋入基礎(chǔ)安裝：通過在基礎(chǔ)固定槽上設(shè)置基礎(chǔ)固定孔，與基礎(chǔ)固定樁嵌合相連，并上覆基礎(chǔ)固定連板。

8）滑升式運(yùn)料平臺(tái)安裝：預(yù)埋支架固定預(yù)埋件通過卷揚(yáng)支架連接滑升卷揚(yáng)；定型化中空平臺(tái)架上鋪設(shè)中空平臺(tái)板，連接滑升卷揚(yáng)，與軌道滑槽、滑動(dòng)剎車件組成滑升式運(yùn)料平臺(tái)，在運(yùn)料平臺(tái)兩側(cè)安裝注水配重槽。

9）囊袋與拉桿反力預(yù)壓組合安裝：注水預(yù)壓囊袋連接注水管與排水管，上覆高強(qiáng)覆袋網(wǎng)，并通過反力預(yù)壓拉桿連接承臺(tái)預(yù)埋反力端與基礎(chǔ)預(yù)埋反力端預(yù)壓固定養(yǎng)護(hù)；反力預(yù)壓拉桿上安裝拉桿應(yīng)力計(jì)；連接承臺(tái)預(yù)埋反力端安裝墊層位移計(jì)。

10）儲(chǔ)水噴淋養(yǎng)護(hù)裝置安裝：蓋梁側(cè)模支架放置儲(chǔ)水罐，蓋梁上安裝噴淋頭滑桿與滑桿支架，連接滑桿噴淋頭滑動(dòng)噴淋蓋梁養(yǎng)護(hù)，在墩柱兩側(cè)安裝墩柱噴淋側(cè)桿與滑動(dòng)集水槽。

4 關(guān)鍵技術(shù)改進(jìn)與優(yōu)化研究

為了提高墩柱蓋梁一體化施工技術(shù)的施工質(zhì)量，根據(jù)以往相關(guān)施工經(jīng)驗(yàn)，在以下環(huán)節(jié)改進(jìn)與優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。

1）在橋梁墩柱支模施工環(huán)節(jié)，采用底部防滑嵌合鍵結(jié)構(gòu)搭設(shè)腳手架，整體式框格腳手架底板與基礎(chǔ)墊層嵌合固定，有效保證了腳手架底板的穩(wěn)定性及施工安全。在墩柱定型化鋼模兩側(cè)設(shè)置模板外側(cè)串耳，腳手架橫桿穿過串耳并用串桿固定螺帽固定，提高了支模結(jié)構(gòu)的安全性。橋梁墩柱滑升式運(yùn)料平臺(tái)采用注水平衡配重結(jié)構(gòu)，運(yùn)料時(shí)靈活注水配重，有效提高運(yùn)料平臺(tái)的穩(wěn)定性，提高工作效率。

2）在橋梁蓋梁支模施工環(huán)節(jié)，采用復(fù)合式砂筒結(jié)構(gòu)，砂筒外安裝外置支撐筒，通過固定螺帽連接固定上部結(jié)構(gòu)，有效保證了砂筒的穩(wěn)定性，提高承載力。在蓋梁模板上側(cè)采用囊袋與拉桿反力預(yù)壓組合，包括注水囊袋自重預(yù)壓，上覆高強(qiáng)覆袋網(wǎng)固定；通過反力預(yù)壓拉桿連接蓋梁底模與承臺(tái)預(yù)埋反力端與基礎(chǔ)預(yù)埋反力端進(jìn)行預(yù)壓固定養(yǎng)護(hù)，預(yù)壓效果好，有效提高蓋梁施工質(zhì)量。

5 結(jié)語

本文通過合理進(jìn)行橋梁墩柱蓋梁施工流程規(guī)劃，改善模板制作及安裝工藝，加強(qiáng)混凝土拆模后養(yǎng)護(hù)手段，控制橋梁墩柱與蓋梁的施工質(zhì)量，使其滿足要求，并對(duì)關(guān)鍵工序結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化創(chuàng)新，取得良好的效果，為類似橋梁工程墩柱蓋梁施工提供借鑒。