高速公路路橋工程橋梁墩帽施工工藝應(yīng)用研究

摘要：介紹了某高速公路路橋工程概況，將本文研究的高速公路路橋工程橋梁墩帽施工工藝，應(yīng)用到從測量放樣及墩帽架搭設(shè)、模板安裝和鋼筋綁扎、混凝土施工、拆模和養(yǎng)護等該橋梁墩帽施工的全過程。對墩帽抗壓強度和外觀質(zhì)量的檢查、測試與分析可知，墩帽混凝土抗壓強度和墩帽外觀質(zhì)量達到了標準規(guī)定和設(shè)計要求，說明本文所述路橋工程橋梁墩帽施工工藝取得了顯著的應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：路橋工程；橋梁墩帽；墩帽架穩(wěn)固性；混凝土抗壓強度

0" "引言

高速公路路橋工程施工質(zhì)量與施工工藝存在最為直接的關(guān)系，尤其是橋梁墩帽的施工，關(guān)乎到整個橋梁的穩(wěn)定與安全。一般情況下，橋梁墩帽承載著橋梁上部結(jié)構(gòu)的重力，并將其傳遞到墩身，起到了承上啟下的關(guān)鍵作用[1]。合理的墩帽施工工藝可以均分橋梁的重力，實現(xiàn)承載力的平衡。橋梁墩帽的設(shè)計結(jié)構(gòu)日趨多樣，施工的選擇性也更強。

橋梁墩帽具有更加靈活、多變的造型結(jié)構(gòu)，并可實現(xiàn)多點位關(guān)聯(lián)加固，為橋梁墩帽施工提供了有益的借鑒。但是當前的施工工藝在墩帽重力分配方面的控制性較差，再加上部分施工人員缺乏經(jīng)驗，未嚴格遵循施工規(guī)范和標準，造成墩帽重力分配出現(xiàn)偏差，導致影響橋梁施工質(zhì)量。為解決墩帽重力分配不均問題，本文結(jié)合高速路橋工程實際，開展橋梁墩帽施工工藝的應(yīng)用研究。

1" "工程概況

某高速公路路橋工程屬于周期性工程項目，其規(guī)模較大，預(yù)設(shè)的總里程為72km，預(yù)設(shè)為雙向四車道，初始確定的行駛速度為85km/h，對應(yīng)的路基寬度為22m[2]。該高速公路橋梁工程墩帽的設(shè)置數(shù)量為26座，采用高強度C30混凝土澆筑施工。墩帽作為該橋梁工程的重要組成部分，其設(shè)計與施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。為了確保墩帽符合當前橋梁工程技術(shù)標準，將墩帽的基礎(chǔ)夾角控制在90～120°[3]。

根據(jù)橋梁工程施工技術(shù)規(guī)范和設(shè)計要求，將墩帽與橋墩設(shè)計為緊密連接，可確保其在復雜受力環(huán)境能夠承受上部結(jié)構(gòu)的綜合荷載[4]。但是當前的墩帽施工及加固處理出現(xiàn)了一些問題：一是墩帽的布設(shè)點位不精準，二是墩帽與墩柱的關(guān)聯(lián)度不高。上述問題造成整個橋體的受力不均勻，埋下不同程度的安全隱患，給后續(xù)施工造成不利影響。為確保墩帽施工符合規(guī)范和設(shè)計要求，確保墩帽和橋梁的穩(wěn)定和安全，需制定和執(zhí)行有效的施工工藝。

2" "橋梁墩帽施工技術(shù)

2.1" "測量放樣及墩帽架搭設(shè)

2.1.1" "測量放樣

測量放樣是對橋梁墩帽施工位置的確定以及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)及信息的獲取，以便為后續(xù)施工奠定基礎(chǔ)。在墩柱完成施工并經(jīng)報驗合格后，測量放樣之前，需清理墩柱頂面，確保測量基準的清晰和放樣的準確[5]。使用全站儀精確放出墩柱中心點，使用水準儀進行底模標高的初步放樣，然后使用全站儀進行復核，確保底模標高放樣的精準度。

待底模安裝完畢后，先采用極坐標法測算出墩帽四角點和防震擋塊的坐標，再使用全站儀進行側(cè)模位置放樣[6]。整個測量放樣過程中，測量數(shù)據(jù)需與設(shè)計方案嚴格比對，確保無誤。

2.1.2" "搭設(shè)墩帽架

在完成墩帽測量放樣，且墩柱混凝土強度達到設(shè)計強度的80%以上的基礎(chǔ)上，搭設(shè)用于支撐墩帽混凝土澆筑施工的墩帽架。在墩柱上部安裝抱箍，作為墩帽架的搭設(shè)基礎(chǔ)，同時設(shè)定墩帽架搭設(shè)結(jié)構(gòu)和參數(shù)。墩帽架搭設(shè)結(jié)構(gòu)和參數(shù)如表1所示。

表1是經(jīng)過實際調(diào)整后設(shè)定的墩帽架搭設(shè)結(jié)構(gòu)和參數(shù)。按照設(shè)定的墩帽架搭設(shè)結(jié)構(gòu)和參數(shù)，進行墩帽架的搭設(shè)，確保墩帽架保持穩(wěn)固和平衡。墩帽架搭設(shè)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

在設(shè)定墩帽架搭設(shè)結(jié)構(gòu)后，確定墩帽架底面橫向設(shè)置的木方截面尺寸為14cm×17cm，以增強支架的整體性和穩(wěn)定性[7]。此外，為了確保墩帽架的穩(wěn)固性，根據(jù)具體的施工環(huán)境和地質(zhì)條件，采用斜撐+鋼筋加固的方式，為整個橋梁的穩(wěn)定性和安全性奠定堅實的基礎(chǔ)。

2.2" "模板安裝和鋼筋綁扎

2.2.1" "模板安裝

在完成對墩帽架的搭設(shè)之后，需要在墩帽架上進行模板安裝和加固。根據(jù)設(shè)計圖紙確定的模板形狀和尺寸制作出墩柱模板，按照先底模后側(cè)模的順序在墩柱架上進行模板安裝。模板安裝時，標定出接縫的位置和轉(zhuǎn)換點，避免漏漿和漲?，F(xiàn)象。

使用專用的連接件和緊固件，將模板固定在一起。此時需要注意的是，模板底部及其四周需要設(shè)置支撐和固定裝置。墩帽架和墩帽底模的抗壓能力，應(yīng)大于墩帽鋼筋混凝土立方體、施工機械設(shè)備以及施工人員等組成的總載荷。

2.2.2" "鋼筋綁扎

墩帽底模安裝、調(diào)整和加固完成以及墩帽鋼筋加工后，開始在墩帽底模上進行鋼筋綁扎施工，實現(xiàn)墩帽空間位置的初步確定。墩帽鋼筋加工和綁扎參數(shù)設(shè)定如表2所示。

在鋼筋加工過程中，要注意鋼筋的材質(zhì)和加工質(zhì)量，確保鋼筋的強度和穩(wěn)定性。根據(jù)鋼筋設(shè)計的布置位置和間距，在底模上畫出鋼筋的布置線。將加工好的鋼筋按照布置線進行擺放，并使用專用綁扎工具進行綁扎。

需要注意的是，在綁扎時盡量進行定點加固處理，且鋼筋與鋼筋之間保持平行或垂直狀態(tài)。注意鋼筋的交叉點位置和綁扎的牢固程度，避免出現(xiàn)漏綁、錯綁等現(xiàn)象。按規(guī)定在主筋外側(cè)設(shè)置預(yù)制的混凝土墊塊，用于澆筑墩帽混凝土時形成鋼筋保護層。

2.3" "混凝土施工

2.3.1" "混凝土制備

按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTJ041—2000），在完成墩帽鋼筋綁扎施工、經(jīng)檢驗合格后，進行墩帽混凝土澆筑施工，以形成堅固的鋼筋混凝土實體型墩帽。選擇符合工程施工要求的水泥、骨料、粉狀物料和水，按照混凝土配合比經(jīng)攪拌機攪拌成混凝土。要確?；炷恋馁|(zhì)量和強度，結(jié)合墩帽實際的澆筑需求，根據(jù)采集到的相關(guān)數(shù)據(jù)，設(shè)計出墩帽使用的C30混凝土配合比。經(jīng)過試驗、檢驗和調(diào)整后，形成該墩帽混凝土的生產(chǎn)配合比。

2.3.2" "混凝土澆筑

根據(jù)設(shè)計出的生產(chǎn)配合比，攪拌墩帽混凝土。在明確澆筑方向和點位之后，自下而上逐層澆筑，確?；炷翝仓木鶆蛐?，通過振搗確?；炷撩軐嵍?。在澆筑過程中，將混凝土的溫度控制在15～25℃之間，以保證混凝土的強度和耐久性。

不僅如此，還需要控制混凝土的澆筑速度。一般情況下，根據(jù)C30混凝土的特征及配合比，明確初始澆筑速度，結(jié)合澆筑時的溫度變化，進行澆筑差值的調(diào)整。混凝土澆筑允許最慢速度的計算公式如下：

V=Sh/（t-t0）" " " " " " " "（1）

式中：V代表混凝土澆筑允許最慢速度（m3/h）；S代表澆筑面積（m2）；h代表澆筑厚度（m）；t代表混凝土初凝時間（h）；t0代表混凝土完成制備到澆筑過程消耗的時間（h）。

根據(jù)計算結(jié)果并參考經(jīng)驗數(shù)據(jù)，將混凝土澆筑允許最慢速度設(shè)定為2.5m3/h。在墩帽混凝土澆筑過程中，加強澆筑的完整性和連貫性，最大程度避免澆筑過快導致混凝土離析、澆筑過慢導致管道堵塞及影響施工進度。

2.4" nbsp;拆模和養(yǎng)護

2.4.1" "墩帽混凝土抗壓強度

拆模和養(yǎng)護是保證墩帽施工質(zhì)量的最后一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是對墩帽實際施工效果的檢驗，更是對墩帽施工質(zhì)量的提升措施。通常拆模時間可結(jié)合施工進度進行適當調(diào)整。該橋梁使用C30混凝土，根據(jù)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》（GB 50010—2010）2015年版的規(guī)定，C30混凝土抗壓強度的標準值為20.1N/mm2，墩帽混凝土養(yǎng)生結(jié)束后，其抗壓強度不應(yīng)低于該標準值。

2.4.2" "拆除墩帽混凝土模板

一般而言，拆模時間需要在混凝土澆筑后的24～48h內(nèi)進行初步松動，然后繼續(xù)澆水保濕養(yǎng)護。由于墩帽模板體積較大，所以采用機械配合拆模的方式。使用起重機配合施工作業(yè)人員拆除模板，同時檢查墩帽混凝土表面及棱角不因拆除側(cè)模而受損，確保墩帽混凝土結(jié)構(gòu)完好無損。

2.4.3" "墩帽混凝土養(yǎng)護

墩帽混凝土模板拆除后，設(shè)定多個養(yǎng)護周期，繼續(xù)進行養(yǎng)護處理。使用澆水、覆蓋保濕材料（如麻布、草簾等）以及使用蒸汽等方式進行養(yǎng)護。在養(yǎng)護期間，確保混凝土表面始終保持濕潤狀態(tài)，防止其表面干燥開裂。養(yǎng)護時間通常根據(jù)混凝土的設(shè)計要求和環(huán)境條件確定，一般不少于7d。在養(yǎng)護期間，應(yīng)定期檢查混凝土的濕度和溫度，確保養(yǎng)護效果。

3" "施工效果測試與分析

3.1" "測試方法

在墩帽混凝土養(yǎng)護達到規(guī)定天數(shù)后，對墩帽混凝土強度和外觀進行檢查和測試。在墩帽平面中隨機標定出4個測試節(jié)點，每個測試節(jié)點需要關(guān)聯(lián)對應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備，便于實時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)。在墩帽混凝土強度方面，選擇其抗壓強度進行測試。在墩帽混凝土外觀質(zhì)量方面，測試其鋼筋保護層厚度。

3.2" "測試數(shù)據(jù)

按照上述方法，對墩帽混凝土的4個測試節(jié)點進行了測試。墩帽混凝土抗壓強度和鋼筋保護層厚度的測試數(shù)據(jù)如表3所示。

3.3" "分析測試結(jié)果

根據(jù)《混凝土強度檢驗評定標準》（GB/T 50107—2010）規(guī)定，墩帽混凝土抗壓強度標準差的計算公式如下：

?cu，min≥0.90?cu，k" " " " " " " （2）

式中：?cu，min代表混凝土立方體實際抗壓強度的最小值（N/mm2），?cu，k代表混凝土立方體抗壓強度標準值（20.1N/mm2）。

公式的計算結(jié)果表明，墩帽混凝土4個測試節(jié)點測試出的實際抗壓強度均大于混凝土立方體實際抗壓強度的最小值。此外，墩帽鋼筋保護層厚度符合設(shè)計要求。這說明墩帽混凝土強度達到了標準規(guī)定和設(shè)計要求的抗壓強度指標，墩帽外觀質(zhì)量符合設(shè)計要求，本文所述路橋工程橋梁墩帽施工工藝取得了顯著的應(yīng)用效果。

4" "結(jié)束語

綜上所述，通過某高速公路路橋工程橋梁墩帽施工實例，對本文所述高速公路路橋工程橋梁墩帽施工工藝進行了實際應(yīng)用，取得了顯著的應(yīng)用效果。橋梁墩帽施工工藝的針對性較強，采用定點加固和平衡施工的方式，增強了墩帽與墩柱之間的關(guān)聯(lián)性。在模板底部及其四周設(shè)置支撐和固定裝置，提高了墩帽架和墩帽底模的抗壓能力。根據(jù)墩帽混凝土的特征及配合比明確最慢澆筑速度，防止混凝土管路堵塞。在墩帽混凝土模板拆除后設(shè)定多個養(yǎng)護周期，繼續(xù)進行養(yǎng)護處理，確保該橋梁墩帽施工符合相關(guān)標準、規(guī)范和技術(shù)要求。

參考文獻

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