

摘要 文章以探討高速公路橋梁橋臺施工的關鍵技術為研究目的,采用理論與實踐相結合的方法,選擇邯港高速工程為例,對該項目橋梁橋臺施工技術進行了分析,詳細闡述了橋臺施工過程中的關鍵技術環節,包括地基處理、鋼筋安裝、模板安裝、混凝土澆筑等,并總結了橋臺施工中的質量控制措施。結果顯示,該項目橋臺施工技術應用具有良好效果,且施工期間未出現安全事故,對類似工程具有一定的參考價值。
關鍵詞 高速公路;橋梁工程;橋臺施工;技術分析;質量控制
中圖分類號 U445 文獻標識碼 A 文章編號 2096-8949(2025)03-0063-03
0 引言
橋臺作為橋梁的關鍵支撐結構,其施工技術對于橋梁的整體性能和使用壽命具有決定性影響。然而,當前高速公路橋梁橋臺施工中仍存在諸多問題和挑戰,如施工質量控制難度大、傳統施工技術效率低下等。因此,開展高速公路橋梁橋臺施工技術研究具有重要意義。該文旨在通過對橋臺施工技術的深入研究,為高速公路橋梁橋臺的施工提供科學的技術指導和建議,推動橋臺施工技術的創新與發展,為高速公路橋梁的安全、穩定、順暢運行提供堅實保障。
1 基本概念
1.1 高速公路橋梁橋臺的定義與分類
高速公路橋梁橋臺是指位于橋梁兩端,用于支撐橋梁上部結構并將荷載傳遞至基礎的結構體。橋臺不僅承受橋梁的縱向和橫向荷載,還起到防止橋梁位移和保持橋梁穩定性的關鍵作用。高速公路橋梁橋臺的分類主要依據其結構形式和功能特點進行劃分。常見的橋臺類型包括重力式橋臺、懸臂式橋臺、輕型橋臺等[1]。
(1)重力式橋臺。這類橋臺主要依靠自身重量抵抗外力和提供穩定性,一般采用大塊石或混凝土建造,具有較大的體積和重量。
(2)懸臂式橋臺。懸臂式橋臺的特點是橋臺的一部分嵌入河岸或路基中,另一部分則懸挑出來支撐橋梁。
(3)輕型橋臺。輕型橋臺通常采用鋼筋混凝土或預應力混凝土結構,具有體積小、重量輕、施工方便等特點。
1.2 橋臺在高速公路橋梁中的作用
橋臺作為高速公路橋梁的關鍵組成部分,對橋梁的整體性能、穩定性及安全性具有至關重要的作用,具體體現在以下幾個方面[2]:
(1)橋臺是橋梁上部結構的主要支撐點,承受著來自橋梁上部結構的各種荷載,包括恒載、活載及風、地震等自然力產生的附加荷載。這些荷載通過橋臺有效地傳遞到基礎及地基中,確保橋梁結構的整體穩定性。
(2)橋臺在橋梁的縱向和橫向位移控制中發揮著關鍵作用。通過橋臺的合理設計和施工,可以有效地限制橋梁在運營過程中由于溫度變化、交通荷載等因素引起的伸縮和位移,從而維護橋梁的線形和使用性能。
(3)橋臺還起到連接橋梁與路堤的作用,它使得橋梁與路堤能夠平滑過渡,保證行車的舒適性和安全性。同時,橋臺的設計也考慮排水和防護的需要,以防止水流對橋梁和路堤的沖刷和侵蝕。
2 高速公路橋梁橋臺施工技術應用分析
2.1 項目概況
邯港高速TJ1合同項目起訖樁號為K61+588.348~K82+000,全段均在東光縣境內,起點位于衡水和滄州交界處,終點位于東光縣找王鎮吳莊村,線路全長20.411 km。按雙向四車道的高速公路標準建設,設計速度為120 km/h,設特大橋514.982 m/1座(該橋全長1 414 m,其中滄州境內為514.982 m),大橋954 m/2座,中橋652 m/9座,通道橋44 m/2座;分離式立交1 406.88 m/6座,匝道橋1 143.3 m/9座;天橋219 m/2座。涵洞63道,樞紐互通1座,互通式立交2座,停車區1處,收費站2處。全線樁基共37 296 m/806根,墩柱3 633.973 m/462根,預制梁板共計996片。全線最長墩柱為16.225 m,最短墩柱為1.744 m。
2.2 橋臺施工工藝流程
該項目橋臺以樁柱式橋臺和肋板式橋臺為主,其中樁柱式橋臺的施工流程圖如圖1所示[3]:
2.3 橋臺施工關鍵技術分析
2.3.1 測量放線
根據設計要求及施工規范確定放坡率,開挖前應先測出基坑的中心位置、方向和高程,再結合基礎形式、尺寸、開挖深度確定基坑開挖方案,同時為便于立模及施工操作方便,需在基坑開挖每邊加寬0.8 m。將樁頭混凝土浮漿全部鑿除,裸露出新鮮混凝土,并沖刷干凈,保證樁基與臺帽混凝土聯結牢固。按照施工設計圖紙定出臺帽的各個角點,測量各個角點的高程,計算出各個點的模板支護高度,根據放樣點定出模板的支護范圍,并保證模板支護鋼筋的保護層厚度。
2.3.2 基坑開挖
(1)基坑開挖
根據地質條件和地形情況確定開挖方式,該項目施工中的基坑采用挖掘機開挖方式。放坡開挖的坡度為1∶0.5~1∶1,當開挖通過不同的土層時可選用不同的坡度,但應預留不小于1.5 m的平臺;基坑深度大于5 m時應放緩坡并加設平臺?;禹攽龀?%的反坡,并做好防排水措施,疏通排水渠道,防止雨水或地表水匯集浸入基坑。同時,在距坑頂緣2.0 m內應防止堆放過重物資等,防止塌壁。基坑坑底每邊放寬不小于80 cm。當開挖至基坑坑底20~30 cm時,應采用人工清底,以免擾動原基,棄土不得妨礙施工,棄土堆的坡角離基坑頂緣的距離應不小于基坑的深度,基坑頂緣應留出1 m寬的護道[4]。
(2)基坑排水
在基坑施工時,在四周設排水溝匯于集水坑,水量少時可采用人工桶裝排水,水量多時應采用潛水泵排除基坑內的積水,保證基坑底在基礎范圍內無明水和流水。
2.3.3 橋臺臺身施工
臺身是橋臺的主要組成部分,應嚴格按照設計要求對其進行施工。在臺身施工過程中,需要注意以下幾個方面:一是鋼筋安裝,根據設計要求安裝臺身所需的鋼筋,并保證其正確的位置和間距;二是模板安裝,根據設計要求完成安裝,確保模板的平整度、整體性及完好性;三是混凝土澆筑,在鋼筋、模板安裝完成后,進行混凝土澆筑,保證混凝土的質量和密實度;四是混凝土養護,完成混凝土澆筑后,進行必要的養護,確保其強度和穩定性。
(1)鋼筋加工及安裝
鋼筋按照施工圖設計在鋼筋加工廠集中加工成半成品,加工前應對鋼筋進行檢查,合格后才能使用。嚴格按設計圖紙下料加工,加工好的鋼筋應按規格、長度、編號堆放整齊。現場鋼筋的安裝綁扎、焊接,應嚴格按設計圖紙及規范要求進行施工,保證搭接長度、焊接長度及質量,確保鋼筋根數、間距、保護層厚度等滿足設計圖紙及規范要求。
(2)模板制作及安裝
為了保證混凝土質量、外觀、尺寸和平整度要求,該項目施工中的模板采用鋼模板。為保證施工質量,要求模板表面光滑、平整、順直,連接處應牢固穩定,密封不漏漿、不錯位;并采取加固措施,四周采用三道鋼管抱箍,中間用對拉螺栓加固,防止模板變形和位移。在安裝模板前,應對模板內側清理干凈后涂抹脫模劑。
在模板安裝時,應使用汽車吊配合人工的方式進行安裝,模板安裝完畢后需及時對模板安裝質量進行自檢,質檢合格后方可進行下道工序的施工。模板拼裝圖如圖2所示:
(3)混凝土澆筑及養護
該項目混凝土采用商品混凝土,由混凝土罐車運至現場。在運輸過程中應確?;炷敛话l生離析、漏漿、嚴重泌水等現象。當混凝土運到項目施工現場后,需至少開展3組混凝土試件試驗,檢查混凝土坍落度是否滿足設計要求。
混凝土采用水平分層澆筑,且每層厚度不超過30 cm。從混凝土罐車或溜槽等高處直接傾卸混凝土入倉時,混凝土垂直高度不宜超過2 m?;炷寥雮}后應及時采用插入式振搗器進行振搗,為保證混凝土密實性,振搗過程中應插入下層混凝土50~100 mm,同時為避免振搗器碰撞鋼筋及模板,振搗器應與側模保持50~100 mm的距離。在混凝土振搗過程中必須保證振搗密實,密實的標志一般是混凝土停止下沉、不再冒出氣泡,表面呈現平坦、泛漿?;炷恋臐仓B續進行,出現中斷時應避免出現混凝土初凝,若超過規范的規定時間,應預留施工縫。
混凝土澆筑完后進行覆蓋灑水養生,當混凝土強度達到2.5 MPa時方能拆除側模。側模拆除后應采用塑料薄膜進行包裹,灑水養生7 d,每天灑水次數以能保持混凝土表面經常處于濕潤狀態為標準。
2.3.4 臺背、錐坡施工
(1)臺背回填
在橋臺施工完畢后,應在柱或肋板兩側對稱分層回填,分層夯實。用于回填的全部材料應確保充分壓實,具有不透水性且不得含有泥草、腐物等材料?;靥畈牧蠒r,應分層填筑并嚴格控制含水量,分層松鋪厚度宜小于30 cm,碾壓遍數不小于10遍。當采用小型夯具時,應充分分層夯實,保證密實度不得小于95%。每層填筑質量均要實施檢測,透水性材料應以干容重或空隙率控制施工質量。
(2)錐坡回填
帶錐坡的橋臺,其錐坡填心應與臺背回填同時進行,并按設計寬度一次填足。錐坡為橢圓曲線,錐體坡面設長軸方向為1∶1.25,沿短軸方向為1∶1.5或1∶1.75,錐坡頂應與路基外側邊沿同高,錐體填土應分層夯實,錐坡內部用砂卵礫填筑夯實[5]。
1)錐體填土應嚴格按照設計高程及坡度進行填足,若混凝土預制塊厚度不足,需挖去多余土壤,以確保填土量達標。錐坡放樣時,坡頂應預留2~4 cm,以補償填土沉降后的高度損失,確保填土高度滿足設計要求。
2)在砌筑預制塊時,應將拉線張緊并保持表面平順,同時按規范在預制塊背后設置砂礫石倒濾層,以防錐體土方受水侵蝕變形。
3)錐坡與路肩或地面的連接必須平順,以利排水,避免砌體背后沖刷或滲透坍塌。
4)漿砌混凝土預制塊錐坡,用砂漿勾縫時,應在預制塊護坡砌筑完成后間隔一段時間,待錐體基本穩定后再進行勾縫,以減少灰縫開裂。
3 高速公路橋梁橋臺施工質量控制措施
高速公路橋梁橋臺施工的質量控制措施,可從設計、材料、施工工藝、現場管理等多個維度進行全面且嚴謹的質量把控,具體包括以下幾個方面:
(1)施工準備階段的質量控制。在施工前,應對施工現場進行全面的地質勘察,評估地基承載力,確保橋臺基礎的穩定性。同時,對用于橋臺建設的各類建筑材料,如原材料、半成品等,必須嚴格執行進場驗收制度,做好檢查把關,不符合質量標準的材料一律不準進場,原材料的型號、規格、質量、品種須符合設計要求,且出廠合格證或試驗資料齊全。
(2)施工過程的質量控制。在橋臺施工過程中,應進行實時監控和質量檢驗,包括但不限于對混凝土澆筑的溫度、濕度條件進行控制,確保混凝土養護環境滿足規范要求;對鋼筋焊接、綁扎的質量進行檢測,防止焊接不牢或綁扎不穩固;對模板安裝的精度進行檢查,確保橋臺幾何尺寸的準確性。
(3)施工后的質量檢驗。在橋臺施工完成后,應進行全面的質量檢驗,包括靜載試驗、動載試驗等,以驗證橋臺的承載能力和穩定性。此外,還應檢查橋臺的防水、排水系統是否完善,以防止水分侵蝕影響橋臺結構的安全。
4 結語
綜上所述,高速公路橋梁橋臺施工對橋梁具有重要作用,該文深入探討了橋臺施工技術的理論基礎、施工關鍵技術。研究結果表明,橋臺施工技術對于橋梁的整體性能和使用壽命具有重要影響。在實際施工中,應注重施工前的準備工作、施工過程中的關鍵技術控制,以及施工質量的檢測與評估等方面。同時,針對現有施工技術的挑戰和問題,應積極探索創新方向,推動橋臺施工技術的不斷進步與發展。該文的研究結果將為高速公路橋梁橋臺的施工提供有益的參考和借鑒,為推動橋臺施工技術的創新與發展作出積極貢獻。在未來的研究中,可進一步關注橋臺施工技術的智能化、自動化發展趨勢,以及新材料、新工藝在橋臺施工中的應用前景。
參考文獻
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[5]李志俠.高速公路橋梁工程墩臺施工技術的應用[J].交通世界, 2018(34):110-111.
收稿日期:2024-07-26
作者簡介:楊沙(1995—),女,本科,助理工程師,主要從事工程質檢工作。