0 引言
在橋梁工程建設中,橋墩作為支撐上部結構的關鍵承重構件,其施工質量與安全直接關系到整座橋梁的穩定性和耐久性。此類高墩施工不僅面臨著鋼筋安裝量大、定位精度要求高、模板選型與架設難度大等技術難題,還受到施工現場地形地勢復雜、作業面狹小等客觀條件的限制,對施工工藝的科學性與合理性提出了極高要求。因此,深入分析雙嶼門東引橋墩身施工的重難點,優化并明確具體施工工藝,對于保障工程質量、提升施工效率、降低安全風險具有重要意義。
1工程概況
雙嶼門東引橋位于火燒山嘴,橋梁起點與路基相接,終點與雙嶼門通航孔橋相連。在引橋下部結構施工過程中,施工人員均采用直徑9m的管柱式基礎 + 墻式墩 + 大挑臂預應力蓋梁的整體式橋墩施工方式。其中,管柱式基礎的深度為8~24.5m;墩身均采用圓端型實體墩;蓋梁橫橋向寬度為 30.25m ,順橋向寬度為 3.8m 。計劃通過調整支座墊石及擋塊的橫橋向布置,來調整上部結構中分帶寬度及T梁分布位置。
雙嶼門東引橋墩身高度 ?30m ,均采用圓端型直壁實體墩,截面尺寸 7.6m×3.6m ,倒圓半徑 1.0m ,8#~11#墩高為 40.662~52.737m 。頂部圓弧形墩帽高度為6m,圓弧半徑為 8.45m ,墩帽頂口截面尺寸為 12.6m×3. 6m。墩身使用C40海工混凝土,墩身主筋采用直徑分別為36mm 和 20mm 的HRB400鋼筋。
2雙嶼門東引橋墩身施工工藝分析
2.1 施工難點及解決思路
8#~11#橋墩施工中,每節橋墩計劃澆筑高度為 4.5m? 由于橋墩斷面尺寸較大且倒角為圓弧形,因此鋼筋安裝工程量大,且鋼筋定位及安裝難度高。針對這一施工難點,施工團隊提出的解決思路是墩身鋼筋采用網片化制作安裝的方式,實現1+1短線匹配,同時用定位卡具對安裝鋼筋準確定位。通過這些方式減少高度吊裝次數,提升施工質量、精準度和安全性。部分墩身高度相差比較大,且施工現場地形地勢比較復雜,施工作業面小,存在安全風險。針對這一施工難點,施工團隊提出的解決思路是采用懸臂模板方式開展墩身混凝土施工,以便更好地適應不同墩身高度的施工任務。通過這種方式減少吊裝質量和模板散件,提升高空作業的安全性。
2.2 施工工藝
2.2.1 施工技術參數
根據橋墩自身的結構尺寸,確定墩身標準節分層高度為 4.5m ,墩帽高度為6m,計劃分兩次澆筑墩帽,每次澆筑 3m 。將墩身施工使用的懸臂模板高度設計為 4.65m 墩帽施工使用異型鋼模板,高度設計為6m。以引橋墩柱施工技術參數為例,引橋墩柱施工標準階段4.5m高,模板配置高度為 4.65m ,下包 10cm ,上方超高 5cm 。
引橋墩柱施工計劃采用懸臂模板。為保證懸臂模板的施工效果,將使用對拉螺栓承擔懸臂模板混凝土的側壓力。懸臂模板由模板、主背楞、斜撐、后移裝置、三角架、埋件系統、吊平臺、挑架等部件組成,在墩身施工中發揮著重要的作用。引橋墩柱施工懸臂模板結構如圖1所示。
圖1引橋墩身施工懸臂模板結構

2.2.2施工工藝流程
雙嶼門東引橋墩身施工工藝流程示意圖如圖2所示。
圖2雙嶼門東引橋墩身施工工藝流程示意

2.2.3墩身施工要點
2.2.3.1懸臂模板安裝
雙嶼門東引橋墩身懸臂模板安裝過程中,將26m作為吊裝高度限制標準,26m以下使用25t汽車起重機,26m以上使用50t汽車起重機或塔式起重機。選好吊裝作業設備之后,按照“組裝三腳架 $$ 安裝主平臺立桿 $$ 安裝三腳架平臺板 $$ 吊起三腳架 $$ 將三腳架平穩掛于預埋支架上 $$ 插入安全銷 $$ 組裝模板和操作平臺 $$ 吊起組裝后的懸臂模板→將模板轉移到后移裝置上進行安裝→調整懸臂模板”的流程完成作業任務[2]。
安裝好懸臂模板后,需按照懸臂模板循環工藝進行架體提升,具體步驟如下:完成A節段混凝土澆筑及鑿毛工作后,安裝 A+1 節段墩身鋼筋,同時拆除模板拉桿和固定裝置,后移模板,并在A節段預埋爬錐上安裝掛座體。澆筑完成后,當混凝土強度 ?15MPa 時,即可進行懸臂支架架體提升工作。利用模板 + 三角架體 + 吊平臺平穩吊起懸臂支架,并將其掛于A節段澆筑預埋安裝好的掛座體上,在規定位置上插入安全插銷。合模并固定提升懸臂支架架體后,安裝固定預埋爬錐并澆筑
節段混凝土。懸臂模板架體提升流程如圖3所示。
圖3懸臂模板架體提升流程

2.2.3.2勁性骨架施工
綜合考慮雙嶼門東引橋墩身施工鋼筋模數和施工現場條件等因素,決定采用分節加工安裝的方式完成墩柱勁性骨架施工任務,施工思路為“每9m設置一組勁性骨架”。勁性骨架施工的具體參數如下:主桁架采用∠100×10 角鋼,斜撐及橫撐采用 ∠63×6 角鋼,水平連接采用 ∠63×6 角鋼,每層水平連接間距 3m 。勁性骨架的構造圖如圖4所示。
圖4勁性骨架結構

在加工勁性骨架時,需提前進行測量調平。整個過程中,通過測量放樣獲取相關數據。先將角點桁片定位在勁性骨架加工臺座上,并將其焊接在角鋼上,然后同槽加工兩節勁性骨架的連接腳板[3]。勁性骨架制作完成之后,將其運送至施工現場之后,并使用汽車起重機進行吊裝作業。在安裝和連接環節,使用對接用180mm×180mm×10mm 鋼板作為兩節勁性骨架的連接腳板,采用10mm厚Q235鋼板作為焊接的節點板。
2.2.3.3鋼筋安裝
先使用普通鋼筋制作14個網片單元,網片單元制作采用圓倒角部分主筋單獨散拼兩種方式,其他節段使用4 1+1′′ 短線匹配法制作。網片單元制作完成之后,利用胎具進行箍筋定位,確保鋼筋處于準確位置。完成箍筋定位工作后,及時進行鋼筋捆扎。捆扎過程中應對豎向主筋兩側接頭進行螺紋加工,以確保鋼筋端頭平整,能夠與鋼筋軸線保持垂直狀態[4]。
完成上述任務后,認真檢查鋼筋的規格、型號和尺寸。按照施工要求劃線,并在鋼筋與模板間加裝墊塊,以避免焊接墩身箍筋與主筋時損傷主筋或混凝土表面。
2.2.3.4首節墩身施工
首節墩身高 4.6m ,施工時應明確墩身直線段4個角點位置,并用墨線標記來找平墩身模板底部。首節墩身施工區域安裝懸臂模板,并在墩身側面搭設臨時鋼管斜撐固定模板,為施工人員提供了更大的施工作業面,便于高效開展墩身鋼筋綁扎以及模板加固校正工作。這不僅能大幅度提升施工安全性,也能夠提高作業效率。
2.2.3.5第2、3節墩身施工
第2、3節墩身施工高度為4.5m,利用第一次預埋的埋件系統安裝懸臂支架支撐模板。安裝懸臂支架支撐模板后,利用汽車起重機將懸臂支架吊升到合適位置,以便于安裝下平臺。同時,采用機械直螺紋套筒連接墩身鋼筋主筋接頭。上述懸臂支架和下平臺可作為開展第2、3節墩身施工的平臺,不僅能增大施工作業面,還能減少現場焊接時間,大幅提升施工效率和質量。
2.2.3.6其余墩身施工
第2、3節墩身混凝土澆筑施工達到強度標準后,需利用起重機提升懸臂支架支撐模板,將懸臂模板安裝固定在預埋爬錐系統上,以便施工人員在更大的工作平臺上交替完成綁扎鋼筋、澆筑混凝土等工作。鋼筋綁扎和安裝期間,應在勁性骨架邊緣設置高度為1.2m的欄桿,同時安裝鋼絲繩作為施工人員進行墩身施工的安全母繩。施工人員需在安全母繩牽引下,站在墩內和墩頂勁性骨架上完成施工任務。這樣既能為施工人員提供充足的作業空間,又能給予足夠的安全保障。
2.2.3.7墩帽施工
墩帽施工時,應在墩柱施工至墩帽倒角位置后及時拆除懸臂模板,并安裝三腳架平臺進行組合鋼模板安裝。同時,需將模板與包邊螺栓連接在一起,然后在包邊螺栓下安裝16個牛腿,牛腿焊接在預埋件上。其中,16個牛腿是由 12mm 鋼板焊接成的T型結構組成。在此基礎上,按照圖紙要求分兩次澆筑高6m的墩帽,澆筑時采用8塊廠制定型鋼模板。
2.2.3.8混凝土施工
混凝土在拌合站集中攪拌后,由攪拌運輸車運送至施工位置,運輸中需防止離析、漏漿、嚴重泌水及坍落度損失過多。混凝土運至施工位置后,應先清理模板內雜物,并檢查支架、模板、鋼筋和預埋件的位置與質量。
檢驗合格后方可進行分層澆筑,控制每層厚度不超過30cm ,澆筑速度不大于 0.75m/h 。按照“先四周后中間、分層澆筑、分層振搗”的原則進行混凝土澆筑,入模后立即振搗,確保混凝土密實均勻。這樣可以避免混凝土產生氣泡,保證工程施工質量。混凝土澆筑完畢后,應按照標準要求進行養護。
2.3 項目驗收
項目驗收標準依據JTGF80/1—2017《公路工程質量檢驗評定標準》、JTG/T3650—2020《公路橋涵施工技術規范》、GB50205—2020《鋼結構工程施工質量驗收標準》制定。驗收流程為:項目部制定驗收工作內容→項目部逐項進行自檢自評→向監理單位提出驗收申請 $$ 監理單位對驗收項目進行預審→進行專題驗收→形成書面驗收結論→項目部按意見整改。雙嶼門東引橋墩身施工過程中,鋼筋安裝、模板制作安裝和現澆墩身質量均符合規范要求。
3結束語
在雙嶼門東引橋墩身施工中,面臨高墩作業、鋼筋安裝量大、定位安裝難度高以及墩身施工作業面小等施工難點。針對于此,通過采用網片化鋼筋制作安裝、懸臂模板施工以及分節式勁性骨架安裝等措施,有效解決了施工中的難點問題,大幅度提升了施工安全性及施工效率和質量。整個工程項目施工過程中,采用的懸臂模板安裝及提升、勁性骨架安裝、鋼筋安裝以及墩身墩帽施工等工藝流程,不僅滿足了雙嶼門東引橋圓端型高墩的施工需求,也為類似工程提供了參考。
參考文獻
[1]徐愛敏,王東妹,張杰.V型墩剛構橋自平衡組合支護體系設計與施工[J].世界橋梁,2024,52(5):24-29.
[2]周光明.公路橋梁主橋橋墩樁基及承臺施工工藝[J].四川建材,2024,50(9):188-189+206.
[3]陳岱杰,胡雷挺,程德林,等.六橫跨海通道雙嶼門大橋總體設計[J].公路,2024,69(8):210-216.
[4]趙沖,高樹青,王經業,等.基于自動化提升的大體積墩身快速施工技術研究J].建筑結構,2023,53(S2):2003-2008.
[5]王華治,呂福鋼.海域長橋墩身裝配化設計發展及探索[J].公路,2023,68(5):171-175.
[6]劉強,劉波.橋梁墩柱水平鋼筋構造細節探討[J].公路,2023,68(2):97-102.
[7]張興志,樸瀧,余允鋒,等.跨海橋梁大型預制墩身施工關鍵技術[J].橋梁建設,2020,50(5):113-118.