高速铁路桥梁桥墩的施工工艺与质量控制措施

石宏泰

【摘要】本文主要集中分析了高速铁路桥梁桥墩的施工工艺和施工方法，并探讨了高速铁路桥梁桥墩的施工过程中的质量控制措施，以期可以为高速铁路桥梁桥墩的施工提供借鉴。

【关键词】高速铁路桥梁桥墩；施工工艺；质量控制

中图分类号： U448 文献标识码： A

一、前言

随着我国高速铁路建设步伐的加快，施工质量的要求进一步提高，所以，高速铁路桥梁桥墩的施工不可盲目进行，一定要按照施工方案展开施工，采取科学的施工工艺，做好质量控制工作。

二、中国高速铁路桥梁建设理念

1、保证高速条件下的安全与舒适

高速铁路桥梁与普通铁路桥梁的显著区别在于列车运行速度,确保设计速度目标值条件下的安全与舒适性,是高速铁路桥梁建设的关键之一,涉及动力响应、桥梁结构非弹性变形、稳定频率和路桥刚度过渡、大跨度桥梁低频振动、桥面构造以及高速铁路线型要求等方面。

动力响应问题是高速铁路桥梁设计的关键。高速列车在桥梁上运行时,列车与桥梁之间的互动影响明显,在结构设计中除满足常规桥梁的静力强度、刚度要求外,对结构的动力特性必须高度重视。梁跨结构必须具有足够的刚度和自振频率,宜采用箱形梁等刚度大、动力性能好的结构形式。

2、注重环境与景观的适应

高速铁路桥梁建设,必须充分研究建设地区的环境因素,预判环境对桥梁的影响,解决不同自然环境条件下的基础设计、结构选型、环境相融性、构造措施等问题。

注重节约用地。建造高架桥梁与修建路基相比,能够少占良田,节约土地资源。中国高速铁路多位于东、中部地区,该地区人口稠密、道路纵横交错,采用高架桥能更好地适应城市的规划与发展,方便沿线两侧居民的出行。

减少噪声影响。列车高速运行,轮轨碰撞、列车受电弓与接触网摩擦、列车与空气摩擦、结构物自身振动都会产生很大噪声,需采取有效措施,重视减隔振设计,尽量减少噪声影响。目前桥梁支座普遍采用橡胶支座,轨道采用弹性橡胶垫,减振消振、减少噪声,减少对环境的影响。穿越城镇或居民区的桥梁,在桥面外侧设置声屏障等措施。在建设与运营各阶段,要严格控制对水体、土壤、大气的污染,减少对生态的破坏。

三、高速铁路桥梁桥墩的施工工艺

现今，随着高速铁路的行车速度在逐渐增大，对其高速铁路桥梁的质量要求也就随之上了一个台阶，桥梁的稳固程度主要还是决定于其桥墩的设计可监管力度。目前应用于高速铁路的桥梁主要有以下几种：

1、跨连续梁桥

一般的跨连续梁桥为两跨或两跨以上连续的梁桥，其主梁是连续的支承在几个桥墩上，为了减小其顺桥向的水平力,跨连续梁桥的桥墩常常设计成柔性墩。在桥墩的设计中,墩顶顺桥向水平力一般会成为主要的设计控制因素。桥墩所受的水平力可分为汽车制动力、温度变化和混凝土收缩徐变而产生的作用力这三个方面；而桥墩所受外部作用力也会对其产生影响，例如：土侧压力和船撞力等

2、平弯桥

平弯桥顾名思义就是平面弯桥，如右图所示因为受地形和地物的双重限制,而把桥轴线布置成平面曲线的一种桥梁。这种桥的桥台分为铰点支座和抗扭固定，根据这种结构其桥墩的设计主要为固结支撑和点铰支座。

3、斜拉桥

斜拉桥也可以称作斜张桥，是将主梁用很多根拉锁直接将桥搭接拉的一种桥梁。斜拉桥主要由索塔、主梁、斜拉索组成。例如上海杨浦大桥、南京长江三桥南汊桥、香港昂船洲大桥都是著名的斜拉桥。斜拉桥的拉索一般从一个桥墩的顶端，方向一致的呈/状或∧状分布，一般离桥墩越其拉索远斜角越大。

如今高速铁路桥梁的桥墩施一般有墩帽、墩身和基础构成，墩帽一般采用C20以上的混凝土，中小型跨度的桥梁一般采用厚度大于或等于三十厘米，而大型跨度一般大于四十厘米。而墩身一般由混凝土或钢筋混凝土构成，最小尺寸为八十到一百厘米。

四、高速铁路桥梁桥墩的控制措施

一般高速铁路桥梁桥墩的的计算主要为荷载及其组合，另外还有重力式桥墩计算。桥墩的外力的监控无比考虑其纵向水平力及地震力和风力和桥墩的部分冲刷（由于桥墩的对水流的阻碍而引起的强烈旋涡流的冲刷）。如今高速铁路桥梁的设计主要依靠《京沪高速铁路设计暂行规定》来执行，此外还有《铁路桥涵基本设计规范》等。一般高速铁路均采用京沪高速的专用桥墩。主要可以分为矩形双柱墩和圆形双柱墩、圆端形板式墩以及圆端形桥墩等。而8度地震区的桥墩更需要专门的计算来规定使用，一般不采用柔性桥墩。另外高速铁路桥梁的桥墩施工属于高空作业，安全系数较小，所以一定要采取相应措施。另外在桥墩的混凝土浇注过程中，必须对其模板及支架等设施进行严密的检查。并且在钢筋骨架在运输、安装和浇筑砼过程重要避免其松脱等现象而造成不必要的损失。

五、高速铁路高墩控制测量

高墩的控制测量与施工监测主要从墩中心定位、高程、垂直度测量三个方面加以考虑；施工监测主要从墩的沉陷观测、位移观测、倾斜和扭转观测三方面考虑。因此必须提高测量放线的精度，同时施工前后及施工过程中复核好墩身轴线位置及标高。标高测量至每层模板的顶口，根据不同的标高计算出所对应的墩身截面尺寸，用以检验和控制模板的截面尺寸及坡度。

测量措施：

1、组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作，配备先进的测量仪器，确保墩身的线形控制。我们购置了价值十二万的拓普康6002C型及拓普康701型全站仪。

2、为了防止仪器误差导致墩身偏斜，每烦一模必须用全站仪测设中心点与铅直仪校核一次，并对墩身截面尺寸进行一次复测以确保墩身的几何尺寸准确。

3、坚持墩身中线的复测和墩身截面尺寸的测量检查制度。

4、实行测量换手复核，对同一部位测量坚持两个人两台仪器独立测量复核。

5、对于测量内业，我们严格执行复核制度。测量资料复核无误后，报监理工程师审查认可，方可用于施工。

6、每次测量时，对气压、温度进行测定并输入仪器，减少误差。空心墩的测量、监控过程：为确保高墩施工的质量，在施工过程中，应做好墩身的测量和监控。提升托架翻转模板施工工艺测量控制墩柱断面复杂，结合现有测量条件,利用三角高程法测定墩柱模板顶标高,采用单测站极坐标法结合量钢尺法，控制墩柱模板主要角点的平面就位，使其满足设计要求。一个墩柱每施工6m,采用双测站极坐标精确测定墩柱模板各主要点的平面位置，同时用悬挂钢尺法精确测定墩柱模板顶的标高，以此来检核及修正三角高程。当一节混凝土浇筑完成,要即刻对混凝土面的控制点进行复测,以掌握模板在混凝土浇筑前后的变位,同时提供下一节模板的安装参数。

六、高速铁路混凝土的养护与拆模

混凝土的养护要注意季节和天气的变化，注意周围环境温度、湿度的变化，提供养护期间充足的水分。夏天对混凝土做好保湿工作，及时补充水分，保持混凝土表面湿润；冬天做好保温工作，在模板外加盖保温被，延长拆模时间，或采用搭建养护棚，在棚内生火炉煮沸水增温、保湿，并在养护棚内安装温度计。要监测养护温度。混凝土浇注成型，待表面收浆后即对混凝土进行养护，用定做的塑料套从上到下严密包裹，对其进行洒水。用水条件与拌和用水一致，且连续保持14d以上。当混凝土达到一定强度(其强度为2.5MPa)、拆模不会损坏其表面时，开始拆除模板。采用从上到下、先圆端后平面的顺序进行。

七、结束语

综上所述，高速铁路桥梁桥墩的施工一定要采取合理、科学的施工技术和工艺，在施工的每一个环节都要采取有效的质量控制措施来提高施工质量，确保施工顺利进行。

【参考文献】

[1]铁道科学研究院.铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定[M].北京:中国铁道出版社,2011.

[2]铁道科学研究院.铁路混凝土工程施工技术指南[M].北京:中国铁道出版社,2012.

[3]姚军军.大体积墩身混凝土施工裂缝控制[J].铁道建筑,2012