杨淮海
(贵州桥梁建设集团有限责任公司)
墩台就是桥墩与桥台的合称,墩台在桥梁工程中主要起到支撑桥梁上部结构、传递桥梁上部结构的恒载以及车辆荷载等,同时墩台结构还要受到外部的水流冲击、风力、冰压力以及外部撞击等作用,为了确保桥梁上部结构的安全可靠,必须重视墩台结构的施工管理,这对于提高桥梁工程建设质量,确保桥梁整体的安全稳定也具有非常重要的作用。
桥梁墩台施工是桥梁工程施工中的一个重要部分,公路工程桥梁墩台的施工质量对于桥梁上部结构的制作安装以及桥梁整体结构功能的发挥也具有至关重要的影响作用。在施工过程中,必须确保墩台的位置、尺寸和材料强度满足施工技术规范以及设计要求,在施工中应该严格检验并执行施工规范的规定,以确保施工质量。在桥梁工程项目建设施工中,墩台的施工形式主要有现场就地浇筑混凝土墩台以及拼装预制的混凝砌块、钢筋混凝土或预应力混凝土构件墩台两种形式。其中现场就地浇筑与砌筑的墩台由于工序简便,机具较少,技术操作难度较小,因而应用较为广泛。但是随着起重机械、混凝土泵送机械及运输机械等大型施工机械技术的迅速发展,采用预制装配构件建造桥梁墩台应用也逐步普及,尤其是在施工场地狭窄、工程进度紧张的项目施工中应用较多。
对于现浇混凝土墩台工程施工而言,模板的选择应该根据桥梁工程施工作业的实际情况以及施工工艺特点综合选择,当前在桥梁墩台施工中所使用的模板材料主要有木模板、钢模板两种,其中木模板易于加工、样式灵活,但是装拆时容易损坏,而且较少能够重复使用;钢模板由于钢材制成,不仅可以重复多次实用而且拼装拆卸方便,因此对于大量或者定型的混凝土结构施工应用较多,钢模板的类型主要有拼装式模板、整体吊装模板、组合型钢模板以及滑动钢模板等几种形式。在桥梁墩台模板工程施工中,重点是要确保模板体系的稳定性,尤其是具有足够的承载能力,能够满足施工作业的需求,同时确保各个部位性状满足设计要求,模板板面平整,接缝严密不漏浆。
对于高桥墩的模板施工,如果采用搭设支架的方法,费工费料,也非常不利于施工作业的安全。因此,在这些桥梁工程施工中,模板施工主要是将模板依附于已浇筑完成的墩壁上,并随着墩身的逐步加高而向上升高,最为常用的高桥墩施工方法主要有滑升模板、爬升模板、翻升模板等几种形式。滑升模板由内外两圈模板构成,在其间浇筑墩壁混凝士,模板安置在支架上,支架连接到埋于墩壁混凝土中的顶杆上,顶杆与支架间设有干斤顶;施工中利用千斤顶将支架连同模板顶起,混凝土浇筑可随模板缓慢滑升连续不断进行。爬升模板的支架通过千斤顶支于桥梁墩台侧壁的预埋件上,在墩台混凝土强度形成以后,即可将爬升模板与墩台台身松开,并采用千斤顶逐步向上顶进,将爬升模板的支架顶升到新的施工位置之后,即可进行混凝土的浇筑施工,进而循环往复完成桥梁工程整体墩身的施工作业。翻升模的结构则是由三层模板系统的组成一个基本的作业单元,而且设置由于能够随着模板升高的混凝土接料平台,其施工作业原理为在完成上层模板的混凝土施工以后,将第一层拆除上翻作为第四层模板,进而以此类推完成墩身混凝土的施工。
在浇筑墩台身混凝土前,必须先将墩台基础顶面清理干净,并凿除表面浮浆,完成连接钢筋的整修。在混凝土的浇筑施工中,混凝土的浇筑速度应该根据混凝土配料、浇筑面积、浇筑层厚度以及水泥的初凝时间等几项因素综合确定。由于桥梁墩台混凝土浇筑施工作业属于大体积混凝土施工,因此在施工过程中应该注意采取措施控制水化热,以免由于混凝土因内外温差引起裂缝,具体控制措施主要有以下几方面:对混凝土的级配进行优化,尤其是适当的使用外加剂、粉煤灰等减小混凝土配比中水泥的用量,降低水灰比;控制水泥的水化热,在桥梁墩台施工材料的选择上,应该优先选择矿渣水泥、粉煤灰水泥等低标号、低水化热的水泥;减小浇筑层厚度,加快混凝土散热速度,同时在混凝土内埋设冷却管通水冷却对大体积混凝土进行辅助降温。在墩身混凝土的施工作业过程中,应该强化施工现场的管理,尤其是定期的对模板、钢筋及预埋件的位置和保护层的尺寸、位置等情况进行检测调整,以免混凝土施工过程中出现变形问题。混凝土施工中,应切实保证混凝土的配合比、水灰比和坍落度等技术性能指标满足规范要求。在混凝土施工作业过程中,如果当浇筑的平面面积较大,难以在前层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成次层混凝土的浇筑施工作业,为保证墩台结构的整体性,应该采取分块浇筑的施工作业方式,一般控制各分块面积在50 m2以上,高度在2 m 以内。
装配式墩台在施工作业干扰多、施工场地狭窄等项目的建设施工中应用较多。由于结构形式轻便,建桥速度快,圬工省,预制构件质量易于控制,因而应用范围正逐步拓展。现阶段装配式墩台中柱式墩与后张法混凝土装配墩的应用最多,其施工工艺如下所示。
(1)装配式柱式墩施工。柱式墩主要有双柱式、排架式、板凳式和刚架式等几种形式,其施工工艺为首先进行构件预制,然后进行安装连接,最后凝土填缝养护。对于装配式柱式墩施工,在施工过程中应确保各个墩、台高度和基座标高符合设计要求,基杯口四周与柱边的空隙控制在2 cm以内。墩台柱吊入基杯内就位时,应确保柱身竖直度或倾斜度以及平面位置均符合设计要求,对重、大、细、长的墩柱,必须采取固定措施。
(2)后张法混凝土装配墩施工。后张法混凝土装配墩施工是由基础、实体墩身、装配墩身组成,在施工过程中,应该注意确保实体段墩台身灌注时按拼装构件孔道的相对位置施工,并预留张拉孔道及工作孔。构件的水平拼装缝采用的水泥砂浆,在装配蹲身起吊时应注意测量纵横向中心线位置,检查中心线无误后方可松开吊钩,在施工中重点对孔道进行检查,确保通畅。
墩台顶帽作为桥梁工程中支撑桥跨的重要结构,在施工过程中必须确保墩台顶帽位置准确、垫石表面平整而且高程与设计要求一致,以免由于墩台顶帽施工控制不当造成桥梁工程施工后期出现桥跨结构安装困难,顶帽或者垫石碎裂等问题的发生,影响墩台的作用发挥。在墩台顶帽的施工过程中,首先应该在桥梁的墩台旁整体绑扎、吊装钢筋,并完成混凝土的浇筑。在模板的施工管理上,一般是直接在墩身模板上安装墩台顶帽模板,并作为支撑。如果墩身模板难以支撑顶帽施工荷载,则可以设置钢管架支撑,完成墩台顶帽模板的施工,对于钢管架支撑的设置应该与墩身混凝土形成刚性连接,但是避免碰触模板。在进行墩帽混凝土浇筑施工作业时,应该及时对顶面垫石的位置和标高进行校核,确保准确无误。桥梁墩台帽上的支座垫板现阶段主要采取预埋支座和预埋锚栓孔的方法进行施工作业,如果采用预埋的方式必须在进行墩台帽钢筋工程施工时,将锚固钢筋和墩、台帽骨架钢筋焊接固定,确保固定在桥梁墩台帽的模板上;如果采取预留锚栓孔的施工作业方式,应该提前施工预留孔模板,并确保在绑扎钢筋时注意将锚接孔位置留出,确保支座垫板位置准确。
在桥梁墩台的施工过程中,应该根据桥梁工程的整体实际情况,合理的制定施工方案,尤其是针对模板、混凝土等关键施工项目,强化现场的跟踪管理,并积极的引进各种新的施工技术与新材料、新设备,以提高桥梁工程墩台施工质量,增强桥梁的承载能力,延长桥梁工程的使用寿命。
[1]王海波.桥梁墩台施工[J].黑龙江交通科技,2011,(18).
[2]胡端礼.高速公路桥梁墩台处边坡病害探讨[J].科技资讯,2013,(3).