铁路桥梁主墩承台施工技术及成本控制分析

摘要：结合工程实例，从防护桩施工、承台开挖、桩头凿除、承台底层钢筋绑扎、内架及冷却管安装、承台盖筋及中间网片安装、模板安装、墩身筋预埋、混凝土浇筑及养护等方面，对铁路桥梁主墩承台施工技术进行了总结，并提出成本控制措施。研究结果表明：此施工技术有效提高了铁路桥梁主墩承台施工质量，有效控制了成本，取得了较好的经济效益和社会效益。

关键词：桥梁；高桩承台；混凝土封底；模板

0 引言

在实际铁路桥梁施工过程中，需要高度重视主墩承台施工技术的应用。否则若主墩承台施工质量不佳，则会导致铁路桥梁工程建设质量受到影响，并增大施工成本[1]。本文结合工程实例，从防护桩施工、承台开挖、桩头凿除、承台底层钢筋绑扎、内架及冷却管安装、承台盖筋及中间网片安装、模板安装、墩身筋预埋、混凝土浇筑及养护等方面，对铁路桥梁主墩承台施工技术进行了总结，并提出成本控制措施。

1 工程概况

某铁路桥梁主桥桥址位于河流上游，主桥为（85+140

+85）m连续刚构桥。桥梁主墩采用3个圆形承台，直径为7.5m，厚度为0.8m，总高度为3.2m。本桥梁承台属于大体积混凝土，混凝土总体积达到4300m3。

该铁路桥梁承台的施工难点，在于其混凝土体积大，水化热较高，施工质量难以保障。对此通过对混凝土的温度进行控制，并采取相关措施，来降低其温度应力和水化热。通过在承台上设置冷却水管和冷却管循环水进行降温，以降低混凝土内部的温度。同时还采取合理的温控措施，减少承台大体积混凝土裂缝的出现[2]。

2 施工方案选择

根据现场情况，为了确保工程质量，考虑在承台中间插入钢管柱，将其和承台分离，然后利用钢管柱作为承台模板支撑。这种方式能够有效保证施工质量，但是施工难度较大。钻孔平台如图1所示。

3 主墩承台施工关键技术

3.1 防护桩施工

在防护桩的建设中，采用冲击隔孔钻的方法，以满足设计的标高要求。每根单一结构的防护桩在一次成型施工过程中完成，桩体内部设置钢筋骨架，并使用导管进行水下防护桩的混凝土注入[3]。采用C20混凝LD/vaPwLcCJhK3PzsqO7Yg==土进行桩体的施工，确保结构尺寸和性能符合标准规定。为确保现场施工过程中防护桩结构不会侵入承台轮廓线范围，防护桩中心与承台结构边缘之间至少保留100cm的距离。

3.2 承台开挖与桩头凿除

现场施工选择分层开挖作业的方式，先开挖1#～5#、10#、15#、20#桩的位置，对边坡进行挂网喷浆防护施工，并且逐步向外扩展。在现场开挖作业环节，组织专业技术人员进行钢护筒外露的钢筋切割处理，护筒内部应用氧气乙炔气割处理。具体的分段分层的开挖，采用挖掘机接力出渣作业的方式。

对于坡顶部位来说，应用钢管制作防护栏结构，上部横杆和地面保留120cm左右的距离，立杆按照2m的间隔距离控制，并且设置安全防护网，设置警示牌装置。可采用人工凿除的方式将不必要的桩头凿除。若遇到坚硬层，则应采用风镐、冲击锤、振动锤等机械设备凿除。若遇障碍物应采取爆破法凿除[4]。

3.3 承台底层钢筋绑扎

选用直径为32mm的钢筋制作承台底部，采用2层结构的形式，按照设计方案的要求进行安装设置，确保连接性能合格。钢筋连接采取绑扎的方式，为确保绑扎质量达到要求，应提前进行承台边线、中线的测量与设置，并且弹出墨线、安装定位支架[5]。通过水准仪开展现场高程的检测，确保连接性能达到标准，符合工程建设标准要求。

钢筋绑扎工作开展之前，在定位钢筋表面绘制出具体施工作业线。底层网片绑扎执行定位线，现确保场安装精度合格，整体连接性能合格。钢筋之间的连接应该采用螺纹套筒，并用扭力扳手进行扭矩控制，从而确保接头部位连接性能达标。

3.4 内架及冷却管安装

在冷却管分层布置环节，采取梅花形布置的方式，冷却管兼做承台的结构，从而保证支撑的效果合格，结构体系的性能达标。每一层冷却管安装都要采取单独编号，以确保通水效果合格。

3.5 承台盖筋及中间网片安装

为使现场作业顺利完成，采取流水化作业的方式，先对承台支架内部进行冷却管搭设，再进行承台盖筋网片制作。将盖筋作为支撑结构，在安装盖筋的同时，现场开展冷却管连接作业。在保证接头部位的质量合格基础上，提高施工速度，以缩短项目工期。针对于承台中间布置网片结构，将冷却管作为系统的支撑架使用。

3.6 模板安装

在承台结构施工中，除临近山体一侧采用竹胶板作为侧模板，其他3个方向均采用定制的钢模板。钢模板的尺寸为1.5m×1.5m、1m×1.5m以及0.7m×1.5m。主要采用槽钢作为横向加劲肋，以确保整体结构的支撑和强度满足标准要求。

在模板内侧混凝土结构施工中，使用相同标号的混凝土制作垫块，放置在承台和模板之间，以确保钢筋的保护层厚度达到工程标准。而在模板外侧，采用型钢或木方与基坑壁进行连接，以保证连接牢固稳定，确保结构安装位置的精度达到要求。在模板内侧，通过拉杆与孔桩主筋进行连接。为增强临近河流一侧模板的稳定性，选择搭建脚手架来构建一道支护体系，确保施工过程中模板的稳定性[5]。

3.7 墩身筋预埋与安装

3.7.1 埋设钢筋

在顶部设置轮廓线装置，利用墩身轮廓来定位预埋筋的位置，然后利用拉线进行标记，使其满足安装的精度要求。为防止地泵浇筑过程中发生预埋筋移动，适当增加2～3cm保护层。在本次承台结构的埋设钢筋中，采用专用的钢筋卡具，以确保预埋钢筋的安装间距和定位精度符合标准，保障钢筋的安装稳定性[6]。

3.7.2 吊装要点

钢筋吊装过程中，要合理确定吊点位置，确保钢筋的垂直度满足要求。在吊装过程中，要注意保护好吊点和吊环，避免发生碰撞等情况。在对钢筋下放过程中要严格控制其下放速度，确保其垂直度符合要求，避免钢筋下放时出现碰撞现象。

在预埋件吊装作业中，由塔机厂家专业的技术人员进行定位安装作业。塔机预埋件和传统预埋钢筋螺栓的方法有着一定的差异，为使安装达到精度标准，避免发生安装偏差，选用整体预埋基座的方法进行施工。根据执行设计方案的要求进行现场施工作业管控，确保托架反压装置按照要求布置。

3.7.3 设置测温元件

本次承台结构在安装中，总计需要设置7组测温元件。要求底、顶的元件和承台边缘至少有5cm的距离，最外侧测温元件和承台边缘有5cm的距离，中部设置在承台中间位置，确保安装达到精准性的要求，符合工程作业标准。

3.8 混凝土浇筑

3.8.1 一般性要求

施工人员应根据铁路桥梁主墩承台施工图纸和设计要求，合理选择混凝土的种类、配合比和水泥用量，并合理选择运输设备。应根据施工图纸中的相关规定和要求，合理控制混凝土的坍落度，一般应控制在10～15cm之间。

混凝土搅拌完成后，应尽快将其输送到浇筑作业面。浇筑完成后需将混凝土表面抹平、压实，并根据相关要求及时做好养护工作。养护工作完成后，需对铁路桥梁主墩承台进行质量检测和验收工作。如果发现质量问题，应及时采取有效措施进行处理[7]。

3.8.2 施工方案

根据设计方案的要求，将19组串筒结构作为溜槽，以确保浇筑作业的顺利完成。本次承台浇筑采用3道溜槽和2台地泵进行作业，以保证整体浇筑过程的平衡性。在现场进行混凝土浇筑作业时，特地设置一道溜槽结构，浇筑高度需保持在2m以内，以确保混凝土性能符合工程标准。

3.8.3 质量控制

在浇筑过程中，还需做好一系列的质量控制措施，具体如下：

第一，对混凝土性能进行定期检测，并根据现场实际需求进行改进和调整。

第二，在浇筑环节加强性能监测，确保混凝土泵送效果达到规定要求，以避免由于离析等问题导致的质量缺陷。

第三，对振捣过程进行严格控制，确保振捣次数和质量与工程要求相符，以满足所需的密实度标准。

第四，在混凝土出厂时温度应控制在35℃以下，入模温度应控制在30℃以下，混凝土结构内外的温度应保持在20℃以下。

第五，浇筑结束后，需要进行第二次表面处理，及时进行覆盖、洒水养护，以确保结构初凝后能够获得合格的强度。

4 成本控制

铁路桥梁主墩承台施工成本主要包括人工费用、物资材料费用、机械设备费用等，要做好成本控制需要从这3个方面入手。

4.1 人工费用的控制

人工费上涨是成本控制失控的重要因素之一，为了避免人工费用上涨引发的风险，需要采用劳务招标、订立合同的方式，明确人工费用，由合约部负责劳务合同和劳务结算，建立人工费用台账，做好人工费用结算管理。

4.2 物资材料费用控制

在铁路桥梁主墩承台施工成本中，物资材料费用占比约为60%，因此材料费是施工成本控制的重点。为了做好物资费用管理，需要由现场技术员编制物资使用计划，并通知分包队伍，由物资采购部门做好物资采购管理，选择物美价廉的原材料[8]。原材料到达现场后，由现场主管以及试验室进行原料检查，确保入场的原料符合规范。加强物资使用过程监控与交底，明确施工中使用的材料型号与材料数量，避免工程浪费。

4.3 机械设备费用控制

铁路桥梁主墩承台施工过程中需要用到起重机、发电机等多种设备。应该加强设备投入的前期规划管理，科学合理的编制设备投入规划，精心的组织施工管理，做到各个工序有序衔接，采用激励的方式提升员工管理机械的积极性，提高设备的利用率，降低机械设备使用不当引发的成本风险。

5 结束语

针对铁路桥梁主墩承台项目施工周期长、工序复杂、安全风险高的问题，通过制定上述施工方案和成本控制措施，有确保了工程的顺利实施，施工期间未出现安全事故，项目质量检测合格，施工成本得到了有效控制，取得了较好的社会效益和经济效益，可为类似项目提供经验借鉴。

参考文献

[1] 徐杰.高速公路桥梁深水桩基及水中承台施工关键技术[J].工程建设与设计，2021（1）：174-176.

[2] 李健明.某桥梁主墩承台双壁钢围堰施工技术分析[J].西部交通科技，2022（7）：116-118.

[3] 张仁尧.剑潭东江特大桥主墩承台钢套箱围堰设计与施工[J].工程技术研究，2022，7（8）：196-199.

[4] 李健，刘爽.桥梁承台大体积混凝土施工温控数值模拟研究[J].工程与建设，2022，36（2）：482-484.

[5] 郭愿.桥梁主墩深水基础施工技术[J].工程机械与维修，2020（4）：100-101.

[6] 贾朝安.公路桥梁深水桩基及水中承台施工关键技术[J].建筑技术开发，2023，50（4）：130-132.

[7] 冯前进，李长伟，郭俊江，等.锁扣钢管桩围堰在承台施工中的应用[J].交通世界，2021（29）：103-104.

[8] 杨斌财.深水桥梁埋置式主墩承台双壁钢围堰施工[J].广东公路交通，2021，47（4）：155-159.