桥梁墩台施工控制技术分析

刘楠

关键词：桥梁的选取；施工流程；测量；墩台施工

引言：

墩台是桥梁的重要结构，支承着桥梁上部结构的荷载，并将它传给地基基础。桥墩除承受上部结构的竖向压力和水平力外，墩身还受到风力、流水压力及可能发生的冰压力、船只和漂流物的撞击力。桥台设置在桥梁两端，它起着支承上部结构和连接两岸道路的作用，同时，还要挡住桥台背后的填土。此外，桥梁墩台还要承受施工时的临时荷载，在某种情况下需要临时加固补强。因此，桥梁墩台应有足够的强度和稳定性，避免在荷载作用下的过大位移和转动。

在桥梁的总体设计中，下部结构的选型对整个设计方案有较大的影响。合理的选型使上、下部结构协调一致，轻巧美观，特别是城市桥梁和立体交叉、高架桥。桥梁下部结构的选型，更显示出它在桥梁美学方面的独特功能。

1、试验桥梁的选取

此高速公路所处经济发达地区，车流量很大。沿线大部分地区为河相、海相冲积平原，地势平坦，形成历史久远，地质情况复杂。沉降控制为普通路段的工后沉降小于30cm，桥头与路基结合部的工后沉降小于10cm。通车十几年来地面沉降已相对稳定。所选试验桥梁位于此高速公路沿线，地质条件极为类似。路幅宽41—51m。桥全长539m，主跨采用预应力砼连续箱梁，跨径63+105+63m，两端引桥各设置7孔22m的预应力砼空心板简之结构。桥梁横断面中央设分隔带，构成双幅桥面，桥梁总宽度为41m。基本能满足试验目的。

2、施工流程

桥梁墩台是桥梁的重要组成部分，施工质量的好处直接关系到整个桥梁工程的质量和安全，墩台的一般施工工艺流程：清理基础及承台面→测量放样→绑扎台身钢筋→立模→灌注台身混凝土→测量放样→立托盘顶帽模板→绑扎托盘顶帽钢筋，安装预留孔模板→灌注台帽混凝土→养护。

3、桥梁墩台位置的测量

在进行桥梁墩台工程施工作业前，首先必须准确定位测量桥梁的墩台中心设计位置，对于曲线桥还需要完成桥梁偏角、偏距以及墩距的测量。在桥梁墩台中心位置的测量上，应该根据墩位情况、河流宽度以及水深等，选择适当的测量定位方法；对于直线桥墩台由于中心位置都在桥梁轴线上，因此可以直接测设或者是角度交会测设定位；对于曲线桥梁，则需要进行桥梁曲线线路复测、桥梁轴线控制桩测设、控制测量、墩台中心以及墩台轴线测设。通过控制桥梁墩台的测量精度，准确的按照设计图纸要求，将桥梁墩台位置定位，进而指导施工作业的开展，确保后期桥梁平面位置、高程以及外形符合设计要求。

4、桥梁工程墩台施工

现阶段在桥梁工程项目建设中，墩台施工技术较为常用的主要有就地浇筑式墩台与装配式墩台两种施工技术。其中就地浇筑混凝土墩台由于施工技术成熟、作业机械设备需求少、工序简单因而在墩台施工中应用最为普遍；装配式墩台则是随着起重机械、混凝土泵送机械及运输机械的应用发展而逐步普及，优势在于质量易于控制，而且可以加快施工进度，在施工场地狭窄、工程进度紧张的项目施工中非常适用。

4.1、就地浇筑混凝土墩台施工

4.1.1模板工程施工

模板的选择应该根据实际情况以及施工工艺特点选择，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，由于钢模板由于钢材制成，坚实稳固、可以重复多次实用而且拼装拆卸方便，因此应用较多。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，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。

4.1.2高桥墩模板施工

高桥墩的模板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。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。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，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。

4.1.3混凝土浇筑施工

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，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。

4.2装配式墩台施工

现阶段装配式墩台中柱式墩与后张法砼装配墩的应用最多，其施工工艺如下所示：

4.3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满足技术要求，施工中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。

4.4后张法砼装配墩施工

后张法砼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。

4.1.1砌块式墩台施工

砌块式墩台的施工大体上与石砌墩台相同，只是预制砌块的形式因墩台形状不同而有很多变化。例如1975年建成的浙江兰溪大桥，主桥墩身系采用预制的素混凝土壳块分层砌筑而成。壳块按平面形状分为Ⅱ形和工形两大类，再按砌筑位置和具体尺寸分为5种型号，每种块件等高，均为350mm，块件单元重力为900～1200N，每砌三层为一段落。该桥采用预制砌块建造桥墩，不仅节约混凝土数量约26％，节省木材50m3和大量铁件，而且砌缝整齐，外貌美观，更主要的是加快了施工速度，避免了洪水对施工的威胁。

4.5柱式墩施工

装配式柱式墩系将桥墩分解成若干轻型部件，在工厂或工地集中预制，再运送到现场装配成桥墩。其形式有双柱式、排架式、板凳式和刚架式等。施工工序为预制构件、安装连接与混凝土填缝养护等。其中拼装接头是关键工序，既要牢固、安全，又要结构简单、便于施工。常用的拼装接头有：承插式接头、钢筋锚固接头、焊接接头、扣环式接头、法兰盘接头。

4.6后张法预应力混凝土装配墩施工

装配式预应力钢筋混凝土墩分为基础、实体墩身和装配墩身三大部分。装配墩身由基本构件、隔板、顶板及顶帽四种不同形式的构件组成，用高强钢丝穿入预留的上下贯通的孔道内，张拉锚固而成。实体墩身是装配墩身与基础的连接段，其作用是锚固预应力钢筋，调节装配墩身高度及抵御洪水时漂流物的冲击等。

5、高墩台施工的安全控制

在安全方面加强以下几点：（1）安全网必须挂，防止高空落物；（2）安全带必须系，防止工人干活时坠落；（3）加强用电安全管理，安装漏电保护器；（4）在雨季施工时须做好河道防洪工作；（5）各类操作人员必须按操作规程操作；（6）有专职的安全员随时检查，发现安全隐患及时排除。

结束语：

桥梁的沉降观测是一项非常重要的工作，特别是本次对试验桥梁的观测，对高速公路新建加宽桥梁的灌注桩抛高提供了较为科学的参考数据。一般桥梁灌注桩抛高的经验数据为2～5mm。通过我们对试验桥梁的观测数据表明，在本文所提到的地质条件下，桥梁抛高要大一些，达到了十几毫米。但同时，也可以说，在桥梁施工过程中，灌注桩的抛高问题是多样性的，与桥梁的结构和地质情况有很大的关系。在实际桥梁施工过程中，要加强桥墩台的沉降观测的频率，保证观测数据的正确性、可靠性和连续性；其次，具体问题具体分析，对观测数据要及时分析，从而真正做到利用沉降观测数据来指导施工。

参考文献：

[1]胡伍生，潘庆林.土木工程测量[M].南京：东南大学出版社

[2]胡伍生，邓永锋，方磊.数据库在路基施工沉降观测中的应用[J].东南大学学报，Vol.30（6A）.200

[3]GB50026-93，工程测量规范[S]