董　亮

(中鐵上海工程局集團市政公司，上海　200000)

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鐵路橋梁實心高橋墩施工技術(shù)

董亮

(中鐵上海工程局集團市政公司，上海200000)

摘要：以虎本漢溝大橋工程為依托，從高橋墩模板制作安裝與混凝土施工兩方面，闡述了鐵路橋梁實心高橋墩的施工技術(shù)要點，并探討了施工質(zhì)量與安全控制措施，為橋梁工程的順利進行奠定了基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高橋墩，混凝土，模板，安全

0引言

鐵路工程沿線穿越的地形復(fù)雜，尤其是經(jīng)過山區(qū)地帶時橋梁和隧道成為鐵路線路中主要組成部分。本文通過施工實例，對鐵路工程實心高橋墩施工總結(jié)了一些經(jīng)驗心得，對類似工程中的重難點施工提出幾點建議。

1工程概況

虎本漢溝大橋全橋長275.44 m，跨徑8-32 m。大橋共7個墩，墩高5 m～26 m，2個臺，橋墩全部采用C35混凝土澆筑，橋墩采用單線圓端形實體墩。

2施工高橋墩工藝流程

虎本漢溝大橋墩3號墩為全線最高橋墩，高度26 m，施工工藝采用一體裝配式鋼模板通過壓力泵將混凝土送入鋼模板中多次澆筑成型，所需材料通過吊車吊裝完成。橋墩澆筑完成后須先經(jīng)過帶模澆水養(yǎng)護后再行拆模包裹澆水養(yǎng)護。

2.1高橋墩模板制作及安裝

每節(jié)橋墩模板規(guī)格為高0.5 m～2.0 m，厚6 mm，須對其進行質(zhì)檢合格后方可運送至施工現(xiàn)場。墩身模板四周采用φ20高強螺栓加固，中間以φ22拉桿連接形成整體。施工時根據(jù)情況分段施工，待下部結(jié)構(gòu)強度達到要求后，中間平模向上翻升，與配套圓端模板繼續(xù)拼裝上部模板，與此同時將上個橋墩拆裝下來的模板運送至正在建設(shè)施工的其他橋墩，這樣可以投入較少數(shù)量的模板而實現(xiàn)各作業(yè)橋墩之間的平行作業(yè)，提高材料利用率及施工效率。

2.1.1受力計算

鋼模板鋼板厚度和支撐形式、間距是需根據(jù)模板側(cè)面所受的側(cè)壓力大小來確定的，側(cè)壓力包括流動性混凝土所產(chǎn)生的側(cè)壓力、澆筑混凝土時側(cè)向沖擊力、振搗混凝土時產(chǎn)生側(cè)沖擊力等。依據(jù)JGJ 74—2003建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程，模板荷載及荷載效應(yīng)組合B.0.2規(guī)定，按下式計算：

F=0.22yct0β1β2v1/2，F(xiàn)=ycH。

其中，F(xiàn)為新澆混凝土對模板的最大側(cè)壓力,kN/m2；yc為混

2)隧道涌水量計算。

隧道涌水影響半徑采用庫薩金經(jīng)驗式計算：

隧道處于有限厚的含水層中，含水層為潛水，假定下部隔水底板呈水平狀態(tài)，單面流進隧道的涌水量，采用丘嘉耶夫式(3)計算：

(3)

根據(jù)隧道內(nèi)部踏勘，隧道內(nèi)積水水面與隧道底板高差很小，假定h=0，這時H1=H0，這時式(3)即成式(4)：

(4)

其中，Q為隧道涌水量，m3/d；H0為水位降低高度，m，H0=H1-h;H1為靜止水位至隧道底之深度，m;qr為引用流量系數(shù);r為隧道寬度的一半，m;T為由隧道底至隔水層的距離，m;B為隧道通過含水層的長度，m;h為水位下降曲線在隧道邊墻上的高度，m。

經(jīng)計算隧道總涌水量為173.45 m3/d。

6結(jié)語

1)隧道涌水地下水類型為松散巖類孔隙水，屬潛水。大氣降雨入滲補給量遠大于隧道涌水量，開挖隧道形成的匯水廊道并非區(qū)內(nèi)松散巖類孔隙水唯一的排泄通道，但隧道涌水不會疏干區(qū)內(nèi)松散巖類孔隙水。2)隧道理論涌水量為173.45 m3/d，實測涌水量81.3 m3/d。3)隧道涌水量理論值明顯小于實測值：a.隧道縱向地下水位有明顯波動，表現(xiàn)為中間高兩側(cè)低，且鉆孔水文地質(zhì)參數(shù)與相應(yīng)代表段落平均水文地質(zhì)參數(shù)也會有一定差異，理論值會偏大；b.實測值為隧道排水系統(tǒng)引流至中央排水溝出水量觀測結(jié)果，隧道排水系統(tǒng)并不能使隧道洞身全斷面滲流流量及時排出，局部水位高于隧道路面設(shè)計標高，理論值是假定隧道內(nèi)積水水面與隧道底板高相同，故理論值大于實測值。

凝土的重力密度；t0為新澆混凝土的初凝時間，h，可實測確定。當缺乏試驗資料時，可以采用t=200/(T+15)計算，T為混凝土的溫度，℃；v為混凝土的澆筑速度，m/h；H為混凝土側(cè)壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度，m；β1為外加劑影響修正系數(shù)，不摻外加劑時取1.0,摻具有緩凝作用的外加劑時取1.2；β2為混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于100 mm時，取1.10，不小于100 mm時，取1.15。

2.1.2模板制作

根據(jù)計算結(jié)果確定鋼模板面板為6 mm，豎邊框為2 000×100×14的鋼板，橫邊框為1 700×100×14的鋼板，豎筋為[10號槽鋼，間距340 mm,橫筋為8×100的鋼板間距400 mm，背楞為雙][14]號a槽鋼，圓弧模板:面板為6 mm,連接法蘭為14×100的鋼板，豎邊框為14×100的鋼板，環(huán)筋12×100的鋼板(通長)間距400 mm，豎筋為[10號槽鋼,背楞為[12號槽鋼，模板連接螺栓為M20×65(見圖1)。

2.1.3模板安裝

承臺混凝土澆筑前，須將基礎(chǔ)面沖洗干凈，然后在確定橋墩中心點的基礎(chǔ)上以橋墩中心點為基準標出墩臺身底面垂直投影所在位置。墩身模板通過標載25 t的汽車運送到施工現(xiàn)場進行吊裝組裝并與承臺預(yù)埋型鋼連接固定。吊裝時通過纜風繩將模板固定后再經(jīng)全站儀矯正角度，安裝精度要求拼縫及錯臺均小于1 mm。

2.1.4施工操作平臺

考慮墩身較高，墩臺外采用搭設(shè)腳手架形式難以滿足要求，同時穩(wěn)定性也得不到保證，且工程量較大，投入的成本較高。鑒于以上原因，虎本漢溝橋墩操作平臺主要靠在模板外預(yù)留螺栓孔，在豎向加勁肋上安裝吊籃式三角支架，施工人員通過安全爬梯進入操作平臺。

操作平臺寬80 cm，采用螺栓每1 m間距與模板進行鉸接，其為施工提供較為寬闊的操作平臺,同時通過螺栓連接后組成空間桁架保證了工人的施工安全。

操作平臺圖見圖2。

2.2混凝土施工要求

虎本漢溝大橋橋墩混凝土標號為C35，混凝土坍落度控制在140 mm～180 mm之間，采用汽車輸送泵、串筒配合灌注混凝土，振搗棒搗固。針對高橋墩混凝土施工應(yīng)滿足以下幾點：

1)混凝土采用自動計量集中拌和站拌和，并對原材料進行試驗檢測，符合設(shè)計及規(guī)范要求的原材料才能用于墩身混凝土的拌和。粉煤灰及水泥要用專用的儲存設(shè)備進行存裝，存裝設(shè)備應(yīng)有自動計量系統(tǒng)，每次攪拌時間要大于2 min。

2)混凝土的坍落程度須嚴格依據(jù)試驗結(jié)果進行把控，要使串筒出口與混凝土表面保持1.5 m的距離，以確?；炷磷杂蓛A落高度不大于2 m。

3)在進行橋墩澆筑前期需對預(yù)埋件、模板、鋼筋及支架進行全面檢測，且需將模板表面的雜物清理干凈后噴涂脫模劑。

4)混凝土的坍落度須符合施工配比要求，澆筑時要注意澆筑均勻，每次澆筑量在30 cm左右，按一個方向進行澆筑，應(yīng)在下部混凝土初凝前進行上部的澆筑。要采取定責、定人、定時的制度以確保混凝土振動密實。

5)分段澆筑時要注意頂面的高度，澆筑至最上面一段時要使混凝土面稍微高出模板頂，便于清理打磨。

6)當混凝土強度大于2.5 MPa時需人工鑿毛，清理掉混凝土表面的浮漿使石子露出，深度一般為1 cm～2 cm，最后用水槍配合風槍進行沖洗。

7)應(yīng)設(shè)立專人觀察混凝土澆筑時支架、模板等支持情況，若發(fā)現(xiàn)有沉陷、變形、位移等現(xiàn)象須立即加固。澆筑完畢后及時對其進行包裹并灑水養(yǎng)護。

8)混凝土養(yǎng)護是橋墩施工建設(shè)中非常重要的環(huán)節(jié)，當橋墩澆筑完成后首先進行帶模澆水養(yǎng)護，拆模后須及時用保濕保溫材料外加隔水膜進行包裹覆蓋，從橋墩頂部不間斷的澆水養(yǎng)護7 d以上，養(yǎng)護期間不得對混凝土施加外荷載。

3實心高橋墩質(zhì)量安全控制

1)加強水灰比控制，必須連續(xù)澆筑并按要求振搗，不漏振不過振，避免在高溫時段澆筑混凝土，防止出現(xiàn)蜂窩、麻面、氣泡、泛砂、混凝土色澤不一致等現(xiàn)象。2)優(yōu)先選用整體鋼模板以減少接縫。 3)每層混凝土澆筑和模板頂面平齊，做到施工縫和模板縫重合。4)在澆筑混凝土過程中或抽查復(fù)核時，采用全站儀放樣圓端形墩體的六大控制點復(fù)核，即墩截面的左右圓端和直圓四大相切點，把橋墩相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)控制在允許誤差之內(nèi)，確保橋墩的施工質(zhì)量。5)在墩臺身鋼筋模板安裝時，加強對操作平臺的檢查，包括螺絲擰緊度、有無遺漏，各鋼構(gòu)件連接處有無脫焊、嚴重銹蝕等情況。當有明顯傷痕，裂紋結(jié)疤的腳手板禁止使用。在行走時候相關(guān)工作人員不可踏在探頭板上。6)必須按相關(guān)規(guī)定程序進行模板拆除，在確保吊具拴牢下再行拆除。工具、材料及模板嚴禁直接扔下橋墩，且人員要與模板保持一定的安全距離。

4結(jié)語

本文通過對虎本漢溝大橋?qū)嵭母邩蚨帐┕ぐ咐榻B，簡單講解了鐵路實心高橋墩施工方法，同時也指出了高橋墩施工中易發(fā)生的問題及應(yīng)注意的重點。在鐵路橋梁施工中，有序緊湊的施工組織是工程按期完成的前提，而高橋墩更是整個工程工期、安全質(zhì)量的關(guān)鍵點，只有在施工前制定可行嚴謹?shù)募夹g(shù)方案，施工中認真嚴格執(zhí)行質(zhì)量安全管理才能確保高橋墩乃至整個橋梁工程施工順利安全的完成。

參考文獻：

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[3]汪祖銘，王崇禮.墩臺與基礎(chǔ).北京：人民交通出版社，1997.

[4]JGJ 74—2003,建筑工程大模板技術(shù)規(guī)程.

Water inflow hydrology survey of water-rich loess tunnel

Qiu Daiping

(Shanxi3rdGeologyEngineeringSurveyInstitute,Jinzhong030620,China)

Key words:tunnel, geological drilling, water inflow, phreatic water

Abstract:The thesis introduces Qiaoyuan tunnel engineering conditions of Ji-He highway in Shanxi provinces, carries out the tunnel hydrology survey, calculates and analyzes the tunnel water inflow and runoff-supplying sources, which has provided effective basis for post tunnel adopting corresponding processing measures.

文章編號：1009-6825(2016)14-0166-03

收稿日期：2016-03-06

作者簡介：董亮(1981- )，男，工程師

中圖分類號：U443.22

文獻標識碼：A