1、前言

　　近年來(lái)，隨著(zhù)我國國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國高等級公路建設呈現出突飛猛進(jìn)的勢態(tài)。高等級公路對線(xiàn)型等方面的要求使得山區公路中出現了許多高墩橋梁，增加了施工難度。本文根據吉茶高速公路C1合同段的橋梁高墩柱施工過(guò)程，將主要采用鋼管支架及特制定型鋼模板來(lái)組織施工的高墩施工工藝詳加闡述，供大家參考。

　　2、工程概況

　　本橋位于吉茶高速公路C1合同段內，橋位地處湘西自治州吉首市西南郊區雅溪村，中心樁位為K0+450，該橋上部構造為23×30m的預應力連續T梁，橋長(cháng)706.7m，下部構造為柱式墩配樁基、整體式臺配樁基、重力式臺配擴大基礎，其中5-11號墩、17號墩、21號墩為薄壁式空心墩。該橋橋位區屬低山丘陵之山間沖溝地貌，地形起伏較大，底面高程204.00～260.00m，橋最大架空高度36m。

　　3、高墩施工的特點(diǎn)及難點(diǎn)

　　該橋梁所處地形復雜，交通運輸不便，而且大部分橋墩身高。工程量大，工期短，因此橋墩施工是該工程的關(guān)鍵所在。然而對于20m以上的高墩柱卻存在以下的特點(diǎn)：

　　3.1施工周期長(cháng)。對于高空作業(yè)，模板的受力自成體系，從模板的受力性能考慮，高墩柱混凝土的一次澆筑高度一般為4~6m.對于20m以上高墩的施工次數至少在4次以上，這樣每一根墩柱的施工周期相當長(cháng)，受機械設備等因素影響，有的墩柱施工工期達到5、6個(gè)月之長(cháng)。

　　3.2模板和機械設備的投入大。由于單根高墩柱的施工周期長(cháng)，且受總工期的限制，各大橋的高墩柱只能采取平行作業(yè)的施工組織方法，每根墩柱至少配備6m高度的模板，使其自成施工體系，這樣模板的投入相當大。受起吊能力的限制，高墩柱施工須配備大噸位的吊車(chē)，且全標段高墩柱數量多，分散于不同的山溝內，致使吊車(chē)等設備很難相互調配使用，導致機械設備的投入也大。

　　3.3高墩施工定位控制難度大。對于高橋墩來(lái)說(shuō)，截面相對面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高，是其顯著(zhù)的特點(diǎn)，施工時(shí)軸線(xiàn)很難準確控制。

　　3.4高墩施工接縫的處理要求高。高墩柱不僅僅只是一個(gè)簡(jiǎn)單的受壓構件，而且還受到復雜的彎矩扭矩作用，必須保證墩身有一定的柔度，在荷載和各種因素作用下其彎曲和擺動(dòng)不可避免，因此對高墩的施工質(zhì)量要求很高，而高墩的施工縫如處理不到位，就成為墩身受力的薄弱處。

　　3.5高空作業(yè)，施工安全度低。

　　4、施工方案

　　4.1施工方案簡(jiǎn)介：

　　針對墩柱墩身較高的特點(diǎn)，墩柱模板全部采用特制定型鋼模板，由兩塊半圓拼裝而成，模板每節高度分1.5m、2.5m、3m三種，其中1.5m、2.5m為D140的模板，3m為D180模板。采用吊車(chē)進(jìn)行模板安裝，在吊車(chē)不能所及的高度采用卷?yè)P機和臨時(shí)固定在已澆混凝土柱頂的吊架吊裝施工時(shí)所需材料和安裝墩柱模板（1.5m/節），在模板頂和中部分別以風(fēng)纜繩緊固穩定，保證立模后的剛度及豎直度。墩柱混凝土在吊車(chē)能及的高度用混凝土運輸車(chē)送至現場(chǎng)，以吊車(chē)配混凝土吊斗，利用串筒澆筑，吊車(chē)不能及的高度，用混凝土輸送泵直接送至模板內澆注，用插入式振搗器振搗，混凝土采取分層連續進(jìn)行澆注，每層厚度不大于30cm，中間因故間斷不能超過(guò)前層混凝土的初凝時(shí)間�；炷�土采取集中拌和，混凝土攪拌車(chē)運輸。

　　4.2施工工藝流程（見(jiàn)圖1）

　　5、施工關(guān)鍵技術(shù)

　　5.1測量放樣

　　先對墩柱的結構線(xiàn)及墩柱中線(xiàn)進(jìn)行測量放樣，墩柱前后、左右邊緣距設中心線(xiàn)尺寸容許偏差10mm。墩柱施工前，將樁頂沖洗干凈，并將墩柱結構線(xiàn)以?xún)鹊幕炷�土面鑿除浮漿，整理連接鋼筋。

　　5.2鋼筋工程

　　嚴格按照經(jīng)監理工程師審批的支架方案進(jìn)行塔設，墩柱支架塔設完成后進(jìn)行墩柱鋼筋幫扎施工。鋼筋統一在加工棚進(jìn)行下料和制作，鋼筋的調直、截斷及彎折等均應符合技術(shù)規范要求，鋼筋加工完成后進(jìn)行編號堆放，運至作業(yè)現場(chǎng)再用定滑輪吊至作業(yè)平臺進(jìn)行綁扎、焊接。對于變截面高墩，應注意墩柱主筋接長(cháng)時(shí)應注意焊接接頭必須錯開(kāi)，使接頭鋼筋面積不超過(guò)鋼筋總面積的25%；箍筋接頭應在四角錯開(kāi)，彎鉤長(cháng)度滿(mǎn)足設計及抗震要求。按設計及規范制作的墩柱鋼筋籠用吊車(chē)吊裝時(shí)對位要準確，采用垂線(xiàn)法定位，中心點(diǎn)誤差控制在2cm內，墩柱邊側的保護層利用墊塊來(lái)保證，并對蓋梁連接鋼筋進(jìn)行預留。

　　5.3支架與立模板：

　　5.3.1墩柱支架搭設

　　a、技術(shù)要求：墩柱腳手架主要起穩固模板、操作架、支撐及垂直運輸作用，必須具有足夠的強度、剛度和穩定性；支承部分必須有足夠的支承面積，如安設在基土上，基土必須堅實(shí)并有排水措施；腳手架立桿間距及橫桿步距必須滿(mǎn)足使用要求。

　　b、搭設方法：清平夯實(shí)基土（最好將腳手架支承于墩柱承臺上），圍繞墩柱搭設立柱鋼管支架：采用立桿24根，立桿采用搭接的方式連接，搭接長(cháng)度不小于50cm，搭接范圍內的扣件不少于2個(gè)。各立桿間布置水平撐，并適當布置垂直剪力撐，剪力撐與水平方向成45°角放置。鋼管支架立桿的縱橫向間距為1.4m×1.4m，橫桿步距為1.6m，則搭設一個(gè)立柱支架鋼管總長(cháng)為2360m，扣件約1180個(gè)。

　　b、支架受力分析及計算：鋼管支架自重力：19090N，施工荷載：10000N，合計：F=29090N.考慮施工時(shí)的不均勻性，取不均勻系數1.5，則剛支架所受總荷載為：F=29090N×1.5=43635N。每根立桿承受荷載為：43635/8=5454N，則用￠48×3mm的鋼管面積A=424，鋼管回轉半徑為：I=15.9mm。

　　1）按強度計算，立桿的受壓力為：σ=N/A=5454N/424mm²

　　2）按穩定性計算，立桿的受壓應力為：長(cháng)細比：λ=L/I=1600/15.9=100

　　查《鋼結構技術(shù)規范》表，b類(lèi)截面軸心受壓構件的穩定系數，Φ=0.432

　　σ=N/（Φ×A）=5454/（0.432×424）=29.8N/mm²<215N/mm²

　　3）鋼管支架其橫桿抗彎強度σmax和剛度Wmax為：

　　抗彎強度σmax=ql2/10w=31167×1.42/（10×4.49×10³）=1.4Mpa

　　其中：w—鋼管的截面最小抵抗矩w=4.49×10³mm³

　　f—鋼材強度設計值，為215Mpa

　　q=43635N/1.4m=31167N/m

　　剛度Wmax=ql2/150EI=31167×1.44/（150×2.06×10⁵×10.78×10⁴）=36×10⁹<

　　其中：I—鋼管截面慣性矩I=10.78×104mm⁴

　　E—彈性模量E=2.06×10⁵Mpa

　　容許撓度為3mm

　　根據以上計算結果，鋼管支架立桿受壓應力和橫桿抗彎強度及剛度都小于容許值可滿(mǎn)足施工要求，則該支架方案是可行的。

　　5.3.2立模板

　　墩柱模板全部采用特制定型剛模板，由兩塊半圓拼裝而成，模板每節高度分1.5m、2.5m、3m三種，其中1.5m、2.5m為D140的模板，3m為D180模板。采用吊車(chē)進(jìn)行模板安裝，在吊車(chē)不能所及的高度采用卷?yè)P機和臨時(shí)固定在已澆混凝土柱頂的吊架吊裝施工時(shí)所需材料和安裝墩柱模板（1.5m/節），在模板頂和中部分別以風(fēng)纜繩緊固穩定，保證立模后的剛度及豎直度。墩柱高度在≤15m時(shí)，采取一次性裝模到位，并進(jìn)行混凝土澆筑。

　　5.4澆筑混凝土

　　混凝土澆注前對支架、模板、鋼筋進(jìn)行檢查，符合設計及規范要求后方可進(jìn)行混凝土澆注，混凝土澆筑采用一次支模到頂，一次混凝土澆筑的方法施工，中間不留施工縫�；炷�土采取集中拌和，混凝土攪拌車(chē)運輸�；炷�土拌和中嚴格控制材料用量，并對拌和出的混凝土進(jìn)行塌落度測定，控制好水灰比。墩柱混凝土在吊車(chē)能及的高度用混凝土運輸車(chē)送至現場(chǎng)，以吊車(chē)配混凝土吊斗，利用串筒澆筑，吊車(chē)不能及的高度，用混凝土輸送泵直接送至模板內澆注，用插入式振搗器振搗，混凝土采取分層連續進(jìn)行澆注，每層厚度不大于30cm，中間因故間斷不能超過(guò)前層混凝土的初凝時(shí)間�；炷�土澆注過(guò)程中設專(zhuān)人檢查支架、模板、鋼筋的穩固性，發(fā)現問(wèn)題及時(shí)處理�；炷�土澆筑后進(jìn)行表面抹平，混凝土初凝以后及時(shí)養護，防止混凝土表面出現裂縫。

　　5.5拆膜及養護

　　混凝土達到設計強度的75%后拆除墩柱模板，用塑料薄膜覆蓋養護，模板拆除時(shí)按順序拆卸，防止撬壞模板和碰壞結構。

　　6、高墩施工的幾點(diǎn)體會(huì )

　　6.1盡量保證1根墩柱施工的連續性，減少中間停頓時(shí)間，以加快分項工程的完工時(shí)間，縮短計量支付的周期，減輕資金周轉壓力。

　　6.2搞好安全施工是高墩柱施工的關(guān)鍵環(huán)節之一，要經(jīng)常對施工操作人員進(jìn)行安全教育，強化安全意識，各工序應按安全操作規程辦事。

　　6.3由于模板周轉次數多，因此易產(chǎn)生模板變形，應在2.8m寬模板的加強肋中間設1道橫穿墩身的對拉螺桿，高度方向每隔1m設1道與加強箍固定聯(lián)結。

　　7、結束語(yǔ)

　　實(shí)踐證明，采用高墩鋼管支架及特制定型剛模板的施工技術(shù)，對高空、立體、平行、交叉作業(yè)有了可靠的安全保證，同時(shí)也加快了工程進(jìn)度，降低了工程成本，因此此技術(shù)是合理可行的。