橋梁水中墩施工技術的預制方法分析

趙國宏

(山西省運城路橋有限責任公司，山西運城 044000)

橋梁建設屬于我國交通運輸事業的重要組成部分，近些年來隨著我國經濟社會的快速發展，橋梁建設施工技術尤其是水中墩施工技術不斷成熟。橋梁水中墩預制施工已經成為當前橋梁建設的一個關鍵環節。做好橋梁水中墩預制施工對于提升施工水平、保證施工質量具有重要意義。在今后施工中應該不斷加強這方面的研究。

1 橋梁承臺預制施工的主要方法

承臺預制施工是橋梁建設中的重要環節。當前針對橋梁承臺預制施工主要采用鋼管圍堰承臺高位預制下放施工方法。這種施工方法能夠有效減少圍堰的投入。在實際施工中應該加強對這種施工方法的研究。鋼管圍堰承臺施工方法主要有以下幾個步驟:1)澆筑承臺并安裝模板。承臺是在施工水位以上來澆筑。澆筑完成之后還要安裝預制承臺以及橡膠氣囊。2)下放設備。在下放過程中為了避免承臺受波浪吸力的影響，承臺需要盡快入水。在入水之前需要做好小型圍堰的安裝工作。3)對橡膠氣囊充氣。橡膠氣囊充氣之后便可阻隔外部河水的進入。4)承臺與樁連接施工。在施工過程中需要綁扎鋼筋，澆筑混凝土。最后拆除承臺吊裝下放設備，完成施工。鋼管圍堰承臺施工法主要適用于墩身位置不與樁身位置在水平面交叉的情況，此外除了承臺預制下放施工外還可以采用大噸位起重吊機吊裝施工。在承臺施工過程中有兩種情況是需要我們認真予以考慮的，分別是墩身位置與所有樁身位置在水平面存在交叉和墩身位置與部分樁身位置在水平面交叉。針對這兩種不同情況，工程人員必須要采取相應措施來予以解決。第一種情況必須要嚴格按照施工程序來施工，針對墩身的施工要在承臺就位并且與樁聯結之后才能進行施工。要在承臺與樁連接混凝土的強度達到設計要求之后再綁扎墩身鋼筋、立模、澆筑墩身混凝土。針對第二種情況則可以采用鋼管圍堰同常規圍堰相結合的方案來進行施工。具體而言就是對于墩身位置與樁身位置相交叉的部位可以用常規圍堰來施工，對于沒有交叉的部位則采用鋼管圍堰方法。這樣也可以減少圍堰的投入。承臺就地現澆施工示意圖見圖1。

2 墩身施工的預制方法

承臺施工與墩身施工都是水中墩施工的重要環節，墩身施工的質量將直接影響到整個工程的質量。在實際施工過程中工程人員必須要結合工程的實際情況來進行處理。本文以杭州灣跨海大橋為例來對此予以說明。杭州灣跨海大橋位于錢塘江的入海位置，全長36 km。該橋工程上部是70 m跨徑預制預應力混凝土箱梁，下部則是鋼筋混凝土橋墩。該橋的墩身一共有474個。在本次工程的墩身設計中，預制墩身被設計為矩形空心墩。整個墩身可以分為墩身與墩帽兩部分。墩身呈單向喇叭口形狀，其是截面相同高度變化的結構。針對墩身與承臺的連接主要采用的是現澆混凝土墩座方法。之所以采用這種方式主要是考慮潮水的影響。當較低潮位的時候海水就上不來，相反較高潮位的時候被淹沒。墩身預制施工有其固定流程，詳細了解其流程是做好施工的重要前提。在整個工程施工中預制場建設、模板施工、墩身混凝土施工、墩座混凝土防腐是其中重要環節。本文將重點分析這幾個環節的施工。墩身分布情況見表1。

圖1 承臺就地現澆施工示意圖

表1 墩身分布情況一覽表

1)預制場建設。所謂預制場建設主要指的是出運碼頭以及墩身預制區的建設。出運碼頭主要是用來把預制墩身運輸到船上。杭州灣跨海大橋的預制場，在經過詳細地實地考察之后，工作人員決定建立在海鹽縣泰山核電站大件碼頭的北側。出運碼頭被設計成雙棧橋凸堤式碼頭，該碼頭是與岸線垂直的。棧橋顯眼的下游還需要設置船墩。2)模板施工。在本次工程施工過程中墩身預制采用的是立式施工方法。對于預制托架一般采用的是鋼托架。該托架本身的鋼板是型鋼精制。對于底模的安裝，為了便于順利拆卸，必須要保證墩身鋼筋能夠準確就位，同時還可以在底模上設置拼翻板定位卡。這種定位卡具有止漿功能，對于堵塞底模孔洞也是非常有幫助的。對于墩身內模的設計一般是要設計成分節傘形收縮整體內模，在內模中底模一般要設置螺旋撐桿，這樣做有助于調節內模高度以及垂直度。本次工程對外模設計要求較高，在設計過程中必須要保證外模有足夠強度和剛度。3)混凝土施工。墩身混凝土施工對工程質量的影響最大。在實際施工過程中必須要高度重視混凝土施工。本次施工采用的是現場綁扎施工。在實際設計過程中首先是要支立內模并綁扎墩帽以下的鋼筋，之后就是要安裝外側模。針對混凝土的選擇，本次工程主要采用的是坍落度在140 mm～180 mm的混凝土，而對于外加劑選用的是南京友西UC-IA。碎石選用的是寧波青峙5～25級配良好的碎石。總的來說就是要按照要求和規范來嚴格施工。4)墩座混凝土防腐。墩座本身所處條件非常惡劣，常年經受海水侵蝕，結構被腐蝕的風險也非常大。因而在實際施工過程中不可忽視墩座防腐。做好墩座防腐工作是確保工程質量的重要因素。對于墩座的外表要采用特殊防腐處理，這樣做的目的就是要保證墩座的耐腐蝕性。在混凝土表面浸漬硅烷是當前比較有效且典型的方法。在防腐施工過程中工程人員要考慮到天氣因素對工程效果的影響。一般情況下工程人員應該選擇天氣晴朗、水浪較小的天氣進行施工。風浪較大且日光強烈的天氣不利于噴涂。這是需要引起我們注意的一點。

隨著我國橋梁建設的不斷加快，橋梁墩預制施工變得日益重要。當前在實際施工過程中采用水中墩預制施工技術比較廣泛和普遍。這種施工技術可以有效提升施工水平，保證施工質量。本文以杭州跨海灣大橋為例詳細分析了橋梁水中墩預制施工技術。在今后應該不斷加強這方面的研究。

［1］鄭 機，劉 輝.圖解橋梁施工技術［M］.北京：中國鐵道出版社，2009.

［2］楊文淵，徐 犇.橋梁施工工程師手冊［M］.北京：人民交通出版社，1995.

［3］最新交通工程施工新技術實用手冊［M］.北京：時代傳播音像出版社，2003.