鐵路橋梁工程中高墩施工技術(shù)研究

高 真

（濟(jì)南鐵路局臨沂工務(wù)段，山東 臨沂 276004）

鐵路橋梁工程中高墩施工技術(shù)研究

高 真

（濟(jì)南鐵路局臨沂工務(wù)段，山東 臨沂 276004）

高墩的施工為橋梁建設(shè)打好了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，而橋梁也是鐵路施工中的重要部分。橋梁的穩(wěn)固才能保障鐵路的堅(jiān)固性和穩(wěn)定性。在橋梁建設(shè)中高墩的施工較為復(fù)雜，需要人力合理的配合，把控好混凝土的質(zhì)量和凝固后的外形。同時(shí)還要求節(jié)約成本達(dá)到“高質(zhì)量、低成本”的要求。本文就結(jié)合實(shí)例對鐵路橋梁工程建設(shè)中高墩的施工技術(shù)進(jìn)行初步探討。

鐵路橋梁；高墩；施工技術(shù)

在高墩施工的過程中，高墩部分的澆筑工作十分重要，必須得一次性完成。這樣可以使凝固后的高墩呈現(xiàn)完整和美觀的外形，同時(shí)還能夠減少施工時(shí)間，節(jié)約施工成本。在高墩施工或者其他橋梁建設(shè)工作中，施工方都要有強(qiáng)烈的責(zé)任感和嚴(yán)格的管理機(jī)制。針對新制定的工程實(shí)施規(guī)范，更要嚴(yán)于律己對工程質(zhì)量嚴(yán)格把關(guān)，做到安全作業(yè)、合理調(diào)配。

1 實(shí)例概況

對實(shí)際案例的高墩施工技術(shù)進(jìn)行分析，可以看到施工單位的職業(yè)操守、施工人員的技術(shù)和個(gè)人素養(yǎng)以及施工材料的質(zhì)量等都與施工成果密切相關(guān)。比如，某一橋長1151.43米，高大于22米，實(shí)體高墩共有20個(gè)，高墩的高度最大的為24.8米。針對于工程的質(zhì)量和外觀要求，施工過程中可以使用一次性全部澆筑的方法，這樣既能節(jié)約成本和人力，又能保障高墩的質(zhì)量和外觀。但是在施工過程中做到完全的一次性澆筑，就需要保證模板系統(tǒng)和腳手架的安全，做到安全精準(zhǔn)的掌握施工技術(shù)，并且對混凝土的質(zhì)量也有一定的要求。

2 設(shè)置扣件式的鋼管腳手架技術(shù)

2.1 安放鋼管腳手架的位置

在施工過程中，安放鋼管腳手架的位置，取決于高墩的高度及外觀要求。由于高墩高度普遍小于50米，所以可以使用單管雙排立桿方式來搭建。（見圖1）。

圖1 總體布置圖

集體操作方法和流程是，按照高墩尺寸，排距為0.6米，立桿的舉例定位1.72米和0.6米，并確保大橫桿之間相距1.5米。在腳手架高度超過12米時(shí)要與高墩連接，用4根鋼管為一組，每組相距4.5米進(jìn)行支撐，這樣能夠既能夠方便后期的施工也能夠保證混凝土澆筑的連貫性。其次，使用大、小橫桿將立桿的腳底進(jìn)行銜接，立桿下方使用5毫米鋼板，同時(shí)配備剪刀撐，確保鋼管腳手架的搭建滿足橫向和縱向同時(shí)堅(jiān)固的原則。最后，為了方便技術(shù)人員施工，應(yīng)該在腳手架位置的某一角設(shè)置短橫管間距為0.4米的梯子。

2.2 計(jì)算鋼管腳手架的荷載能力

腳手架的荷載能力對施工安全來說相當(dāng)重要，針對鋼管腳手架的荷載能力計(jì)算，要做到細(xì)致記載和精密運(yùn)算，不能遺落任何一處潛在隱患。例如每個(gè)扣件的質(zhì)量和摩擦阻力都是不能被忽視的。荷載傳遞時(shí)主要借鑒途徑是：腳手板→小橫桿→大橫桿→立桿→基礎(chǔ)。在計(jì)算荷載能力時(shí)，主要對小橫桿的剛度和強(qiáng)度和立桿的剛度、強(qiáng)度和失穩(wěn)性進(jìn)行計(jì)算。此外，摩擦的阻力對腳手架荷載能力的影響也是極大的，應(yīng)該把每一個(gè)產(chǎn)生摩擦的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行合理的結(jié)合使阻力產(chǎn)生的影響降低。

3 挑選、計(jì)算和組裝模板系統(tǒng)

3.1 挑選模板

模板的選擇一般是鋼制材料，因?yàn)殇撝撇牧媳容^堅(jiān)固和穩(wěn)定。模板分為異型模板和定型模板。在施工過程中，定型模板應(yīng)用在單側(cè)高墩的兩方，面板使用5毫米的鋼板，板肋使用70毫米寬、6毫米厚的鋼板，邊框使用70毫米寬、8毫米厚的鋼板，板肋間距250～300毫米。為了在保障施工質(zhì)量的前提下節(jié)約成本，部分施工方在加工之前，就對高墩的各項(xiàng)配比計(jì)算好，對各類模板的調(diào)配也能夠做到合理和節(jié)省，并且能夠增加模板的通用性，更加節(jié)約成本，達(dá)到一料多用的目的。

3.2 計(jì)算加固模板的系統(tǒng)

（1）計(jì)算加固模板的系統(tǒng)時(shí)要考慮到振搗混凝土?xí)r對模板產(chǎn)生的側(cè)向壓力和傾倒混凝土?xí)r對模板產(chǎn)生的橫向壓力。隨著高墩截面的變化壓力也會隨之變大。（2）計(jì)算出高墩的橫縱向每個(gè)截面所在的中軸方位，這樣可以明確中軸的慣性矩大小，從而判斷出模板系統(tǒng)在橫向和縱向所擁有的強(qiáng)度、、剛度以及應(yīng)該使用的螺母量。（3）拉桿的力量也是模板強(qiáng)度的計(jì)算范圍。（4）影響的原因∶在模板進(jìn)行加工時(shí)，如果邊框和板肋產(chǎn)生空洞，或板肋相交處有質(zhì)量問題，就會減弱模板的功能。同時(shí)，施工人員的操作也可能減弱模板的功能。所以，在施工安全和質(zhì)量要求的前提下，應(yīng)該在橫向的模板上加一根10#槽鋼，將相鄰的模板用角鋼進(jìn)行連接，并使用螺栓把模板結(jié)構(gòu)組成一個(gè)整體，確保模板的受力均勻，增加模板的剛度和強(qiáng)度。

3.3 組裝模板

組裝模板時(shí)要注意模板的清潔、校對、粘合及模板的再利用原則。

（1）應(yīng)該在所安裝模板的高墩所在的混凝土臺子上鑿毛，開鑿到新的混凝土層以沒有浮漿為準(zhǔn)，然后用高壓水槍進(jìn)行沖洗。（2）確保所安裝模板的清潔，安裝前用鋼絲刷子把表層清洗干凈，然后應(yīng)用柴油和機(jī)油以1；2比例混合而成的脫模劑均勻涂抹在模板表層。要確保脫模劑原料的質(zhì)量，不能使用廢棄原料進(jìn)行配制。涂抹的順序是由上至下，脫模劑的用料不易過多或者過少，應(yīng)該確保均勻避免出現(xiàn)掛簾現(xiàn)象。（3）在每一個(gè)模板的銜接部分用雙面膠粘合避免澆筑時(shí)出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。將粘合好的模板拼接成更大的模板進(jìn)行吊裝。吊裝最度應(yīng)小于4米。模板的錯(cuò)臺部分應(yīng)該控制在2毫米之內(nèi)。在安裝模板之前將PVC管埋在模板內(nèi)，將拉桿通過PVC管道將模板進(jìn)行銜接，確保模板拆除后可以重復(fù)利用。（4）將模板全部組裝完成后，對模板的坐標(biāo)進(jìn)行確認(rèn)，仔細(xì)測量模板四個(gè)角的坐標(biāo)確保誤差在10毫米左右。如需進(jìn)行校正，高墩的模板所在頂面的四個(gè)角都要使用手搖葫蘆進(jìn)行固定和定位，確保坐標(biāo)位置正確沒有偏移。

4 掌握混凝土的施工過程

4.1 掌握原材料

（1）如何挑選水泥與輔料。為了確保墩柱表面的色澤和外觀形態(tài)一致，就一定要使用同一家的水泥和輔料。因?yàn)椴煌a(chǎn)廠家的生產(chǎn)配比不同會造成不同的性狀。其次，在原材料使用之前應(yīng)該對其親和性進(jìn)行測試，以確保水泥和輔料在混合后不會產(chǎn)生排斥反應(yīng)，良好的親和性會抑制混泥土的翻砂現(xiàn)象，同時(shí)也能夠在凝固后呈現(xiàn)完美的色澤和光潔度。（2）如何挑選細(xì)粗骨料。在挑選骨料時(shí)要遵循級配的原則，粗骨料配粗砂或者混合砂，而細(xì)骨料要配合細(xì)砂才能夠避免混凝土的翻砂、沁水現(xiàn)象，增加混凝土調(diào)和后的保水性和親和性。骨料的外觀性能與含泥量也密切相關(guān)，含泥量過高的骨料會導(dǎo)致凝固后表面出現(xiàn)裂縫，顏色不均勻等質(zhì)量問題。

4.2 挑選混凝土的坍落度

在施工過程中，傳送混凝土的方式是利用泵，而混凝土的澆灌質(zhì)量與坍落度有直接關(guān)系。在坍落度較大時(shí)會出現(xiàn)沁水、翻砂、蜂窩面和水泡等現(xiàn)象。而坍落度較低時(shí)會出現(xiàn)流動性較差，漿體含量減少，光潔度變差等現(xiàn)象。所以，坍落度的大小對混凝土的凝固表現(xiàn)也有直接關(guān)系。實(shí)踐證明，將坍落度控制在120～140毫米時(shí)，混凝土的表象最佳，并且施工過程也較為順利。

4.3 搭配和澆筑

（1）配置混凝土?xí)r，在達(dá)到工程要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的前提下，工作人員應(yīng)該提前檢測原材料中的含水量，以備后續(xù)工作中對混凝土配置標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行精準(zhǔn)掌控。在保障混凝土性能和結(jié)構(gòu)最佳的前提下，測試初最佳攪拌時(shí)間和比例數(shù)，以確保后續(xù)工序精準(zhǔn)簡便化。攪拌時(shí)間一般不能夠大于2分鐘。（2）澆筑混凝土，在澆筑時(shí)應(yīng)該確保混凝土成型后的外觀和性狀能達(dá)到工程要求標(biāo)準(zhǔn)。具體的澆筑步驟，是在混凝土垂直澆灌時(shí)將傾落高度控制在2米之內(nèi)，這樣能夠確保混凝土的質(zhì)量不受重力和其他原因影響。其次，利用分層振搗和分層攤鋪的技術(shù)方法進(jìn)行澆筑作業(yè)，確保分層高度為30cm左右，在分層攤鋪后及時(shí)對混凝土進(jìn)行振搗，避免產(chǎn)生堆積造成質(zhì)量問題，分成攤鋪和分層振搗要一氣呵成，互相配合。避免膠凝材料聚集影響工程質(zhì)量。同時(shí)，對澆筑的速度也有一定的要求，速度的過快或者過慢會直接影響到建筑物的質(zhì)量和使用壽命。在混凝土澆筑過程中，對拉桿和模板的改變情況要時(shí)刻注意，如發(fā)現(xiàn)不正常改變情況應(yīng)該立即采取措施進(jìn)行校正。以確保完成工程質(zhì)量和外觀性狀的嚴(yán)格要求。（3）振搗混凝土，是利用插入式的振動棒對混凝土進(jìn)行振搗，在使用前要充分檢查振搗設(shè)備是否正常，做好充分準(zhǔn)備以按時(shí)完成工程任務(wù)。振搗時(shí)要由四周到中間的順序，兩個(gè)相鄰的振搗位置距離不能大于振動棒的作用范圍的1.5倍，在了解振動棒的振搗原理前提下，對工作人員的作業(yè)規(guī)范作出規(guī)定，確保振搗后混凝土的質(zhì)量能夠達(dá)標(biāo)。

4.4 混凝土拆模以及保養(yǎng)

在混凝土強(qiáng)度為2.5MPa時(shí)進(jìn)行拆模，熟練掌握手搖葫蘆的性能，精準(zhǔn)分析模板彈性，避免拆除時(shí)力度不均造成質(zhì)量問題。混凝土澆筑完成后并不是就完全完成任務(wù)了，混凝土的保養(yǎng)對混凝土的質(zhì)量來說也是至關(guān)重要的。用科學(xué)的方法按時(shí)進(jìn)行保養(yǎng)，以確保混凝土的性狀能夠長期穩(wěn)定并且質(zhì)量達(dá)標(biāo)。保證混凝土內(nèi)部溫度，經(jīng)常灑水降溫，同時(shí)通體覆蓋薄膜減少水分流失，一定要覆蓋完全避免遺落，避免出現(xiàn)裂紋等質(zhì)量問題。

5 總結(jié)

在高墩施工過程中，對模板和鋼管腳手架的合理設(shè)置，既關(guān)系到工程的質(zhì)量，也影響著施工進(jìn)度和施工安全。同時(shí)，澆筑混凝土的速度和模板所受壓力，施工方應(yīng)該提前進(jìn)行預(yù)測，澆筑后進(jìn)行混凝土的拆模和保養(yǎng)也同樣重要，所以，在施工做成中，要經(jīng)過精確的動態(tài)計(jì)算和合理的科學(xué)方法運(yùn)用。

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.20.085