高速公路路橋工程橋梁墩帽施工工藝應用研究

摘要：介紹了某高速公路路橋工程概況，將本文研究的高速公路路橋工程橋梁墩帽施工工藝，應用到從測量放樣及墩帽架搭設、模板安裝和鋼筋綁扎、混凝土施工、拆模和養護等該橋梁墩帽施工的全過程。對墩帽抗壓強度和外觀質量的檢查、測試與分析可知，墩帽混凝土抗壓強度和墩帽外觀質量達到了標準規定和設計要求，說明本文所述路橋工程橋梁墩帽施工工藝取得了顯著的應用效果。

關鍵詞：路橋工程；橋梁墩帽；墩帽架穩固性；混凝土抗壓強度

0" "引言

高速公路路橋工程施工質量與施工工藝存在最為直接的關系，尤其是橋梁墩帽的施工，關乎到整個橋梁的穩定與安全。一般情況下，橋梁墩帽承載著橋梁上部結構的重力，并將其傳遞到墩身，起到了承上啟下的關鍵作用[1]。合理的墩帽施工工藝可以均分橋梁的重力，實現承載力的平衡。橋梁墩帽的設計結構日趨多樣，施工的選擇性也更強。

橋梁墩帽具有更加靈活、多變的造型結構，并可實現多點位關聯加固，為橋梁墩帽施工提供了有益的借鑒。但是當前的施工工藝在墩帽重力分配方面的控制性較差，再加上部分施工人員缺乏經驗，未嚴格遵循施工規范和標準，造成墩帽重力分配出現偏差，導致影響橋梁施工質量。為解決墩帽重力分配不均問題，本文結合高速路橋工程實際，開展橋梁墩帽施工工藝的應用研究。

1" "工程概況

某高速公路路橋工程屬于周期性工程項目，其規模較大，預設的總里程為72km，預設為雙向四車道，初始確定的行駛速度為85km/h，對應的路基寬度為22m[2]。該高速公路橋梁工程墩帽的設置數量為26座，采用高強度C30混凝土澆筑施工。墩帽作為該橋梁工程的重要組成部分，其設計與施工是關鍵環節之一。為了確保墩帽符合當前橋梁工程技術標準，將墩帽的基礎夾角控制在90～120°[3]。

根據橋梁工程施工技術規范和設計要求，將墩帽與橋墩設計為緊密連接，可確保其在復雜受力環境能夠承受上部結構的綜合荷載[4]。但是當前的墩帽施工及加固處理出現了一些問題：一是墩帽的布設點位不精準，二是墩帽與墩柱的關聯度不高。上述問題造成整個橋體的受力不均勻，埋下不同程度的安全隱患，給后續施工造成不利影響。為確保墩帽施工符合規范和設計要求，確保墩帽和橋梁的穩定和安全，需制定和執行有效的施工工藝。

2" "橋梁墩帽施工技術

2.1" "測量放樣及墩帽架搭設

2.1.1" "測量放樣

測量放樣是對橋梁墩帽施工位置的確定以及基礎數據及信息的獲取，以便為后續施工奠定基礎。在墩柱完成施工并經報驗合格后，測量放樣之前，需清理墩柱頂面，確保測量基準的清晰和放樣的準確[5]。使用全站儀精確放出墩柱中心點，使用水準儀進行底模標高的初步放樣，然后使用全站儀進行復核，確保底模標高放樣的精準度。

待底模安裝完畢后，先采用極坐標法測算出墩帽四角點和防震擋塊的坐標，再使用全站儀進行側模位置放樣[6]。整個測量放樣過程中，測量數據需與設計方案嚴格比對，確保無誤。

2.1.2" "搭設墩帽架

在完成墩帽測量放樣，且墩柱混凝土強度達到設計強度的80%以上的基礎上，搭設用于支撐墩帽混凝土澆筑施工的墩帽架。在墩柱上部安裝抱箍，作為墩帽架的搭設基礎，同時設定墩帽架搭設結構和參數。墩帽架搭設結構和參數如表1所示。

表1是經過實際調整后設定的墩帽架搭設結構和參數。按照設定的墩帽架搭設結構和參數，進行墩帽架的搭設，確保墩帽架保持穩固和平衡。墩帽架搭設結構如圖1所示。

在設定墩帽架搭設結構后，確定墩帽架底面橫向設置的木方截面尺寸為14cm×17cm，以增強支架的整體性和穩定性[7]。此外，為了確保墩帽架的穩固性，根據具體的施工環境和地質條件，采用斜撐+鋼筋加固的方式，為整個橋梁的穩定性和安全性奠定堅實的基礎。

2.2" "模板安裝和鋼筋綁扎

2.2.1" "模板安裝

在完成對墩帽架的搭設之后，需要在墩帽架上進行模板安裝和加固。根據設計圖紙確定的模板形狀和尺寸制作出墩柱模板，按照先底模后側模的順序在墩柱架上進行模板安裝。模板安裝時，標定出接縫的位置和轉換點，避免漏漿和漲模現象。

使用專用的連接件和緊固件，將模板固定在一起。此時需要注意的是，模板底部及其四周需要設置支撐和固定裝置。墩帽架和墩帽底模的抗壓能力，應大于墩帽鋼筋混凝土立方體、施工機械設備以及施工人員等組成的總載荷。

2.2.2" "鋼筋綁扎

墩帽底模安裝、調整和加固完成以及墩帽鋼筋加工后，開始在墩帽底模上進行鋼筋綁扎施工，實現墩帽空間位置的初步確定。墩帽鋼筋加工和綁扎參數設定如表2所示。

在鋼筋加工過程中，要注意鋼筋的材質和加工質量，確保鋼筋的強度和穩定性。根據鋼筋設計的布置位置和間距，在底模上畫出鋼筋的布置線。將加工好的鋼筋按照布置線進行擺放，并使用專用綁扎工具進行綁扎。

需要注意的是，在綁扎時盡量進行定點加固處理，且鋼筋與鋼筋之間保持平行或垂直狀態。注意鋼筋的交叉點位置和綁扎的牢固程度，避免出現漏綁、錯綁等現象。按規定在主筋外側設置預制的混凝土墊塊，用于澆筑墩帽混凝土時形成鋼筋保護層。

2.3" "混凝土施工

2.3.1" "混凝土制備

按照《公路橋涵施工技術規范》（JTJ041—2000），在完成墩帽鋼筋綁扎施工、經檢驗合格后，進行墩帽混凝土澆筑施工，以形成堅固的鋼筋混凝土實體型墩帽。選擇符合工程施工要求的水泥、骨料、粉狀物料和水，按照混凝土配合比經攪拌機攪拌成混凝土。要確保混凝土的質量和強度，結合墩帽實際的澆筑需求，根據采集到的相關數據，設計出墩帽使用的C30混凝土配合比。經過試驗、檢驗和調整后，形成該墩帽混凝土的生產配合比。

2.3.2" "混凝土澆筑

根據設計出的生產配合比，攪拌墩帽混凝土。在明確澆筑方向和點位之后，自下而上逐層澆筑，確保混凝土澆筑的均勻性，通過振搗確保混凝土密實度。在澆筑過程中，將混凝土的溫度控制在15～25℃之間，以保證混凝土的強度和耐久性。

不僅如此，還需要控制混凝土的澆筑速度。一般情況下，根據C30混凝土的特征及配合比，明確初始澆筑速度，結合澆筑時的溫度變化，進行澆筑差值的調整。混凝土澆筑允許最慢速度的計算公式如下：

V=Sh/（t-t0）" " " " " " " "（1）

式中：V代表混凝土澆筑允許最慢速度（m3/h）；S代表澆筑面積（m2）；h代表澆筑厚度（m）；t代表混凝土初凝時間（h）；t0代表混凝土完成制備到澆筑過程消耗的時間（h）。

根據計算結果并參考經驗數據，將混凝土澆筑允許最慢速度設定為2.5m3/h。在墩帽混凝土澆筑過程中，加強澆筑的完整性和連貫性，最大程度避免澆筑過快導致混凝土離析、澆筑過慢導致管道堵塞及影響施工進度。

2.4" nbsp;拆模和養護

2.4.1" "墩帽混凝土抗壓強度

拆模和養護是保證墩帽施工質量的最后一個關鍵環節，是對墩帽實際施工效果的檢驗，更是對墩帽施工質量的提升措施。通常拆模時間可結合施工進度進行適當調整。該橋梁使用C30混凝土，根據《混凝土結構設計規范》（GB 50010—2010）2015年版的規定，C30混凝土抗壓強度的標準值為20.1N/mm2，墩帽混凝土養生結束后，其抗壓強度不應低于該標準值。

2.4.2" "拆除墩帽混凝土模板

一般而言，拆模時間需要在混凝土澆筑后的24～48h內進行初步松動，然后繼續澆水保濕養護。由于墩帽模板體積較大，所以采用機械配合拆模的方式。使用起重機配合施工作業人員拆除模板，同時檢查墩帽混凝土表面及棱角不因拆除側模而受損，確保墩帽混凝土結構完好無損。

2.4.3" "墩帽混凝土養護

墩帽混凝土模板拆除后，設定多個養護周期，繼續進行養護處理。使用澆水、覆蓋保濕材料（如麻布、草簾等）以及使用蒸汽等方式進行養護。在養護期間，確保混凝土表面始終保持濕潤狀態，防止其表面干燥開裂。養護時間通常根據混凝土的設計要求和環境條件確定，一般不少于7d。在養護期間，應定期檢查混凝土的濕度和溫度，確保養護效果。

3" "施工效果測試與分析

3.1" "測試方法

在墩帽混凝土養護達到規定天數后，對墩帽混凝土強度和外觀進行檢查和測試。在墩帽平面中隨機標定出4個測試節點，每個測試節點需要關聯對應的監測設備，便于實時采集監測數據。在墩帽混凝土強度方面，選擇其抗壓強度進行測試。在墩帽混凝土外觀質量方面，測試其鋼筋保護層厚度。

3.2" "測試數據

按照上述方法，對墩帽混凝土的4個測試節點進行了測試。墩帽混凝土抗壓強度和鋼筋保護層厚度的測試數據如表3所示。

3.3" "分析測試結果

根據《混凝土強度檢驗評定標準》（GB/T 50107—2010）規定，墩帽混凝土抗壓強度標準差的計算公式如下：

?cu，min≥0.90?cu，k" " " " " " " （2）

式中：?cu，min代表混凝土立方體實際抗壓強度的最小值（N/mm2），?cu，k代表混凝土立方體抗壓強度標準值（20.1N/mm2）。

公式的計算結果表明，墩帽混凝土4個測試節點測試出的實際抗壓強度均大于混凝土立方體實際抗壓強度的最小值。此外，墩帽鋼筋保護層厚度符合設計要求。這說明墩帽混凝土強度達到了標準規定和設計要求的抗壓強度指標，墩帽外觀質量符合設計要求，本文所述路橋工程橋梁墩帽施工工藝取得了顯著的應用效果。

4" "結束語

綜上所述，通過某高速公路路橋工程橋梁墩帽施工實例，對本文所述高速公路路橋工程橋梁墩帽施工工藝進行了實際應用，取得了顯著的應用效果。橋梁墩帽施工工藝的針對性較強，采用定點加固和平衡施工的方式，增強了墩帽與墩柱之間的關聯性。在模板底部及其四周設置支撐和固定裝置，提高了墩帽架和墩帽底模的抗壓能力。根據墩帽混凝土的特征及配合比明確最慢澆筑速度，防止混凝土管路堵塞。在墩帽混凝土模板拆除后設定多個養護周期，繼續進行養護處理，確保該橋梁墩帽施工符合相關標準、規范和技術要求。

參考文獻

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