1、路橋分公司鐵路橋墩施工技術研究路橋分公司工程技術部2016年8月15日鐵路橋墩施工技術研究1 前言 隨著科技進步，高性能混凝土結構設計不斷涌現(xiàn)，隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，跨越深溝峽谷的建筑物也越來越多，施工高建筑物的技術水平就越來越重要了。本文提出了一點膚淺的認識與見解，從施工經(jīng)驗上進行了總結，以指導現(xiàn)場施工。2 鐵路高橋墩類型2.1 實心高橋墩：單線或雙線，都有圓型、矩形和園端型。2.2 空心高橋墩：單線或雙線，都有圓型、矩形和園端型。3 高橋墩施工工藝3.1 實心高橋墩施工，在近年的施工技術當中，都有一次澆筑成型的要求。正是采取一次澆筑成型，就有很多問題需要解決。 實心高橋墩模板加工的技術要

2、求 近年來，施工單位都采用鋼模板廠制（定型鋼模），根據(jù)規(guī)范要求，鋼模板的剛度、強度、穩(wěn)定性必須滿足施工需要。廠家對鋼模板加工來說，屬于非標產(chǎn)品，加工精度要求就要施工單位確定，廠家根據(jù)施工單位的要求加工。施工技術人員如何確定呢？計算是很復雜的過程，需要查閱大量資料和施工經(jīng)驗。鋼模板的剛度、強度遠高于木模板，但是根據(jù)鋼板加工工藝，鋼板厚度和支撐間距是根據(jù)混凝土對模板側面的側壓力大小來確定的。3.1.1.2 側壓力大小確定，混凝土作用于模板的側壓力，隨著混凝土澆筑高度而增加，當澆筑高度達到某一個臨界值時，側壓力就不再增加了，此時的側壓力即為新澆混凝土的最大側壓力。采用插入式振搗器時，有專家推導出下面

3、二個公式： F=0.22ct012v1/2 和F=c H 式中 F新澆混凝土對模板的最大側壓力（Kn/m2）； c混凝土的重力密度； t0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混凝土的溫度()； V混凝土的澆筑速度（m/h）； H混凝土側壓力計算位置處至新澆混凝土頂面的總高度（m）； 1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； 2混凝土坍落度影響修正系數(shù)，當坍落度小于30mm時，取0.85；5090mm時取1.0；110150mm時取1.15。鋼板一般采用38mm作為面板。模板加勁肋的布置間距，由

4、人工配合機械吊裝，人在高空作業(yè)，受到空間條件限制，安全帶的固定作用影響，人員移動難度大。吊機吊起一塊模板，人在高空要讓一塊模板穩(wěn)定（靜止），是很困難的事情。質量大，慣性也大，所以，只有減輕模板重量，在吊機的配合下，人在高空才容易讓模板處于靜止狀態(tài)，迅速安裝、定位模板。加勁肋規(guī)格一般使用L75758mm角鋼或者120535.5mm槽鋼，橫豎交叉布置。布置間距一般4060cm，模板總重控制不超過95kg/m2。在平地可以人力抬運。3.1.1.4 模板拼縫的技術要求，鋼模板面板一般采用6mm鋼板，上下模板拼接做成下包上的陰陽榫頭（公母榫頭）結構，避免漏漿，法蘭盤連接處不能緊靠，否則螺栓緊固是無法將模

5、板連接緊密。模板拼縫處的上下豎縫、橫向拼縫錯臺不能超過1mm。面板除銹、打磨、再涂脫模劑。模板的加固采用16或者20（Q235）鋼筋對拉加固，外套PVC塑料管，便于拉桿拔出。3.1.1.5 腳手架的搭設措施，實心高橋墩腳手架只需要外腳手架。高橋墩腳手架搭設必須使用內(nèi)外雙層結構，中間考慮人行走道，便于檢查人員、操作人員工作，外則掛綠色安全防護網(wǎng)防護，主要防止登高人員暈眩和墜落。橋墩高度超過6米，腳手架搭設就相當困難，人員操作難度增加。工作效率降低，施工進度緩慢。因此，綜合考慮以上因素，高橋墩腳手架結構就考慮在模板外側焊接L50505mm的角鋼牛腿支架。如果施工一個30m高的橋墩，可以節(jié)約鋼管20

6、t，節(jié)約鋼管連接扣件3000套。節(jié)省人工150個工日。施工進度加快，模板安裝同時完成腳手架搭設。而且鋼管扣件是鑄鐵扣件，螺栓擰太緊了容易破裂，擰的不緊容易下滑，造成安全事故?？咳斯げ僮麟y以控制，采用角鋼支架焊接于模板外側既安全又快捷，還降低成本。（如下圖示）（圖1）模板與支架結構剖面圖（圖2）模板與支架布置外觀結構圖3.1.1.6 高橋墩混凝土工藝，鐵路高橋墩一般都有護面鋼筋，布置間距較大。混凝土標號一般在C15C40之間，混凝土坍落度控制在6090mm之間，采用設備都是使用輸送泵或者吊機配合灌注混凝土，人工操作，機械搗固。（1）混凝土標號在C15C30之間，采用吊機配合灌注時，配合比設計時坍

7、落度較小，一般控制在3.57cm，粗骨料粒徑控制在24cm。搗固人員容易操作和掌握，保證混凝土外觀質量如蜂窩、麻面還好控制。（2）混凝土標號在C15C30之間，采用輸送泵灌注時，配合比設計時坍落度較大，一般控制在610cm之間，粗骨料粒徑在0.53cm，要求級配良好。否則泵送時容易堵管。灌注就不順利了。特別是C15、C20混凝土采用輸送泵輸送時，由于標號低，粗細骨料含量多，水泥用量少，最容易堵管，很不順利。一般采取先輸送同標號砂漿23 m3。配合比設計時摻加粉煤灰措施，或者提高混凝土標號，或者添加減水劑、緩凝劑等措施，增加混凝土的和易性。這樣還不滿足，還要選擇有經(jīng)驗的搗固人員，進行培訓，試驗操

8、作等措施。搗固人員才能熟練操作和掌握，保證混凝土內(nèi)在質量和外觀質量。3.1.1.7 高橋墩混凝土養(yǎng)護，混凝土養(yǎng)護是混凝土施工結束后最關鍵的工序。滿足設計強度是保證結構使用性能的根本。養(yǎng)護不好質量肯定不合格。施工現(xiàn)場混凝土養(yǎng)護采取澆水的辦法，但是高橋墩養(yǎng)護澆水就困難，采取塑料薄膜包裹整個橋墩養(yǎng)護。塑料薄膜包裹時間一般邊脫模邊包裹。時間長了要從橋墩頂部澆水，保證薄膜內(nèi)有水氣，橋墩混凝土始終處于濕潤狀態(tài)，養(yǎng)護28天，派專人負責。3.2 空心高橋墩施工，一次澆筑成型的難度大，主要受到薄壁混凝土厚度的控制，操作人員無法進入薄壁空間，即使能進去，操作受到限制。因此，只能每26m高度澆筑一次。 空心高橋墩模

9、板加工的技術要求 空心墩內(nèi)外模板采用廠制（定型鋼模），根據(jù)規(guī)范要求，鋼模板的剛度、強度、穩(wěn)定性必須滿足施工要求。技術要求較實心墩模板可以適當降低標準，主要是混凝土澆筑不能一次成型，每次混凝土澆筑高度降低，側壓力減少。模板的加工技術要求也可以下調(diào)，重量縮小。模板高度一般制作1.53.0m。特別是內(nèi)模板，一定不能做成人工難以搬運、提升、安裝結構，內(nèi)?？臻g小，基本靠人工操作，機械使用受到限制。常常采用15030cm的建筑模板拼裝，拆除與安裝方便。模板的加固采用16或者20（Q235）鋼筋對拉加固，長度根據(jù)混凝土厚度確定，外套PVC塑料管，便于拉桿拔出。 3.2.2 空心高橋墩腳手架的搭設措施，空心高

10、橋墩外腳手架參照實心墩，只需搭設內(nèi)腳手架。內(nèi)腳手架一般使用5cm的鋼管及其扣件，長度根據(jù)橋墩內(nèi)空大小確定，高度根據(jù)混凝土澆筑高度確定，跳板必須滿鋪，防止操作人員高空墜落事故，不能存放重量過大的設備、模具等材料。外模板腳手架（見圖1）上下層實行“Z”字型走道，走道上下留人上下窗孔，通過后封閉。（圖3）空心墩內(nèi)腳手架平面圖空心高橋墩混凝土工藝，空心高橋墩一般都有雙層護面鋼筋，布置間距較小。混凝土標號一般在C20以上，混凝土坍落度控制在6090mm之間，采用設備都是使用輸送泵配合灌注混凝土，人工操作，機械搗固。坍落度較大，粗骨料粒徑在0.53cm，要求級配良好。否則泵送時容易堵管。灌注就不順利了。配合比設計時一般采取摻加粉煤灰措施，或者添加減水劑、緩凝劑等措施，增加混凝土的和易性。還要選擇有經(jīng)驗的搗固人員，進行培訓，試驗操作等措施。搗固人員才能熟練操作和掌握，保證混凝土的內(nèi)在質量和外觀質量。高橋墩施工注意事項：（1）施工人員上高空必須戴安全帽、系安全帶；（2）腳手架