某道路改建工程桥梁施工关键技术研究

赵昌杭

（浙江国恒建设有限公司，浙江杭州311100）

1 工程概况

栅庄港桥中桥总长度为67.74m，以K4+605.217为起始桩，以K4+658.267 为终点。大桥跨越东港大桥，目前的河床宽24m，桥身与桥身的交叉角度为90°。原桥设计的跨距为3×16m，上部采用后拉组合预应力混凝土（后拉）中空板，采用先简支后连续结构，下部桩柱式墩台，钻孔灌注桩基础。通过对大桥的实测数据进行研究，认为其地质条件为粉质黏土、圆砾、全风化粉砂岩、强风化的泥砂岩、中风化的泥砂岩。

2 桥梁墩柱工程内容及施工重点

2.1 桥梁工程主要内容

该标段桥梁6 座（其中4 座拼宽、2 座拆除新建）、3个平行互通匝道，主要工程内容如下：

第一，K0+675.500 叶家坝港一号桥（拆除新建）；

第二，K1+608.226 潘塘港大桥（拼宽桥）；

第三，K2+041.36 罗家坝二号桥（拼宽桥）；

第四，K2+465.176 罗家坝一号桥（拼宽桥）；

第五，K4+631.737 栅庄桥港中桥（拼宽桥）；

第六，K6+899.915 中运河大桥（拆除新建）；

第七，祥彭线半菱形互通B 匝道桥（平行互通匝道）；

第八，勾仁大道菱形互通C 匝道桥；

第九，勾仁大道菱形互通D 匝道桥。

2.2 桥梁墩柱工程施工关键技术

2.2.1 地面桥梁圆形墩柱

该桥墩为实心圆筒。为了保证桥墩的外形质量，保证桥墩混凝土的平整、光滑，对同一种断面采用整体型钢模，每台桥墩的模板分为两块；中间用法兰螺栓连接，接缝做重叠缝，这样可以保证浇筑后的桥墩模板不明显，不会出现横向接缝。

钢模进场后，由专业人员进行打磨、抛光、除锈，并用特殊的脱模剂，在使用之前要涂抹均匀。拼装时，要用海绵条把模板拼接起来，以防漏浆。为了保证桥墩的防护层厚度，在桥墩顶部焊接定位钢筋，在梁柱与模板之间安装混凝土垫块，并以梅花形式排列。模板周围用钢索紧固，用两个宽15cm、厚10mm的钢板圈将钢套件定型并进行调整，用钢管将其重新固定。混凝土浇筑过程中，确保不发生位移和变形。为了确保无渗漏，在模板底部与桩顶部的接触面上嵌入10#水泥。墩柱模板在混凝土强度能保证其表面和棱角不会被拆模破坏、混凝土强度大于2.5MPa 的情况下才能拆除。大型模板拆除时，模板与混凝土表面的接触面积较大，附着力较强，为了避免在模具拆除过程中出现粘模，采用在模板的边缘处进行抓斗；通过在模板和混凝土表面间引入气体，降低了混凝土和模板间的真空压力。混凝土浇筑完成后，在混凝土初凝之前，在柱顶部50cm 处进行二次振捣，以避免混凝土开裂。为保证混凝土浇筑的质量，在施工期间，对混凝土各批次进行混凝土的坍落度测试，并一一记录在案，按照规范要求制作混凝土试件；送到养护池进行养护，并适时进行28 天的强度试验，以保证桥墩的施工质量。为了方便施工，控制墩顶部标高比设计高2～3cm[1]。

2.2.2 匝道墩柱方形施工

在设计图纸的基础上，确定桥墩的坐标，采用导线控制桩的实际放线位置作为桥墩的控制截面，并对承台的高程和预埋钢筋进行测量和校正，使模板安装线精确释放；通过基准测出结构高程，实现封闭。墩柱超过4.5m 时，应分两次浇筑，在垂直方向上预留50cm 以上的主筋，并进行错位排列；在连接长度部分（35d）处，应采用两面焊接，其焊缝的搭接长度不得少于5d。

墩柱模板采用外机成型钢模板，采用分段对接，钢板厚度为5mm，纵向和横向短立肋采用8#槽钢和6mm、12mm 钢板焊接到位，背梁采用14#槽钢，拉杆采用25mm 圆钢。墩柱超过4.5m 时，必须进行二次浇筑，并采用固定模板见图1。

图1 墩柱模板支架示意图

在模板吊装完成后，要确保柱模根部与提前在承台预埋好的钢筋之间用方木进行加固固定，柱顶部用4 根钢丝绳拉纤，拉纤与地面成45°夹角对称排列。为了确保柱体高度准确，在墩柱顶模板内侧画上柱顶高程标记，并对其平面位置的顶部标高、节点连接、横向和纵向稳定性进行检验，经由监理工程师进行确认后方可实施混凝土浇筑[2]。

混凝土为C40 预拌混凝土（C40 钢筋混凝土）。混凝土由槽车输送，并以泵（延长泵管）的方式进入模具，塌陷程度以12～16cm 为宜。浇筑时应确保下落高度不超过2m。浇筑必须持续进行，不能中途中断。分层浇筑混凝土各层浇筑不超过30cm。混凝土浇筑速度为1m/h，并合理安排进料间距和进料量。在浇筑混凝土时，应先用1～2cm 的水泥砂浆，以避免腐烂。采用多点布料方法，保证混凝土的均匀分布，防止混凝土在大范围内横向流动。

在混凝土浇筑过程中，要提前及时做好对混凝土试块的检测试验，以确保混凝土浇筑强度可以满足工程要求，一旦出现模板浇筑过程的移位、沉陷或超出允许偏差值等现象及时停止浇筑，立即进行处理后方可继续浇筑施工。

模板拆除前施工范围内设置防护栏杆或警戒标志，拆除顺序按照先安后拆、后安先拆的原则，按顺序分段拆除。模板严禁硬砸或用机械拉倒，拆除模板脚手架不得先拆除剪力撑，应从上向下逐层拆除。

混凝土浇筑完成后，要对混凝土进行抗压强度检测，确保混凝土达到2.5MPa 以上（在常温下24 小时），养护期间将模板的支撑松开，使模板与混凝土表面有一定的空隙，便于洒水湿养。养生期间设专人负责，保持混凝土表面湿润，防止产生裂缝。墩柱混凝土带模养护应至少不低于3 天。模板拆除后柱身包裹无纺布或塑料薄膜保持湿度，继续养护至墩柱完工。为保证成品不受破坏，在柱身周围下部用木板进行防护，避免对混凝土外观质量造成影响。冬季养生详见冬季施工措施。每座墩柱至少留取六组试件（2 组自检，1 组见证，1 组监理，1 组备用，1 组送检前试压)，认真填写试验报告。

2.3 桥梁盖梁工程施工关键技术

为了确保工程的外观质量，在现场应用抱箍结构。施工前，首先要测量抱箍的位置，安装好抱箍，然后安装工字钢。在受力的纵梁上铺设方材和20#工字钢，在横梁上铺设底模和支侧模后，再进行施工[3]。

为了确保箱体结构的美观，盖梁侧模和端模采用钢板模板，面模厚度8mm，肋背架槽钢2-[10、横向肋槽钢[8；底模为竹胶板，面模厚度20mm，在盖梁底模下用10cm×10cm×300cm 的方木与20#工字钢交错排列布置作为分布横梁，间距0.30cm。横梁放置在30#工字钢上，30#工字钢作为承力主梁。

盖梁底模安装完毕后，将盖梁和支架上的垫石钢筋网进行绑扎，然后在车间内进行钢筋的处理，并在现场进行绑扎。盖梁和挡块混凝土一次浇筑完成。混凝土由混凝土搅拌车运到浇筑现场，采用吊车吊罐浇筑或混凝土泵泵送，插入式振捣棒振捣密实。在浇筑期间，要时刻注意观察模板支撑的变形情况。在浇筑过程中先浇筑中部，再按左右对称分层浇筑。混凝土浇筑完毕后，应在7 天内进行喷水、润湿养护。当混凝土强度达到设计强度等级时，将底部模具及抱箍拆除。

2.4 匝道墩柱工程施工关键技术

该标段共3 个平行互通匝道，主要工程内容如下：

其一，祥彭线半菱形互通B 匝道桥（平行互通匝道）；

其二，勾仁大道菱形互通C 匝道桥；

其三，勾仁大道菱形互通D 匝道桥。

工程技术人员要对桥墩中心桩位、高程、坐标等进行复核和计算，确认后方可进行现场建设。

采用全站仪计算出墩柱中心标高、中轴线、周边边线和支撑模板边线，并设置保护桩，以备墩柱中心复位。在测量桩周线的基础上对墩底进行复测，并用相同强度的水泥砂浆在墩柱外边缘抹上胶条，使其平整、便于支模[4]。

2.4.1 脚手架搭设

在桥墩四周架设脚手架和作业平台。为保证支架在稳定、可靠的基础上不发生沉降，对支架基础进行加固处理后，应采用C20 混凝土平整，并铺设厚5cm的木板；脚手架为碗扣型支撑，立柱间距为1.2m，横梁间距为1m，脚手架的周围设置有剪刀支撑，剪刀支撑从架子的末端开始与地面呈45～60°的夹角。为了适应作业要求，在工作平台上设置高2m 的安全围栏。同时，需要在平台上安装宽1m、厚5cm 的木板、1/3 坡度的人员进出通道，考虑到冬季施工对防滑性能的要求很高，每隔30cm 安装一条橡胶防滑条。脚手架外用密目网进行围护。

2.4.2 承台混凝土凿毛

将桥墩顶部和桥墩连接处的混凝土表层浆液挖出，直至桥墩底部全部可见粗集料，并将其开挖区域完全填满。

2.4.3 钢筋加工及安装

结构钢筋在加工厂采用数控设备集中加工，对钢筋进行原材测试、焊接、机械接头等测试，直至达到标准才能制作和绑扎。施工时要注意钢筋直径、根数、弯曲尺寸，安装位置、搭接长度、间距等均按设计和技术规范的规定执行。钢筋连接处两侧的焊接长度不得少于5d；单侧焊接时间不宜少于10d；接头应设在内力较小的位置，并以错位方式排列；在接头的长度区间（35d）内，同一钢筋不能有两个接头。

2.4.4 模板安装

（1）墩柱模板采用外机成型钢模板，分段对接，钢板厚度为5mm，立肋采用8#槽钢和6mm、12mm 钢板焊接到位，背板采用14#槽钢、拉杆采用25mm 圆钢。墩柱超过4.5m 时，需要进行二次浇筑，并采用固定模板。

（2）模板加工：严格控制模板的加工质量，模板和各类螺栓接头的质量指标均达到设计和施工规范的要求。进场后，现场试拼样板，检验其几何尺寸、拼缝的密实性、板差和平整度，并经过监理工程师的检验后再进行安装。

（3）脱模剂涂刷：模板脱模剂选用高质量的脱模剂（也可以是色拉油）。涂好后，用白色的棉布擦干净。

（4）模板吊装：在装配钢模时，要注意钢架的垫片是否牢固，保证不会被挤压或变形。钢模入位后检查墩身的框架，保证不倾斜和偏移，且中心位置满足要求。然后进行钢模的安装，使用经纬仪或垂线追踪测量，确定后进行详细测量，以保证在浇筑期间钢模的稳定。

模板的纵向缝用铁灰压紧。根据平台顶部的平整状况，进行砂浆的找平层，不要在墩柱中挖出。在承台的接触面上粘贴三个0.5cm 宽的压缝，并涂上三角灰，防止桩脚漏水。模板采用吊车分段吊装，安装前由测量人员进行模板的放样，并设置风缆进行调整和固定。

2.4.5 混凝土浇筑

因墩柱钢筋密度过大，振捣人员不能进入模具，选择一名经验丰富的混凝土工人，配上高频50 型振捣杆长棒站在立柱顶部进行振捣。振捣时，由中心向外振动；振捣棒垂直运动，运动距离不超过1.5 倍。在振捣“边、角”位置时，振捣棒与模板之间的间距为5～10cm。为了防止“漏振”和“过振”，应设置均匀的振动点。每次振动结束时，应徐徐将摇杆抽出，严禁用摇杆撞击模板。应密切关注施工现场的施工情况，观察模板是否漏浆、位移、墩柱垂直度是否发生变化，一旦出现异常，应立即进行处置。在浇筑期间，如果出现模板在浇筑时出现位移、垂直度、下陷或超过容许偏差的变形量，则应立即停止浇筑并采取相应的处理措施，待处理完毕后方可进行施工[5]。

3 结论

基于栅庄港桥道路改建工程为例，对工程中墩柱、盖梁及匝道墩柱等工程重点内容展开施工关键技术的分析及探讨，通过工程实践研究，目前，该路段工程已全部竣工验收并投入使用，通过对该项目核心技术的研究分析，该工程达到较为理想的工程质量管理目标，取得较为理想的工程综合效益。