CN110424268A - 一种主桥空心桥墩结构施工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种主桥空心桥墩结构施工工艺，配合墩身钢筋长度，将墩身分成6m一个的节段，分段浇注。根据分段高度，将外侧模板设计成3节，每节模板高度2m；浇注完成顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土施工，如此循环，直到墩身完成，模板构造简单，构件种类少，混凝土接缝较易处理，施工速度快，能适应各种结构形式的斜拉桥索塔施工，使用翻转模板施工优势显著，解决了墩身工程量、施工难度较大的问题。

Description

一种主桥空心桥墩结构施工工艺

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，具体是一种主桥空心桥墩结构施工工艺。

背景技术

桥墩是支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物、桥台设在桥梁两湖。桥墩则在两桥台之间。桥墩的作用是支承桥跨结构: 面桥台支撑起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接并防止路堤滑场。为保护析台和路堤填士，析台两侧常做一些防护和导流工程。

桥墩主要由顶帽、墩身组成。桥台主要由顶帽、台身组成。顶帽的作用是把桥跨支座传来的较大而集中的力，分散而匀称地传给墩身和台身。因此顶帽应采用强度较高的材料建筑，一般用不低于 200级钢筋混凝土建筑，且厚度不小于40厘米。此外，顶帽还须有较大的平面尺寸，为施工架梁及养护维修提供必要的工作面。墩身和台身是支承桥跨的主体结构，不仅承受桥跨结构传来的全部荷载，而且还直接承受土压力、水流冲击力、冰压力、船舶撞击力等多种荷载，所以墩身和台身都具有足够的强度、刚度和稳定性。

空心式墩身可采用钢筋混凝土或混凝土，优点是节省材料，减轻桥墩的自重，施工速度快，质量好，节省模板支架;缺点是，抵抗流水冲击和水中夹带的泥砂或冰块冲击力的能力差，所以不宜在有上述情况的河流中采用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种主桥空心桥墩结构施工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种主桥空心桥墩结构施工工艺，具体包括以下步骤：

S1、模板、支架设计和加工：

墩身钢模分为8块边模和2块端模；模板之间用M25螺栓连接；小背肋采用[8#槽钢，间距为@300mm，大背肋采用[14#槽钢，间距为@1000mm，模板面均采用6mm厚钢板；拉筋布置配合内模尺寸考虑；每节模板均设置工作平台，考虑模板堆码问题，故平台设置时采用槽钢焊接在模板竖背肋上，与模板形成整体，在模板堆码时不会损坏平台构件；工作平台上铺3cm厚木板，外侧工作平台沿周边设立1.2m防护栏杆并挂安全网，可供操作人员作业、行走，存放小型机具；

S2、安装第一节段模板，浇筑混凝土：

在承台上沿模板的底面用砂浆做3～5cm厚找平层；对墩身角点放样，弹墨线，沿墨线立模板；模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂；安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆；紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸；

固定好模板后，报监理检查合格，浇筑混凝土；

浇筑混凝土时，按照施工规范要求作业；

S3、第二节模板的安装、混凝土浇注：

底节混凝土浇筑完成后，待混凝土达到一定强度，即安装上一节墩身的钢筋；钢筋安装完毕后，进行第二节模板安装；将外模置于首节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起；将内模提升至顶面与外模平齐，用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上；调整模板至准确位置，安装、紧固对穿拉杆；其余工作同首节墩身施工；

S4、外模板的翻转、安装：

待上节混凝土达到15MPa时，即可拆除下节外模；先抽出拉杆，然后卸除模板的连接螺栓，将模板向外拉出；高空作业时，要预先用手拉葫芦将模板吊在上面的模板上，并拉紧，防止模板突然脱落；待外模完全与混凝土脱开后，用塔吊吊起外模，将手拉葫芦解下，然后将模板吊到模板修整处进行修整，待用；待钢筋安装完毕，用汽车吊将模板吊起，进行安装；安装方法同前述；

S5、钢筋安装：

墩身竖向主筋采用直螺纹套管机械连接方式；利用墩身箱室内搭设钢管支架，定位、固定钢筋；可以加工可提升的钢支架，置于内外层竖向钢筋之间，用以固定、定位钢筋；

安装钢筋按施工规范要求作业；

S6、泵送混凝土：

混凝土浇筑采用汽车泵泵送，地泵停靠在栈桥上泵送混凝土到位；泵管前段接软管，如泵管出口距离浇筑面高于2m，则需设置滑槽，防止混凝土散落、离析；浇筑初期混凝土处于较深位置，需仔细振捣才能防止漏振；

S7、垂直度控制：

采用全站仪进行施工放样和检测，每级混凝土浇筑前测量模板四角的平面坐标，如有偏差，调整之；

S8、主桥边墩施工

主桥边墩主桥侧空心段高度为6.082m和3.061m，引桥侧实心接高墩身高度为4.5m；由于墩身高度不高，分两次浇筑完成；第一次完成主桥侧空心墩施工，第二次浇筑引桥侧实心段墩身(考虑钢箱梁的落梁，计划在钢箱梁顶推完成后再施工)；施工工艺同中墩第一节段墩身施工；

作为本发明进一步的方案：主桥空心桥墩结构包括主桥中墩和边墩，主桥中墩采用多边形截面空心墩，外轮廓截面尺寸为5.5m（顺）×38.5m（横）。

作为本发明进一步的方案：边墩采用矩形截面空心墩，截面尺寸为4.0m（顺）×38.5m（横）。

作为本发明进一步的方案：主桥空心桥墩结构的墩身均采用C40钢纤维混凝土。

作为本发明进一步的方案：步骤S1中，空心墩内模采用2.44×1.22×0.015m优质竹胶板割制而成，采用8cm×10cm方木作为次楞，以10cm×15cm方木为主楞；空心部分采用钢管支架搭设脚手架及内模操作平台。

作为本发明进一步的方案：步骤S6中，按照相关规范、规程设计和试验确定混凝土配合比；混凝土缓凝时间3～5h，一小时坍落度损失不超过30mm。

作为本发明进一步的方案：步骤S6中，开始泵送前，先搅拌同水灰比砂浆，打入泵中，再紧接着泵送混凝土；砂浆数量根据泵管长度而定，一般为0.5～2.0m3。

作为本发明进一步的方案：步骤S6中，沿墩身四周均匀灌注混凝土，施工人员在平台上振捣混凝土。

作为本发明进一步的方案：步骤S7中，墩身随高度的增加，日照影响引起的墩身偏向幅度越来越大；为避免日照的影响，混凝土浇筑前的模板检验与精确定位均在日照影响最小时进行，一般安排在早晨日出之前；模板初步定位时，由测量人员根据测量时日照情况预估偏位值进行预偏定位。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：配合墩身钢筋长度，将墩身分成6m一个的节段，分段浇注。根据分段高度，将外侧模板设计成3节，每节模板高度2m。浇注完成顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土施工，如此循环，直到墩身完成，采用翻模施工时，模板构造简单，构件种类少，混凝土接缝较易处理，施工速度快，能适应各种结构形式的斜拉桥索塔施工，使用翻转模板施工优势显著，解决了墩身工程量、施工难度较大的问题。

附图说明

图1为主桥空心桥墩结构施工工艺的结构示意图。

图2为主桥空心桥墩结构施工工艺中主桥中墩的正视图。

图3为主桥空心桥墩结构施工工艺中主桥中墩的俯视图。

图4为主桥空心桥墩结构施工工艺中主桥中墩的侧视图。

图5为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩的正视图。

图6为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩的俯视图。

图7为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩的侧视图。

图8为主桥空心桥墩结构施工工艺中边墩墩身施工顺序图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-8，一种主桥空心桥墩结构施工工艺，。

主桥空心桥墩结构包括主桥中墩和边墩，主桥中墩采用多边形截面空心墩，外轮廓截面尺寸为5.5m（顺）×38.5m（横），墩身结构见图2-4；边墩采用矩形截面空心墩，截面尺寸为4.0m（顺）×38.5m（横），墩身结构见图5-7；主桥空心桥墩结构的墩身均采用C40钢纤维混凝土。

主桥中墩施工

主桥中墩高度为11.178m～20.597m，采用翻模法施工。翻模施工工艺框图如图1所示，施工工艺如下：

工作原理

配合墩身钢筋长度，将墩身分成6m一个的节段，分段浇注。根据分段高度，将外侧模板设计成3节，每节模板高度2m。浇注完成顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土施工，如此循环，直到墩身完成。

墩身模板安装采用塔吊，混凝土浇筑采用汽车泵泵送。模板外侧设置施工平台，用于支撑接长钢筋的定位、工人操作平台和混凝土浇筑施工的支撑。

S1、模板、支架设计和加工：

墩身钢模分为8块边模和2块端模；模板之间用M25螺栓连接。小背肋采用[8#槽钢，间距为@300mm，大背肋采用[14#槽钢，间距为@1000mm，模板面均采用6mm厚钢板。拉筋布置配合内模尺寸考虑。每节模板均设置工作平台，考虑模板堆码问题，故平台设置时采用槽钢焊接在模板竖背肋上，与模板形成整体，在模板堆码时不会损坏平台构件。工作平台上铺3cm厚木板，外侧工作平台沿周边设立1.2m防护栏杆并挂安全网，可供操作人员作业、行走，存放小型机具。

空心墩内模采用2.44×1.22×0.015m优质竹胶板割制而成，采用8cm×10cm方木作为次楞，以10cm×15cm方木为主楞。空心部分采用钢管支架搭设脚手架及内模操作平台。

S2、安装第一节段模板，浇筑混凝土：

在承台上沿模板的底面用砂浆做3～5cm厚找平层。对墩身角点放样，弹墨线，沿墨线立模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。

固定好模板后，报监理检查合格，浇筑混凝土。

浇筑混凝土时，按照施工规范要求作业。

S3、第二节模板的安装、混凝土浇注：

底节混凝土浇筑完成后，待混凝土达到一定强度，即安装上一节墩身的钢筋。钢筋安装完毕后，进行第二节模板安装。将外模置于首节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起。将内模提升至顶面与外模平齐，用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上。调整模板至准确位置，安装、紧固对穿拉杆。其余工作同首节墩身施工。

S4、外模板的翻转、安装：

待上节混凝土达到15MPa时，即可拆除下节外模。先抽出拉杆，然后卸除模板的连接螺栓，将模板向外拉出。高空作业时，要预先用手拉葫芦将模板吊在上面的模板上，并拉紧，防止模板突然脱落。待外模完全与混凝土脱开后，用塔吊吊起外模，将手拉葫芦解下，然后将模板吊到模板修整处进行修整，待用。待钢筋安装完毕，用汽车吊将模板吊起，进行安装。安装方法同前述。

S5、钢筋安装：

墩身竖向主筋采用直螺纹套管机械连接方式。利用墩身箱室内搭设钢管支架，定位、固定钢筋。可以加工可提升的钢支架，置于内外层竖向钢筋之间，用以固定、定位钢筋。

安装钢筋按施工规范要求作业。

S6、泵送混凝土：

按照相关规范、规程设计和试验确定混凝土配合比。混凝土缓凝时间3～5h，一小时坍落度损失不超过30mm。

混凝土浇筑采用汽车泵泵送，地泵停靠在栈桥上泵送混凝土到位。泵管前段接软管，如泵管出口距离浇筑面高于2m，则需设置滑槽，防止混凝土散落、离析。浇筑初期混凝土处于较深位置，需仔细振捣才能防止漏振。

开始泵送前，先搅拌同水灰比砂浆，打入泵中，再紧接着泵送混凝土。砂浆数量根据泵管长度而定，一般为0.5～2.0m3。

沿墩身四周均匀灌注混凝土，施工人员在平台上振捣混凝土。

S7、垂直度控制：

采用全站仪进行施工放样和检测，每级混凝土浇筑前测量模板四角的平面坐标，如有偏差，调整之。

墩身随高度的增加，日照影响引起的墩身偏向幅度越来越大。为避免日照的影响，混凝土浇筑前的模板检验与精确定位均在日照影响最小时进行，一般安排在早晨日出之前。模板初步定位时，由测量人员根据测量时日照情况预估偏位值进行预偏定位。

S8、主桥边墩施工

主桥边墩主桥侧空心段高度为6.082m和3.061m，引桥侧实心接高墩身高度为4.5m。由于墩身高度不高，分两次浇筑完成。第一次完成主桥侧空心墩施工，第二次浇筑引桥侧实心段墩身(考虑钢箱梁的落梁，计划在钢箱梁顶推完成后再施工)。施工工艺同中墩第一节段墩身施工。边墩墩身施工顺序图见图8。

上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

S1、模板、支架设计和加工：

墩身钢模分为8块边模和2块端模；模板之间用M25螺栓连接；小背肋采用[8#槽钢，间距为@300mm，大背肋采用[14#槽钢，间距为@1000mm，模板面均采用6mm厚钢板；拉筋布置配合内模尺寸考虑；每节模板均设置工作平台，考虑模板堆码问题，故平台设置时采用槽钢焊接在模板竖背肋上，与模板形成整体，在模板堆码时不会损坏平台构件；工作平台上铺3cm厚木板，外侧工作平台沿周边设立1.2m防护栏杆并挂安全网，可供操作人员作业、行走，存放小型机具；

S2、安装第一节段模板，浇筑混凝土：

在承台上沿模板的底面用砂浆做3～5cm厚找平层；对墩身角点放样，弹墨线，沿墨线立模板；模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂；安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆；紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸；

固定好模板后，报监理检查合格，浇筑混凝土；

浇筑混凝土时，按照施工规范要求作业；

S3、第二节模板的安装、混凝土浇注：

底节混凝土浇筑完成后，待混凝土达到一定强度，即安装上一节墩身的钢筋；钢筋安装完毕后，进行第二节模板安装；将外模置于首节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起；将内模提升至顶面与外模平齐，用预设的拉杆初步固定在首节混凝土上；调整模板至准确位置，安装、紧固对穿拉杆；其余工作同首节墩身施工；

S4、外模板的翻转、安装：

待上节混凝土达到15MPa时，即可拆除下节外模；先抽出拉杆，然后卸除模板的连接螺栓，将模板向外拉出；高空作业时，要预先用手拉葫芦将模板吊在上面的模板上，并拉紧，防止模板突然脱落；待外模完全与混凝土脱开后，用塔吊吊起外模，将手拉葫芦解下，然后将模板吊到模板修整处进行修整，待用；待钢筋安装完毕，用汽车吊将模板吊起，进行安装；安装方法同前述；

S5、钢筋安装：

墩身竖向主筋采用直螺纹套管机械连接方式；利用墩身箱室内搭设钢管支架，定位、固定钢筋；可以加工可提升的钢支架，置于内外层竖向钢筋之间，用以固定、定位钢筋；

安装钢筋按施工规范要求作业；

S6、泵送混凝土：

混凝土浇筑采用汽车泵泵送，地泵停靠在栈桥上泵送混凝土到位；泵管前段接软管，如泵管出口距离浇筑面高于2m，则需设置滑槽，防止混凝土散落、离析；浇筑初期混凝土处于较深位置，需仔细振捣才能防止漏振；

S7、垂直度控制：

采用全站仪进行施工放样和检测，每级混凝土浇筑前测量模板四角的平面坐标，如有偏差，调整之；

S8、主桥边墩施工

主桥边墩主桥侧空心段高度为6.082m和3.061m，引桥侧实心接高墩身高度为4.5m；由于墩身高度不高，分两次浇筑完成；第一次完成主桥侧空心墩施工，第二次浇筑引桥侧实心段墩身(考虑钢箱梁的落梁，计划在钢箱梁顶推完成后再施工)；施工工艺同中墩第一节段墩身施工。

2.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，主桥空心桥墩结构包括主桥中墩和边墩，主桥中墩采用多边形截面空心墩，外轮廓截面尺寸为5.5m（顺）×38.5m（横）。

3.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，边墩采用矩形截面空心墩，截面尺寸为4.0m（顺）×38.5m（横）。

4.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，主桥空心桥墩结构的墩身均采用C40钢纤维混凝土。

5.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，步骤S1中，空心墩内模采用2.44×1.22×0.015m优质竹胶板割制而成，采用8cm×10cm方木作为次楞，以10cm×15cm方木为主楞；空心部分采用钢管支架搭设脚手架及内模操作平台。

6.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，步骤S6中，按照相关规范、规程设计和试验确定混凝土配合比；混凝土缓凝时间3～5h，一小时坍落度损失不超过30mm。

7.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，步骤S6中，开始泵送前，先搅拌同水灰比砂浆，打入泵中，再紧接着泵送混凝土；砂浆数量根据泵管长度而定，一般为0.5～2.0m3。

8.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，步骤S6中，沿墩身四周均匀灌注混凝土，施工人员在平台上振捣混凝土。

9.根据权利要求1所述的主桥空心桥墩结构施工工艺，其特征在于，步骤S7中，墩身随高度的增加，日照影响引起的墩身偏向幅度越来越大；为避免日照的影响，混凝土浇筑前的模板检验与精确定位均在日照影响最小时进行，一般安排在早晨日出之前；模板初步定位时，由测量人员根据测量时日照情况预估偏位值进行预偏定位。