临沂市沂河大桥V型结构桥墩

临沂市沂河大桥 V型结构桥墩

施工技术探讨

黄锦梅

（山东圣翰财贸职业学院 山东济南 250100）

摘 要： 临沂市沂河大桥为飞雁式异形拱桥，下部采用的V型桥墩，其斜腿构造复杂、工艺精密、技术难度高。本文结合沂河大桥实例，从支架搭设、模板铺设、混凝土浇筑三方面详细阐述V型结构桥墩的主要施工工艺，能为其他类似V型桥墩工程施工提供参考。

关键词：沂河大桥；V型桥墩；施工技术

0 引言

随着经济生产的提高和科技水平的进步，人们对桥梁的要求除满足跨越功能外，也对其美观要求日益增长。传统形式桥梁已经无法满足大众的审美需求，同时在结构受力和经济性方面，V墩可缩短计算跨径、降低梁高，降低了跨中和支点处的弯矩值，节省了上部工程材料数量，具备很好的技术性和经济性。但V型桥墩结构异形，施工工艺复杂，对施工技术要求高，本文将从V墩的施工方面进行相关探讨，以期为后续的V墩相关施工提供经验。

1 工程概况

临沂市沂河大桥施工项目，西起滨河西路，东至滨河东路，是南京路向东延伸跨越沂河的重要过河通道。桥梁全长1.023km，由主桥（飞雁式异形拱桥）、水中段引桥、岸上段引桥组成。主桥共计6座V构，其中边V构4座，中V构2座，本篇主要探讨边V墩的支架搭设问题。

边墩V构由中跨侧斜腿、边跨侧斜腿和系梁组成。斜腿为钢筋混凝土结构，在斜腿顶部采用预应力混凝土系梁平衡V构的水平张力。中跨侧斜腿中心线为中跨拱轴线的延伸，边跨侧斜腿中心线为2.5次方曲线。V构斜腿采用箱形截面。

2 V型结构桥墩的主要施工

V型结构桥墩施工主要包括：支架施工、模板铺设。

2.1支架搭设

2.1.1 V构空心段支架计算及搭设

V构空心段支架计算包括：模板计算、方木计算、型钢分配梁计算、钢排架计算。

a、模板计算

模板采用厚度为1.2cm的竹胶板，在腹板位置方木满铺，计算荷载取1.15*1.5*0.2*24=8.28KN/m，计算结果最大挠度为0.5mm，最大应力为8.6MPa＜12 MPa，满足使用要求。

b、方木计算

方木选用截面尺寸为9*10cm，在两侧腹板位置满铺布置，计算荷载取1.1*1*6*24=158.4 KN/m，计算结果为2.97 MPa，最大挠度为0.1mm。在空腹位置方木布置间距为20cm，跨径取50cm，计算荷载取1.1*0.2*1.5*24=7.92 KN/m，计算结果为1.83 MPa，最大挠度为0.14mm，满足使用要求。

c、型钢分配梁计算

横向分配梁采用HN300*150型钢，计算长度为6m，间距为50cm，跨径为1+3*1.2+1，计算荷载为实心段1.1*6*0.5*24=79.2 KN/m，计算荷载空心段为1.1*1.5*0.5*24=19.8 KN/m，计算荷载过渡段为（79.2+19.8）/2=49.5 KN/m，计算结果为12.5 MPa＜170 MPa。

d、钢排架计算

考虑最不利因素，对钢排架受力进行计算，计算结果最大拉应力为94.5MPa＜170 MPa，最大压应力为65.2MPa＜170 MPa，排架最大横向推力为451.3KN。

2.1.2 V构实心段支架计算及搭设

V构空心段支架计算涉及：模板计算、方木计算、横向型钢分配梁计算、纵向型钢梁计算、型钢分配梁计算、横向扁担梁计算、钢管承载力计算。

a、模板计算。模板采用厚度为1.2cm的竹胶板，在方木满铺。

b、方木计算。方木选用截面尺寸为9*10cm，满铺布置，计算结果为2.0 MPa，最大挠度为0.1mm。

c、横向型钢分配梁计算。横向分配梁采用HN300*150型钢，计算荷载为实心段1.1*0.5*4*24=52.8 KN/m，计算结果为13.3 MPa＜170 MPa。

纵向型钢梁计算。纵向型钢主梁采用2I36a，计算长度为7.4m，跨径为2*2.5m，计算荷载按照均布荷载布载1.1*1.2*4*24=126.72 KN/m，计算结果为51.9 MPa＜170 MPa。

d、横向扁担梁计算。钢管顶横向扁担梁为2HN600*200型钢，传递承载砂桶荷载，布载按照F=290KN集中荷载布载，计算结果为132.4 MPa＜170 MPa。

e、钢管承载力计算。钢管选用φ820*10型号，钢管之间用型钢横向联系。钢管承载力为N=254*1.7*0.872=376T＞87T，满足使用要求。

f、施工支架采用型钢支架和钢管支架组合型式，本支架主要针对施工主要分段即挑臂空心节段。在挑臂空心节段位置钢筋混凝土重量相对较小，采用型钢支架施工。在挑臂实心节段位置钢筋混凝土重量相对较重，采用钢管支架施工，整个支架基础采用混凝土垫层基础，底面土方进行采用水泥改良。

2.2 模板铺设

本工程属于异性桥墩，模板使用定型钢模，需由专业模板厂家进行设计制作，根据工期和施工步骤安排分批进场。钢模在设计制造时关键技术是确保V构各部位结构尺寸正确，且具有能经多次反复使用不致产生影响V构外形的刚度。模板在安装前先进行验线，进行地面验组装，控制模板的垂直度、截面尺寸及顶板标高、钢筋保护层厚度，根据计算确定对拉螺栓的分布间距，遵循先支后拆，后支先拆的顺序进行模板拆除。

2.3 混凝土浇筑

2.3.1 混凝土浇筑顺序

V构结构属异形，施工工艺复杂，技术难度高。为了施工安全和方便施工支架的布置，将整个V构分为三个施工节段，即柱脚、挑臂和系梁。V构混凝土浇筑分为三步浇筑，第一步浇筑V构下面实心墩，即图中部分；第二步浇筑V构箱室（从中间分为两次浇筑），即图中部分；第三步浇筑为图中系梁部分。

2.3.2 混凝土浇筑要求

V构底部的实心墩部分和顶部均属于大体积混凝土浇筑，需要从材料选择、配合比设计、技术措施等有关环节采取措施，保证承台大体积混凝土顺利施工。浇筑时应均匀分层、分段浇筑。分层混凝土厚度宜为1.5-2.0m。分段数目不宜过多，横截面面积在200平方以内时不宜大于2段，在300平方以内时不宜大于3段。浇筑过程中，V构底部的实心墩部分和顶部应采取设置冷却管进行混凝土冷却。

2.3.3 V构混凝土表面气泡的控制

该桥属于景观性桥梁，对桥梁表面有美观度有较高要求。在V构的施工过程中均使用钢模，由于钢模不吸水、封闭严密，空气很难排出。V墩结构复杂，气泡问题较为显著，直接影响了表面观感质量。因此在混凝土浇筑过程中，采取分层往返循环浇筑，每面墙分三层浇筑，保证砼分布、振捣均匀，使气泡顺利排出。同时引进先进设备，在大模板上安装平板振动器，增大振捣面积，解决钢模封闭密实产生的气泡。

3 结论

本文结合临沂市沂河大桥V型结构桥墩施工工程，从支架搭设、模板铺设、混凝土浇筑三方面提出了在V型桥墩施工过程中的关键技术，并分析了关键控制指标和参数，按照上述施工流程及配套参数，本工程质量达到了预期效果，其经验值得推广。

参考文献

[1]王萍.V形墩连续刚构桥设计[J].公路,1997(6):12-16.

[2]黄锦梅.有关单桩与群桩波浪力的探讨[J].山西建筑,2014(9):12-16.

[3] 王卫国，胡海波，季小烨，肖玲俐.V墩预应力连续刚构桥主桥的总体设计[J].交通科技,2005(10).