公路桥梁双柱墩系梁施工及安全保障措施

公路桥梁双柱墩系梁施工及安全保障措施

王秋红

德州市公路工程总公司 山东省德州市 253000

摘要：天然土层通常为层状，还会出现相邻土层剪切波速差异较大的情况。已有震害调查表明，桩基础在地表及软硬土层界面处易出现弯剪破坏,且高墩基础对桥墩位移具有显著放大效应。钢筋混凝土桥梁双柱墩在中小跨径公路桥梁和城市高架桥中被广泛应用，历次破坏性地震中双柱墩也表现出较高的易损性本文主要对公路桥梁双柱墩系梁施工及安全保障措施进行论述，详情如下。

关键词：公路桥梁;双柱墩;施工;安全保障

引言

近年来,我国交通事业迅速发展,公路的建设取得了极大的进展。随着国家对山区发展的进一步重视,近年来修建的山区高速公路数量与日俱增。然而,受地形地貌、气候、水文和地质等条件的影响与制约,山区高速公路在建设过程中遭遇了不少挑战。为克服山区高速公路建设中遇到的深谷、溪流和地质灾害等问题,一般需对线路的桥梁做针对性的设计。现有的研究和统计结果表明,山区高速公路的桥梁上部结构基本上都采用梁式结构,下部结构则多以双柱式桥墩为主。在双柱式桥墩的设计中,由于山区高速公路所处的自然环境与地质条件相差较大,根据桥址所处的环境,桥梁的双柱墩之间需要加设柱间系梁,在增加桥梁结构整体稳定性的同时,还能有效改善其受力特征。已有研究表明,双柱墩之间设置系梁,可以明显地改善桥梁整体结构的横向刚度,并可提高桥梁结构的抗震性能。因此,双柱墩系梁的施工质量直接关系到桥梁整体结构的受力性能和耐久性,确保系梁的安全和高质量施工有助于保障整个桥梁结构施工质量与服役性能。

1高速公路桥梁双柱墩施工技术难点

在现阶段高速公路桥梁的建设过程中，由于社会对于公路质量的要求越来越严苛，现阶段的高速公路桥梁施工工序就更加复杂，再加上双柱墩施工技术的复杂性，施工环节存在一些难点。首先是施工周期方面的问题，鉴于公路高墩桥梁施工为高空作业，所以需要工作人员进行高空作业，相较于传统的施工来说难度更大，需要更长的时间来保证工程质量。而且这类户外作业还很容易受到自然环境和天气的影响，也会在一定程度上影响施工进度。

2公路桥梁双柱墩系梁施工及安全保障措施

2.1支支撑体系的施工

墩柱施工时需根据测量的标高位置提前设置预留孔,通过在垂直桥方向距系梁底标高以下122cm位置处预埋Φ150PVC管的形式实现预留孔的设置。为保证系梁混凝土与墩身混凝土的有效连接,对墩身顶面位置的混凝土进行凿毛处理,凿除顶面产生的浮皮及松散层直至粗骨料外露,并用水冲洗。同时检查设置的预留孔是否存在堵塞,保证预留孔的贯通性。为保证施工效率,提前将支撑体系所需的钢棒、模板、工字钢和木板等材料准备齐全,严格把控材料进厂质量。完成双柱墩墩身顶面位置混凝土的凿毛与清洁处理,并保证预留孔贯通后,在预留孔内按照设计尺寸插入钢棒、焊接钢板和安装千斤顶,相继施作纵梁与横向联系、安全护栏、防护网等结构。施工过程中,需严格控制施工质量,并采取相应的防护措施,保证施工安全性。

2.2具有位移放大功能的摩擦自复位支撑及其在双柱式桥墩中的应用

已有自复位结构，往往采用预应力筋、组合碟簧、环簧、形状记忆合金等材料作为复位系统，将其与摩擦、金属、黏弹性、磁流变等耗能组件并联完成结构的可恢复功能。然而，自复位结构存在诸多不容忽视的实际问题。首先，现有自复位支撑相比传统支撑，往往耗能不足产生更大的峰值位移，进而对结构管道、外立面等变形敏感部位产生严重影响。其次，低强度地震作用下，耗能组件仅提供抗侧刚度，难以充分发挥其耗能性能。再次，现有自复位支撑构造复杂，张拉、RFB预压施工工序繁琐，且经历强震后性能退化，需要及时更换受损耗能元件。SC-DARFB由位于中轴线上的支撑导向系统和环向均匀布置的具有扭转位移放大功能的复位耗能系统两部分组成。该支撑的复位系统和耗能系统属于一体构件，无需额外提供耗能单元，结构形式简单。复位耗能系统可在工厂加工并完成初始预压力的施加，避免了施工现场复杂的预加载、焊接工序。同时，该支撑能够在主体结构正常使用的情况下完成震后受损部件的更换。SC-DAＲFB支撑导向系统由具有矩形截面的支撑导向内管和支撑导向外管组成，支撑导向内管的外壁边长与支撑导向外管的槽孔边长尺寸相同，以此确保支撑导向内管可在导向外管内自由滑动，且运动方向始终沿支撑中轴线保持不变。复位耗能装置则通过转动摩擦板与固结于内、外支撑导向管外壁的耳板铰接，转动摩擦板可绕耳板在其平面内自由转动。

2.3成品吊装

在钢筋成品吊装前，根据高墩柱主体位置，围护放置[10立杆+[10踏步承重梁+3mm厚花纹钢板组成的双层灯笼架（2m×2m）。灯笼架顶层周边焊接φ8钢管，形成高1.2m的安全护栏，平台踏步上层20cm位置，则设置踢脚板围护装置，避免高空坠物风险。在双层灯笼架安装完毕后，根据设计图纸中间距、位置、规范误差限值，确定主筋位置，经直螺纹套筒连接。进而利用石笔绘制主筋上箍筋位置与相邻箍筋之间距离，逐根绑扎。一般受力钢筋间距偏差需小于等于±20mm，排距偏差小于等于±5mm，箍筋间距偏差小于等于±10mm，对于受力钢筋长度区段内，控制同一根钢筋的接头数量在2个及以下，接头总面积小于总截面积的50%。最终钢筋骨架长度偏差需小于等于±10mm，高度与宽度偏差小于等于±5mm。在钢筋、模板之间，以梅花形式，设置C50混凝土垫块作为钢筋保护层，每平方米混凝土垫块数量大于等于4个，保护层厚度偏差小于等于±10mm。

2.4爬模

首次拆除模板后，操作者可以销孔为水平基线，安装刮板并在同一水平高度紧实嵌固预埋爬锥，预埋长度大于等于430mm，保障同一液压爬架机位附墙装置处于同一个轴线，相邻机位附墙装置中心距离误差在2mm以内。完成附墙装置设置作业后，操作者可以选择起重能力足够的塔吊，结合机位布置图，组装塔吊，确保相邻2个塔吊位置中心距、首次预埋附墙装置中心距的误差在1mm以内，每一组塔吊对角线误差也在1mm以内。组装完毕后，核查爬架几何尺寸，确认无误后，利用塔吊平稳吊起。将爬架放置到合理位置后，进行短边安全装置安装，并在平台上对正首次浇筑混凝土模板。后续爬架循环爬升作业期间，不需借助平台，可以直接利用插销紧固后移装置完成受力转换

结语

为保证双柱墩系梁的进度与便捷性,并兼顾施工安全性成本,施工前需搭设系梁模板的支撑系统;系梁施工工艺采用穿心棒法。为保障系梁施工的安全性,从建立安全生产管理机构与制度两个角度进行施工组织;并通过施工风险源识别及预防措施,从技术层面为系梁施工的安全性提供技术保证措施。

参考文献

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