公路桥梁下部结构施工技术及质量控制

公路桥梁下部结构施工技术及质量控制

Summary：结合工程实例，总结了桥梁装配式下部结构和现场浇筑式下部结构施工中的优缺点，探讨了两种结构形式的施工工艺和质量控制措施。结果表明，装配式下部结构和现场浇筑式下部结构都具有各自的施工特点，需要结合项目的实际情况，科学选择施工方式，才能更好地提高施工质量，节约建设成本。Keys：公路桥梁;下部结构;施工技术;质量控制;1工程概况某公路位于河北省境内，全长10.545km，其中桥梁5座，设计标准为公路一级，双向六车道，设计行车速度为80km/h，路基宽度为33.5m。该公路沿线的A桥梁跨度为10m，下部结构为直径1.8m的圆柱墩，下部结构采用装配式施工。B桥梁为20m+30m+20m的现浇连续箱梁桥，下部结构为2.0m的方柱墩，采用现浇式施工。2桥梁下部结构施工特点2.1装配式下部结构施工特点2.1.1装配式下部结构施工优点装配式下部结构施工具有以下优点。(1）高质。墩柱及盖梁钢筋采用高精度定位胎架绑扎，并在胎架上增加定位钢板，保证主要受力钢筋不变形，同时提高套筒、钢筋及预应力管道定位精度（盖梁）；场内安装墩柱、盖梁模板及浇筑混凝土，避免高空作业，控制混凝土外观质量和保护层；预制场生产，每个工序的人员配置固定、稳定性较好、专业性较强，为优质工程奠定基础。(2）高效。较传统现浇式施工工艺，装配式桥梁下部结构预制工艺不受现场施工环境影响，可以形成流水线作业，工期可控，生产效率高；装配式桥梁下部结构采用场内预制，现场拼装的形式，现场安装效率远高于常规现浇式施工（装配式桥梁下部结构每个工作面平均每天可安装4根预制墩柱、2榀预制盖梁），实现了集中预制、工厂化施工，减少了现浇式施工多个作业面投入的人员、模板、现场脚手架、安全爬梯等。(3）安全。避免现浇式施工支架搭设产生的安全风险，降低工人长时间高空作业产生的安全风险。环保节能，较现浇式施工减少了混凝土浇筑时对现场环境的污染，同时工厂化施工使得现场建筑垃圾大量减少，降低了对周围环境的影响，减少模板、脚手架等投入，节约资源。2.1.2装配式下部结构施工缺点装配式下部结构施工具有以下缺点。(1）费用高。装配式桥梁下部结构施工较现浇式施工增加了预制场站建设费用；装配式桥梁下部结构施工安装增加了连接处的座浆料、连接套筒及灌浆料等材料的投入，较现场浇筑施工增加了预制场至施工现场的运输费和施工现场的安装费。(2）运输难度大。装配式预制构件安装为搭积木式施工，模块单元体积偏大、自重大、超高、超宽、运输困难。整体性有待探索，装配式下部结构预制安装施工在桥梁施工领域刚开始试行，处于探索阶段，无论从设计、施工、检测等方面均缺乏依据和有效的检测方法，尤其是承台与墩柱之间、墩柱与盖梁之间都是通过套筒连接，结构物整体刚度和抗冲击能力有待探索。2.2现场浇筑式下部结构施工特点2.2.1现场浇筑式下部结构施工优点现场浇筑式施工不存在运输吊装作业，不需要大型运输和起重设备，节约施工成本。各工序之间连接整体好，结构物整体刚度和抗冲击能力强。2.2.2现场浇筑式下部结构施工缺点(1）交叉作业多，现场浇筑式施工存在多处交叉作业，包括作业人员、物资、机械设备等。(2）进度缓慢，常常受制于施工现场和上一道工序完成情况。(3）模板周转率低，工期紧张时需要投入大量模板，造成模板周转次数降低，资源浪费严重。(4）质量控制难大，受现场高空作业限制，实体混凝土外观质量和保护层合格率普遍不高。(5）现场管理凌乱，施工现场存在电力线路私拉乱接，周转材料到处堆放等现象。(6）环保性差，现场浇筑式施工时建筑垃圾、材料外包装袋等随意丢弃，养生用水随意排放，污染环境。3桥梁下部结构施工工艺3.1装配式下部结构施工工艺装配式下部结构施工工艺，主要是将现场浇筑式施工的桥梁墩柱盖梁转化为场站内预制生产，然后将生产好的成品构件运输至施工现场进行安装作业。在A座桥梁下部结构施工前需要进行预制场站建设，同时预制场内需配置台座、模板、龙门吊、定位底座、翻转胎架、沙坑等基础设施。3.1.1预制墩柱施工首先将套筒安装在定位底座上再绑扎钢筋，将钢筋绑扎成钢筋笼，利用龙门吊将钢筋笼连带定位底座水平吊放至翻转胎架，在翻转胎架上安装墩柱模板，全部模板安装完成后，利用龙门吊和翻转胎架将绑扎好的钢筋笼和模板由水平翻转为竖直，再次利用龙门吊将模板吊放至预制台座上固定，通过混凝土汽车泵进行混凝土浇筑，浇筑前需要利用定位架对墩柱顶钢筋进行精确定位，墩柱浇筑完成后，养生到强度和龄期达到设计要求后，将预制完成的墩柱吊离预制区，放至存放区，依次循环预制施工。需要安装时，将预制好的墩柱利用龙门吊放倒在沙坑内，对墩底混凝土进行凿毛，完成后装车运输至施工现场，用履带吊进行安装作业，安装完成后对套筒进行压浆处理。3.1.2预制盖梁施工首先在预制场内安装好盖梁底座，预制时，钢筋工在底座上进行套筒安装并进行钢筋绑扎，完成后安装侧模板并固定，利用龙门吊配合料斗进行混凝土浇筑，浇筑完成后养生至强度和龄期达到设计要求后，利用龙门吊将预制好的盖梁从预制区转移至存放区存放。安装时，将盖梁吊放到凿毛台座上对盖梁底部混凝土进行凿毛，凿毛完成后装车运输至施工现场，利用履带吊进行安装作业，安装完成后对套筒进行压浆作业。3.2现场浇筑式下部结构施工工艺现场浇筑式下部结构施工工艺是目前桥梁施工中最常用、最普遍的传统施工工艺。在B座桥梁下部结构施工时，首先在施工现场绑扎钢筋，绑扎完成后立模浇筑混凝土，按照承台到墩柱再到盖梁的工序进行施工。现场浇筑式下部结构施工，首先将承台与墩柱接触面的混凝土凿毛，搭设施工脚手架，在搭设好的脚手架上从承台顶部绑扎墩柱钢筋，钢筋绑扎完成后立墩身模板浇筑混凝土、养生，完成墩身施工，强度和龄期达到设计要求后，利用抱箍或穿心棒搭设盖梁施工支架、铺设盖梁底模板，在铺设好的底模板上绑扎盖梁钢筋，绑扎完成后安装盖梁侧模板，浇筑混凝土、养生，强度和龄期达到设计要求后，拆除模板、脚手架、安全爬梯等临时设施，下部结构现场浇筑施工完成。4桥梁下部结构施工质量控制4.1装配式下部结构施工质量控制4.1.1场内预制首先，预制场站建设可根据项目规模、工期、临时用地等因素确定；其次，还需要考虑场内的设备投入，预制场内的设备投入是由墩柱高低、盖梁大小、重量等因素决定，该项目预制场内投入了250t龙门吊1台，80t龙门吊1台，20t龙门吊2台，墩柱、盖梁高精度模板台座定位架280多吨。同时投入的还有登高车、汽车泵以及防雨棚等设施。4.1.2现场运输首先需要投入运输车辆，运输车辆可根据墩柱、盖梁单体长度、重量等因素考虑，该项目施工时投入了两辆七轴运输汽车和两台400t履带吊、两部移动登高车。安装完毕后，利用压浆设备对构件连接部位进行压浆作业，压浆设备一般自行采购，费用不高，成品构件运输汽车、履带吊、登高车都可以按照市场价租赁，但费用偏高，若使用自有设备则可以大大降低施工费用。4.2现场浇筑式下部结构施工质量控制现场施工时，首先，进行支架搭设（目前大部分项目采用盘扣支架），支架搭设可根据搭设高度、面积，按搭设体积计算。其次，现浇式下部结构施工的机械设备主要为汽车吊、塔吊、汽车泵等，配置的周转材料主要为模板、安全爬梯、抱箍等，模板、抱箍的配置需要根据工程量、工期等因素综合考虑。现场浇筑式