异型墩柱快捷化施工技术研究

李志强

【摘要】以某工程为例，对异型墩柱快捷化施工技术进行深入分析研究，包括拼接装配式脚手架技术、承台预留墩柱钢筋采用胎架定位技术、钢筋分段制作整体吊装技术、墩顶操作平台预制吊装技术等，以便从业者快速掌握异型墩柱快捷化施工技术要领，提高桥梁墩柱施工效率和质量。

【关键词】异形墩住；快捷化；技术要领

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021. 26.087

近年来，国家经济高速发展，各类市政配套项目也得到了较大的发展，尤其是城市高架桥，越来越成为城市快速路的主要结构形式。桥梁墩柱是连接桥梁上部結构与下部基础的重要构筑物，其施工方法的选择要综合考虑质量、安全、工期、经济等多方面要素以及施工对周边生态环境的影响和对周边交通的干扰等，所以要科学比选，综合论证，确定最佳施工方案。

1、研究目的和意义

目前，国内异型桥墩脚手架施工方法主要为工人自下而上逐根杆件进行搭设，容易因不按标准施工而导致架体倾斜倒塌或工人防护措施不足导致高空坠落等安全问题。并且此种施工方法工艺复杂，效率不高，搭设和拆除过程要耗费大量的时间和人力，尤其对异型墩柱施工时，由于墩身形状的不规则，搭设脚手架的不少杆件需要重新切割加工，多有不便。传统桥墩施工时，桥墩钢筋主要是一根根进行定位和焊接，效率不高；墩顶操作平台搭设一般比较简陋，如平台经常采用木板铺设且未满铺，围护结构无踢脚板或安全防护网等，整体性差，施工安全漏洞大。

因此，加快异型桥墩钢筋施工速度，提高搭设脚手架、墩顶操作平台的安全性等问题是异型桥墩施工的突破点。本文以兴业大道工程为例，研发应用了“拼接装配式脚手架技术”、“承台预留墩柱钢筋采用胎架定位技术”、“钢筋分段制作整体吊装技术”、“墩顶操作平台预制吊装技术”等一整套“异型桥墩快捷化施工技术”，保障了工程质量和安全，推进了工程进度，对解决同类异形墩柱施工问题具有一定的参考价值。

2、工程概况

兴业大道（新光快速至新火车站）工程（近期Ⅴ标）及电力隧道工程起点接已建兴业大道西延线，向西止于已建兴业大道。新光快速路节点跨线桥是兴业大道上跨新光快速路的一座大桥，桥梁位置线路分叉设计，左右幅桥梁相距大约30米，两幅桥梁总长为1170米，其中左幅桥梁全长600米，右幅桥梁全长570米，平纵线形参照城市主干路I级进行设计，设计时速60km/ h，路基标准宽度为60m，桥梁采用现浇结构，单跨最大跨度为110米。

本项目主墩采用矩形实体墩，墩柱300×725cm，基础为6根Φ200cm的钻孔灌注桩。副墩采用矩形扩头墩身，墩柱根部200×400cm渐变至墩顶200×725cm，基础为4根Φ150cm的钻孔灌注桩。引桥桥墩采用矩形扩头墩身，墩柱根部170×400cm渐变至墩顶170×725cm和墩柱根部150×400cm渐变至墩顶150×725cm两种，基础均为4根Φ130cm的钻孔灌注桩。

3、工艺选择

本工程平均桥墩高达10m左右，鉴于脚手架平台需满足钢筋制作和墩身钢模板施工，若采用普通的扣件式落地脚手架，层层搭设，材料搭拆及周转费时费力，且有高空作业安全隐患，所以采用拼接装配式脚手架。优点是该脚手架安全稳固、制作快捷、模块化施工、拆装方便，提高了功效和安全性。

鉴于异型桥墩钢筋布置的复杂性，为确保钢筋制作的快捷化和施工质量，在承台预留钢筋处采用一个胎架对每一根钢筋的位置进行固化定位，为之后的钢筋分段整体制作吊装提供定位依据。优点是该胎架可以进行钢筋精确定位，防止钢筋吊装时对不准位置，为桥墩钢筋制作和吊装施工起到一个快捷化的作用。

鉴于异型桥墩钢筋的复杂性，如果采用人工跟吊车一根一根的进行焊接和定位，会拖慢整个施工进度，所以墩柱钢筋采用在地面上进行分段整体制作，按照设计图纸给出的钢筋数量进行连接，并依据胎架定位确保与承台预留钢筋间距一致。优点是在地面上进行整体制作，比常规的墩柱钢筋一根一根进行定位连接要快捷、安全、便利很多。

鉴于异型桥墩高空作业危险系数高，为确保整个施工过程的安全性，方便以后人员在墩顶两侧进行预应力张拉作业，根据墩顶的截面积设计一个由钢槽为骨架焊接而成的操作平台，加装护栏、踢脚板、安全网等，在地面上制作完成后采用吊车吊放至墩顶扁担处进行吊挂安装，优点是安全性较高，方便操作，快捷化施工。

4、异型墩柱快捷化施工技术

4.1 拼接装配式脚手架技术

事先在地面上按照3m一层搭设脚手架标准节，其步距、横距、纵距、爬梯、剪刀撑、脚手板、安全网都是按照规范要求进行设计，标准节脚手架立面图详见图1。在标准节的每根3m立杆底、顶两端各烧焊一个10cm*10cm*0.8cm的钢板，并在钢板四个边角开直径2cm的小孔。各标准节采用吊车进行吊装拼接后用螺栓固定上下节钢板，以此加高脚手架。桥墩异形断面处根据墩身尺寸在标准节外围增设立杆和剪刀撑，在确保该节整体性合格后进行吊装，与下部标准节进行连结固定，实现异型脚手架拼装，其整体拼装效果见图2。

4.2 承台预留墩柱钢筋采用胎架定位技术

对承台预留墩柱钢筋进行编号，选用一胎架，采用两侧焊接钢片的方式对承台预留钢筋进行逐一定位并编号，制成定位胎架，为后续墩身钢筋分段整体制作起到一个模子的作用，不仅能加快墩身钢筋制作速度，还能有效防止钢筋分段制作整体吊装时与下部钢筋对位不准的情况发生，有效的提高了施工速度和准确度。胎架定位平面图见图3。

4.3 钢筋分段制作整体吊装技术

按照设计图纸和规范，在地面利用制成的定位胎架，对墩身钢筋进行定位分段整体制作，然后吊装拼接，确保主筋与承台预留钢筋位置按照编号——对准。与常规的墩身钢筋施工相比，钢筋分段整体制作吊装技术加强了墩柱钢筋施工的整体性，提高了施工质量；减少了竖向钢筋安装时的倾斜扰度，降低了施工难度；减少了施工高度，避免工人在脚手架操作平台上高处作业以及散体材料的多次吊装运输，降低了安全风险。

4.4 墩顶操作平台预制吊装技术

为方便工人在墩顶两侧进行预应力张拉作业，需设置一个操作平台。传统施工工艺一般是安排工人在墩顶直接进行脚手架制作安装，加装护栏、踢脚板、安全网等，难免需要人员处于临边悬空的状态进行作业，且位置高，危險性大。此时，根据墩顶截面尺寸，在地面上整体制作墩顶操作平台后，利用吊车把操作平台吊放至墩顶扁担处进行吊挂安装，然后在墩顶的中间位置对平台进行固定，提高了墩顶操作平台的整体稳固性，减少了散体材料的吊装次数，降低了施工高度，提高了安全性和可操作性，实现了快捷化施工，立面图详见图4。

结语：

异形桥墩因占地面积少，透空性好，有利于桥下交通，受力性能和抗倾覆能力强等特点，越来越受到交通建设领域尤其是到城市桥梁建设的欢迎。但异形桥墩因墩身截面的不规则，上部结构的扩大，导致施工难度加大，工艺更显复杂。为实现快捷化施工，采用“拼接装配式脚手架技术”、“承台预留墩柱钢筋采用胎架定位技术”、“钢筋分段制作整体吊装技术”、“墩顶操作平台预制吊装技术”成功的解决了异型桥墩施工进度慢，搭设脚手架、墩顶操作平台安全性难以保障的问题，提高了工程质量、减少了人力投入，实现了标准化快捷化施工，可控性强，功效显著，对今后的同类型异型桥墩施工具有一定的借鉴意义。

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