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

刘瑜

山东中宏路桥建设有限公司   山东烟台  264000    

身份证号：371082198307251812

摘要：结合某桥梁的施工过程，介绍了双柱墩系梁模板支撑系统的设计与搭设，分析了系梁穿心棒法施工时的支撑体系施工、钢筋加工与安装、模板安装和混凝土工程施工等方面的工序，探讨了公路桥梁双柱墩系梁的施工组织与技术安全保证措施。

关键词：公路工程;双柱墩;系梁;施工流程;安全措施;

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 项目概况

某公路桥梁桥址位于我国西南地区的某县城，桥址区高程介于1 294.3～1 368.8 m, 最低点位于桥址区中部速南河处，地形相对较陡，中部河谷地带地形地势较平缓，桥址区位于构造剥蚀中山地貌单元，地表以荒坡和田地为主。孔跨布置为12.0 m×30.5 m, 桥梁全长为369.48 m, 连续方式为结构连续，上部构造为30 m预应力混凝土T形连续梁，桥台采用柱式台和桩基础；桥台及桥墩均采用FD-80伸缩缝，最大墩高为51 m; 设计速度为80 km·h-1,荷载为公路I级。该桥位区属温带及亚热带、热带气候，地形高差起伏大，风力为5～6级，平均年气温在15 ℃左右，最低气温在0 ℃以下。桥位区河流最高洪水水位高程为1 302.0 m, 流量约为2～4 m3·s-1,洪水携带卵石及块石对桥梁墩台冲击较大。

综合考虑施工现场的地形地貌及气象水文条件，共设置22个墩柱，其中左幅1～4号和9～11号墩、右幅1～4号和9～11号墩设计为圆柱形双柱式墩，左幅5～8号和右幅5～8号墩为薄壁空心墩。全桥所有双柱式墩采用钢模施工，汽车吊配合人工进行模板拼装、钢筋吊运和混凝土浇筑。结合工程特点及现场作业情况，为保证工期要求，全桥共配置4套高4.65 m的悬臂模板2个TC6013塔吊及4个施工电梯。

2 双柱墩系梁的施工

2.1 双柱墩系梁模板支撑系统的搭设

为保证双柱墩系梁的进度与便捷性，并兼顾施工安全性，降低施工成本，施工前需搭设系梁模板的支撑系统。

系梁模板支撑系统，在墩柱内预设的预埋孔内插入2根长为3 m、直径为120 mm的钢棒，作为支撑系统的纵梁支撑点，为保证施工安全性，钢棒需外露600 mm。钢棒安装完成后，在钢棒上焊接厚度为16 mm、尺寸为200 mm×200 mm的钢板以便于安装千斤顶，在千斤顶上焊接厚度为16 mm、尺寸为200 mm×200 mm的钢板，使千斤顶产生的作用力完全施加在钢棒上且不会产生位移。钢棒和千斤顶等结构施工完成后，施作系梁模板支撑系统的纵梁，材料为I45a型工字钢，长为12 m, 共2根。

在工字钢上顺桥向以500 mm的间距均匀铺设长度为4 300 mm 的16a槽钢并与纵梁牢固焊接，以横梁作为纵梁的横向联系。I45a型工字钢横梁应安全平稳，并对称地吊装在钢板上，设置3道拉杆进行固定，并锁好纵梁的横向联系。最后，在纵梁的横向铺设厚度为30 mm的木板作为工作平台，并沿四周用厚度为4 mm、尺寸为50 mm×50 mm的角钢设置高度为1 200 mm的安全护栏，护栏上安装防护网。

2.2 双柱墩系梁施工流程

2.2.1 总体施工流程及施工质量标准

该项目双柱墩的柱间系梁施工工艺采用穿心棒法，总体流程为：墩柱内设置预留孔→孔中穿入钢棒→安装系梁的模板支撑系统→铺设底模模板→安装系梁钢筋→安装侧模模板→混凝土浇筑与养护。

窗体顶端

窗体底端

指标和方法对系梁的混凝土强度、尺寸、顶面高程和轴线偏差等项目进行控制，进而保证施工质量和进度。

2.2.2 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122 cm位置处预埋Φ 150PVC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，按照图1所示方式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。

3 双柱墩系梁施工安全保障措施

3.1 组织保障措施

双柱墩系梁的施工安全组织保障措施通过两方面来实现：

(1)建立健全安全保障机构，成立以项目经理为安全生产第一责任人的安全生产领导小组与组织管理机构，并在施工现场设置专职安全工程师，在施工队设置专职安全员，以保证施工过程中的安全性，并兼顾施工成本。此外，不同施工班组也需要根据施工现场的进度及子项目进展，设置对应的兼职安全员，对项目进行跟班作业，确保双柱墩系梁施工安全进行。

(2)强化安全管理制度，严格贯彻执行“安全第一、预防为主、综合治理”的方针。施工过程中确定的安全生产目标为工伤事故死亡率、工伤重伤率、职业病发病率、年重伤以上的人身伤亡事故和年重大火灾事故等指标均为0。施工现场的安全文明施工、平安工地检查首评达标率C级以上、劳保用品发放及时率和施工现场安全文明施工检查合格率等指标均保证100%,年轻伤事故频率控制在5‰以内。

3.2 技术保障措施

建立健全施工现场的风险源辨识与评价以及监控制度，对双柱墩系梁施工进行风险源识别，从技术层面为系梁施工提供有效地保障。系梁施工过程中可能出现的风险源辨识及对应的控制措施。

此外，需进一步建立健全公路工程双柱墩系梁施工现场的安全教育培训制度，对所有参与项目建设的施工人员开展三级安全教育，对于劳务施工班组的新入场人员，必须强化施工安全意识，进行相关的安全培训与教育工作。

4 结语

双柱墩系梁的施工质量对桥梁整体结构的受力性能和耐久性影响较大，为保证公路桥梁双柱墩系梁施工的安全性，提高桥梁结构的施工质量并改善受力性能，基于我国西南地区某高速公路桥梁的施工情况，介绍了双柱墩系梁的施工流程与安全保证措施。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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[2]张山山，梁亦通.独柱独桩式桥墩在山区高速公路中的应用[J].公路交通科技：应用技术版，2019,15(4):182-184.

[3]李智.山区高速公路桥梁勘察设计方法[J].交通世界，2021(14):155-156.