超高墩现浇梁关键技术研究

超高墩现浇梁关键技术研究

滑小明

中交一公局西南工程有限公司 成都 610000

摘要：本文围绕超高墩现浇梁的关键技术展开研究，首先对现浇梁的结构设计原理与工程概况进行了分析，探讨了材料选用与性能分析、施工工艺流程优化、预应力设计与施工技术以及结构质量控制与评估方法等方面。针对超高墩现浇梁的抗震性能进行了深入研究，包括抗震设计原理与规范分析、抗震性能评估方法、结构抗震性能试验研究等。随后，对超高墩现浇梁的耐久性能展开探讨，涉及材料耐久性能评估、混凝土配合比优化、防腐防水技术研究等内容。本文着重探讨了超高墩现浇梁的施工技术创新，包括新型模板设计与制造、混凝土浇筑工艺改进、预应力施工工艺创新等。借助对以上关键技术的研究，可以为超高墩现浇梁工程的设计、施工和应用提供重要参考。

关键词：超高墩；现浇梁；关键技术

引言：超高墩现浇梁作为大型桥梁工程中的重要组成部分，在工程建设中具有重要的作用。然而，由于其结构特殊性以及受到外部环境的影响，超高墩现浇梁的施工和使用过程中存在着诸多挑战。因此，对其关键技术进行深入研究和探讨，对提高超高墩现浇梁工程的质量和安全性具有重要意义。本文主要目的在于对超高墩现浇梁的关键技术进行系统性的研究，为工程实践提供可靠的技术支持和指导。

一、超高墩现浇梁关键技术研究

（一）现浇梁结构设计原理与工程概况

超高墩现浇梁作为桥梁工程中的重要构件，在其设计原理与工程概况中，需要全面考虑桥梁的结构特点、施工要求和工程参数。以本庄互通匝道桥为例，该工程包括多条匝道，其中A、M、N和Q匝道需要搭设支架进行现浇箱梁部分的施工。具体到匝道桥的设计，A匝道桥为双幅桥设计，左幅和右幅分别采用不同的结构形式，左幅采用普通钢筋混凝土预制T梁，右幅则采用普通钢筋混凝土现浇箱梁和预应力砼T梁。而M、N和Q匝道桥的设计也各具特色，采用了不同的桥梁结构形式和材料，如现浇箱梁、普通钢筋混凝土梁和预应力混凝土梁等。此类设计方案充分考虑了桥梁的全长、宽度和高度等参数，以及施工的技术要求和施工过程中的安全性，为超高墩现浇梁的设计提供了重要参考和借鉴。

在现浇梁结构设计中，不同匝道桥采用的结构形式和材料存在差异，但都需满足设计原理与规范要求，从而有效保障桥梁的安全性和可靠性。针对超高墩现浇梁的特殊性，结构设计需要充分考虑桥梁的承载能力、抗震性能和耐久性能等因素，在保证结构稳定性的前提下，尽可能降低结构的自重和材料的使用量，以提高桥梁的经济性和可持续性。同时，结构设计还需考虑桥梁的施工工艺和施工条件，合理安排施工顺序和工艺流程，从而有效保障施工过程的顺利进行和施工质量的控制。因此，超高墩现浇梁的结构设计是一个综合考量各种因素的复杂工程，在设计过程中需要充分考虑桥梁的整体性和系统性，从而有效保障设计方案的科学性和可行性。

（二）现浇梁材料选用与性能分析

在材料选用与性能分析方面，选择合适的材料对有效保障现浇梁结构的稳定性和安全性至关重要。对于本庄互通匝道桥而言，根据不同匝道的具体需求和结构特点，材料的选用涵盖了普通钢筋混凝土、预应力混凝土等。此类材料的性能分析包括其强度、耐久性以及与现浇梁结构的兼容性等方面，有效保障了工程的质量和长期使用的可靠性。

（三）现浇梁施工工艺流程优化

现浇梁施工工艺流程的优化对于提高施工效率、保证结构质量具有重要意义[1]。通过分析本庄互通匝道桥的施工案例，可以看出施工过程中对工艺流程进行了精细的规划和优化，特别是在现浇箱梁施工中，借助合理的支架搭设、混凝土浇筑等工艺，有效地提高了施工效率，保证了结构的稳定性和安全性。

（四）现浇梁预应力设计与施工技术

预应力设计与施工技术的应用，是有效保障现浇梁结构性能的关键技术之一。在本庄互通匝道桥的施工中，预应力砼T梁的使用展示了预应力技术在提高结构承载力、控制裂缝等方面的优势。通过先进的预应力施工技术，可以有效地提升结构的整体性能和耐久性。

（五）现浇梁结构质量控制与评估方法

在本庄互通匝道桥工程中，采用了一系列有效的质量控制措施和评估方法，从而有效保障工程质量符合设计要求，并有效保障结构的安全性和可靠性。在现浇梁的施工过程中，对结构材料的选用和加工要求进行了严格控制。针对抱箍钢管型钢结构，采用了φ630钢管桩作为支撑，保证了结构的稳定性和承载能力。同时，在主横梁和主纵梁的选择上，考虑了梁的截面尺寸和受力特点，采用了双拼I56a工字钢和I63a工字钢，从而有效保障梁的承载能力和刚度满足设计要求。在施工过程中采取了严格的工艺控制措施，有效保障了结构的施工质量。对于钢管桩的安装和定位，采用了精密的施工测量和标定技术，保证了桩的位置和方位的准确性。对于主横梁和主纵梁的安装和焊接，采用了高效的施工工艺和技术手段，有效保障了梁的连接牢固和焊接质量良好。此外，在施工过程中还进行了结构质量的实时监测和检测。通过采用先进的检测设备和技术手段，对梁的尺寸、形状和受力性能进行了全面检测和评估，及时发现和处理施工中存在的质量问题，保证了结构质量的稳定和可靠。

二、超高墩现浇梁的抗震性能研究

（一）抗震设计原理与规范分析

超高墩现浇梁的抗震设计需要遵循地震工程的相关规范和原理。借助分析地震作用的特点、结构的受力情况以及周围地质环境等因素，制定合理的抗震设计方案。同时，需要结合国家和地区的抗震规范，有效保障设计符合相关标准，提高结构的抗震性能。

（二）现浇梁抗震性能评估方法

为了评估超高墩现浇梁的抗震性能，需要建立科学的评估方法。此类方法包括地震动输入、结构响应分析、性能评估等方面。通过模拟地震作用下的结构响应，评估超高墩现浇梁的变形、位移、受力情况等参数，以及结构的破坏程度，从而全面了解结构的抗震性能。

（三）地震作用下的结构响应分析

在地震作用下，超高墩现浇梁会受到不同方向和不同幅度的力的作用，导致结构产生变形和位移。通过进行结构响应分析，可以研究结构在地震作用下的受力情况，预测结构的变形和位移情况，为抗震设计提供科学依据[2]。

（四）抗震设计改进策略

针对超高墩现浇梁的抗震设计改进策略，需要充分考虑工程区的地层情况和材料性能等因素。在地层岩性方面，工程区上覆土层主要包括第四系全新统人工填土层（Q4ml）、残坡积层（Q4el+dl）、碎石等，此类土层在工程区内分布广泛，其特性对结构的抗震性能具有重要影响。人工填土层的厚度范围在1～5.10m之间，而残坡积层的最大厚度约为10.90m，此类差异将直接影响到地基的承载能力和结构的稳定性。此外，地层中还存在着各种岩性，如灰岩、白云岩、泥质白云岩等，它们的强度和稳定性也是需要考虑的重要因素。在地质勘察和岩土工程方面，对此类岩性的性质和分布进行详细调查和分析，可以为抗震设计提供重要参考依据。除了地层岩性外，还需要考虑工程区内的土石工程分级情况。根据相关数据，人工填土层和残坡积层的土石工程分级分别为Ⅱ级普通土和Ⅰ级松土，这意味着它们的承载能力和变形特性可能存在一定差异。而各种岩性的土石工程分级也各不相同，如茅草铺组第2段（T1m2）中的灰岩和白云岩分级为Ⅳ级软石和Ⅴ级次坚石，而第1段（T1m1）和第1～2段（T1y1-2）中的岩性分级更是多样，包括Ⅲ级硬土和Ⅳ级软石等。此类土石工程分级的差异将直接影响到地基的稳定性和结构的抗震性能。

（五）结构抗震性能试验研究

为了验证抗震设计方案的有效性，需要进行结构抗震性能试验研究。借助在试验台上对超高墩现浇梁进行地震模拟试验，观察结构的动力响应、变形情况和破坏模式，验证设计方案的合理性和可靠性，为工程实践提供参考。

三、超高墩现浇梁的耐久性能研究

（一）现浇梁材料耐久性能评估

对超高墩现浇梁所使用的各种材料进行耐久性能评估至关重要。这涉及到混凝土、钢筋等材料的性能分析，包括耐久性、抗腐蚀性、抗渗透性等方面。通过实验测试和理论分析，评估材料的长期使用性能，为工程的耐久性提供可靠依据。

（二）现浇梁混凝土配合比优化

混凝土配合比的合理设计对超高墩现浇梁的耐久性能至关重要。借助对各种配合比参数进行优化设计，可以提高混凝土的强度、密实性和耐久性，降低渗透性和收缩性，延长超高墩现浇梁的使用寿命。

（三）现浇梁防腐防水技术研究

超高墩现浇梁在使用过程中需要面对各种环境的侵蚀，尤其是水和腐蚀性物质的侵蚀。在实际的施工环节之中，施工人员以及技术操作人员需要认真研究防水涂料、防腐蚀涂层、防水材料等方面的相关信息，从而保护现浇梁的结构完整性和耐久性[3]。

（四）现浇梁抗碱性能研究

超高墩现浇梁在混凝土中可能存在碱性物质，对混凝土结构的耐久性产生影响，其中主要涉及到混凝土配合比的设计、材料的选择以及表面处理等方面，以提高现浇梁对碱性物质的抵抗能力。

（五）现浇梁长期使用性能评估方法

对超高墩现浇梁的长期使用性能进行评估是保障工程质量和安全的重要手段。通过建立科学的评估方法，包括现场监测、实验测试和数值模拟等手段，对现浇梁的长期性能进行综合评价，为工程的安全运行提供科学依据。

四、超高墩现浇梁的施工技术创新

（一）新型模板设计与制造

现代建筑施工中，模板技术的创新对于提高工程质量和效率至关重要。针对超高墩现浇梁的特殊性，需要设计和制造适用于该类型结构的新型模板。这包括模板结构、材料选用、施工工艺等方面的创新，以满足超高墩现浇梁施工的需求。

（二）混凝土浇筑工艺改进

混凝土浇筑工艺的改进是提高超高墩现浇梁施工效率和质量的关键。通过优化浇筑工艺，包括混凝土的搅拌、运输、浇筑和养护等环节，可以降低施工过程中的能耗和成本，提高施工效率和混凝土结构的整体质量。

（三）预应力施工工艺创新

预应力技术在超高墩现浇梁中具有重要作用，可以提高结构的承载能力和稳定性，施工人员需要认真调整预应力钢束的布设方式、张拉工艺的优化、锚固技术的改进等各个方面的基础数据，并以此为基础，提高预应力施工的效率和质量。

（四）结构监测与控制技术研究

超高墩现浇梁的施工过程需要进行结构监测和控制，从而有效保障施工质量和结构安全，这也就意味着，研究结构监测与控制技术是施工技术创新的重要方向

[4]。这包括监测设备的选用、监测参数的确定、数据处理方法的改进等方面，以提高对结构施工过程的监测和控制能力。

（五）施工安全管理与技术应用

施工安全是现代建筑施工的重要任务之一，对于超高墩现浇梁的施工尤为重要。在这其中主要包括施工安全管理制度的建立、安全技术装备的应用、安全培训与教育等方面，以提高施工安全水平和减少施工事故发生率。

五、结束语

借助对超高墩现浇梁的关键技术进行系统研究，本文得出了一系列重要结论和成果。技术操作人员深入分析了现浇梁的结构设计原理与工程概况，明确了材料选用、施工工艺、预应力设计和结构质量控制等关键技术。针对超高墩现浇梁的抗震性能、耐久性能和施工技术进行了深入探讨，为工程实践提供了重要的技术支持。未来，广大施工人员将继续深化研究，不断完善超高墩现浇梁的关键技术，为桥梁工程的发展和进步做出更大的贡献。

参考文献：

[1] 郝晓光,杨未蓬,唐辉.超高墩大跨度刚构-连续梁桥抗震性能研究[J].世界桥梁, 2020, 48(4):5.

[2] 刘亚伟.桥梁超高墩监控量测技术研究[J].  2021.DOI:10.12334/j.1002-8536.2021.05.149.

[3] 齐永博.连续刚构超高墩边跨现浇段施工研究[J].绿色环保建材, 2020(5):118-118.

[4] 胡晓军,何玉先.连续刚构桥超高墩边跨现浇段单悬臂施工反拉预压平衡配重施工技术[J].国防交通工程与技术, 2021, 019(001):37-40.DOI:10.13219/j.gjgyat.2021.01.009.