桩柱式桥墩的组成

桥梁墩台的构造特点及分类

论文摘要：桥梁墩台是桥梁的重要组成部分，桥梁墩台一般由墩帽、墩身和基础组成。而桥梁墩台的主要作用是承受上部结构传来的荷载，并将荷载传递给地基。因此桥梁墩台的构造特点及设计方案是否合理将直接影响桥梁的整个工程质量。本论文根据日常桥梁施工技术特点，将桥梁墩台形式的选择及构造特点进行了详细分析与探讨。

关键词：桥墩、桥台、构造特点、形式

一、桥梁墩台的概念及分类

1.桥梁墩台的概念

桥墩一般指桥梁的中间支承结构物，它将相邻两孔的桥跨结构连接起来。桥墩除了承受上部结构的荷载外，还要承受水压力、风力及可能出现的流冰压力、船只及漂浮物的撞击力、地震力等。而桥台是将桥梁与路堤衔接的构筑物，它除了承受上部结构的荷载外，还承受桥头填土的水平土压力及直接作用在桥台上的车辆荷载等。桥梁墩台由于受力的复杂性，因此它不仅应具有足够的强度、刚度和稳定性外，而且对地基的承载能力、沉降及地基与基础之间的摩阻力等都有一定的要求，以避免墩台由于过大的水平位移、竖向沉降及转角而导致破坏。

2.桥梁墩台的分类方法

桥梁墩台的形式总体上可分为两大类：

2.1轻型墩台

轻型墩台形式很多，大多采用钢筋混凝土和少量配筋的混凝土建造，对于小跨径桥梁，也可采用石料砌筑。轻型墩台能减轻墩身重力、节约圬工材料，同时外形比较美观，并减轻了地基的应力。但是，由于轻型墩台各自的特点和使用条件，应根据桥址处的地形、地质、水文及施工条件等因素综合考虑确定。

2.2重力式墩台

重力式墩台的主要特点是靠自身重量来平衡外力而保持稳定。它主要适用于地基良好的桥梁，主要使用天然石材或片石混凝土砌筑，基本不用钢筋。重力式墩台的优点是承载能力大、就地取材、节约钢筋，缺点是圬工数量大、自重大。

114总448期2017年第34期（12月 上）

0 引言随着桥梁建设的数量不断增多，桥梁的施工技术也在不断更新。由于，桩柱式桥墩具备承载能力强、强度高，成本低，施工相对较为简单等优势，该时施工技术被广泛运用在桥梁施工过程中，且该技术具有良好的经济效益和广阔的发展前景，已经逐渐的代替了传统的支撑柱，成为了新时代桥梁的主要支撑结构。基于上述原因，下为分析和探讨桩柱式桥墩的施工技术以及存在的问题，具有非常重要的现实意义。1 工程概况与地质情况1.1 工程概况该桥梁处在赣江中段，属于吉安地区境内，该桥梁的建设将大大改善桥梁两岸人们出行状况，该桥梁的起始桩号为K1+615，桥孔跨布置为1－2×20m，桥长51.308m，桥宽12m。桥梁的上部结构为装配的预应力混凝土箱梁，下部结构为U型台，基础选择的是扩大型基础，桥墩选择的是桩柱式。桩柱的主筋选择的是冷挤压方法制成，桩顶处设一道1×1.2m 横系梁，将相邻的桩柱连接在一起，提高其整体性能，桥墩处水深 1.5～3m。1.2 工程地质情况本次施工区域内河床覆盖的部分为粗砂2m，泥质砂砾为20.2m，22.2m以下则是泥质砂砾与漂石相间层，施工区域内设置了3根钻孔灌注桩，其直径为1.4m、长度为29m，墩柱的数量为3根，且直径全部为1.2m、长度为5.8m。经过设计人员根据实际的土质环境对比，发现该区域内，选择旋挖钻机成孔的技术效率非常高，且水下的灌注可以选择导管法进行，同时可将该区域的大型梁柱结构选择预制的钢模进行生产[1]。2 桩柱式施工特点以及关键质量因素在进行桥梁下部结构施工时，当其到达了梁底的高程时，需要在桥墩的中心位置上放置一根直径为15cm的PVC管，当混凝土初凝后形成一个预留孔，此时将管子取出，然后在其内部放置一根直径10cm的钢筋，再将工字钢放置在钢棒上，然后将预先制作的支架安装好，同时将模板立在混凝土结构上，等待混凝土强度满足要求之后，将所有的辅助结构部分拆除掉，然后选择标号，质量完全相同的水泥，将上述孔进行填满，同时，根据设计规范的要求将该部分的标高控制在要求的范围内，如果其超过了5cm，则应该进行切除，并且保证整个施工区域的表面都非常干净及清洁，严格控制桩深到承台的间距。2.1 旋挖钻机成孔液压马达提供了钻杆向下的动力，然后通过扭矩实现旋转，钻头进入到施工区域结构内，如果被钻碎的岩体进入到了钻头中，需要通过该机械的提升设备将钻杆提出孔外，然后将其内部的土质都清除干净，再次进行钻进施工，如此反复施工，最终完成了3根桩柱的施工，且保证其直径为1.4m、长度为29m。钻孔在作业时应该保证其整体的垂直度，顺时针旋转，速度应该由慢逐渐地向快运转，同时及时进行补浆处理，水头的高度应该比下水位高出约1 ～1.5m[2]。2.2 清孔使用挖掘机挖掘基坑，当其深度高于20cm时，应该停止施工，然后通过打夯进行压实施工，在其表层铺设5cm的碎石层，且需要保证其整体的强度达到了工程的要求。停止一段时间之后，再次开启钻机，进行施工，将沉渣打捞上岸，进行清孔工作，如果该步骤与设计规范要求相差较大，应该进行二次清理，直至完全达到了工程要求后。如果通过人工的方式进行施工，应该尽量防止出现超挖的情况，如果出现这种情况，应及时的回填并压实处理，为了确保其安全性，需及时进行支护处理，施工过程中应该尽量保护桩头的完整性，不能出现预留钢筋的情况。2.3 钢筋笼制作钢筋是施工的重要材料，其质量的好坏直接影响工程质量。所以当钢筋进场时，质检人员应该与仓储人员积极收稿日期：2017-08-20作者简介：彭文红（1983—），女，工程师，从事公路桥梁养护管理工作。桩柱式桥墩施工技术要点及问题分析彭文红，王学文（江西省高速集团抚州管理中心，江西 南昌 330086）摘要：介绍了桥梁桩柱式桥墩施工的关键因素，并且针对具体的问题进行深入的分析和探讨，结合工程实际情况，重点对桩柱式桥墩以及钻孔灌注技术进行讲解，详细的阐述了其各个施工阶段的关键要素和问题，希望为该技术的发展和提高做出贡献。关键词：桩柱式桥墩；施工要点；问题探讨中图分类号：U445.4 文献标识码：BTRANSPOWORLD交通世界的配合，及时检验每一批入库的钢筋，填写验收单，同时根据工程要求制作钢筋笼。桩体顶部需要布置一根横梁，其尺寸为1×1.2m，将临近的墩柱连接在一起，确保整个系统稳定性。钢筋笼制作完成后，运抵施工现场进行绑扎施工，同时工程技术人员需要根据设计的要求进行放样，技术部需要核对材料的型号、尺寸等，然后根据施工图纸进行制作。焊接人员在施焊之前应该清除焊接区域钢筋表层的锈蚀，清理范围应不小于150mm，如果钢筋在运输中造成的弯度过大，则先进行调直处理。施工现场避免自然环境的风、雨等造成的影响，时刻注意温度的变化。制作完成之后的钢筋应该由专人运送到施工现场内，待模板安装结束之后即可进行钢筋的绑扎[3]。2.4 浇筑混凝土水下混凝土的浇筑一般是通过导管实现的，拌和站在开始拌和之前应该首先与试验室确定相关材料的比例，然后通过计量器具进行称重，在配比原料的时，需要严格控制含水量以及含泥量，确保各项性能数据都与设计要求一致。使用导管进行混凝土灌注时，必须要保证连续不间断的施工，在下层的混凝土还没有达到初凝的要求时，应立即进行上层的灌注，如果2次间隔在2h以上，则很容易出现冷裂缝现象，此时必须使用钢筋进行连接，整个灌注过程要不断的对导管进行提放，通过不断的顶压来提高整体结构的密实度。振捣棒必须要持续的进行作业，同时确保振捣均匀，移动的距离应该尽量控制在其半径的1.5倍左右。对于最底层的混凝土进行夯实处理，保证其强度与工程要求的一致，以确保工程质量[4]。2.5 模板安装所有大型结构都应该选择大型钢模进行施工，其中墩柱的数量应该为3根，直径为1.2m、长度为5.8m。结构的接缝位置上需要填入海绵条进行填充处理，使用钢管作为主要的支撑部件，保证所有的模板都具备较强的整体性以及密封效果。模板装置之前应该确保所有的安装尺寸和位置尺寸完全正确，在桩体的中心上画线，标出中线的位置，确保其模板在合理的范围内。使用内外结构保证其整体性，内侧一般使用外包的PVC管路，距离控制在2m左右，上下的间距在70cm左右，保证上下结构完全对齐。安排专人检查模板的安装，以及钢筋的绑扎是否满足工程的要求，如果其质量达到了工程的要求，则应该由监理验收之后签字确认，此时方可进行下一步的施工。集中进行拌和的混凝土使用专用车辆运达施工现场，然后使用大型的机械设备放入到指定的位置上。2.6 拆模、养护及时拆除侧模，然后立即进行养护，此时需要由质检人员检查混凝土的外观是否达标，将桩体四周的土进行回填，并且夯实。采取措施严格保护混凝土的外部结构不被损坏，不能使用尖锐的物体划伤混凝土的表层结构。应严格保护墩柱的下方，必要时可以使用土工布进行遮盖，如果发现其表层组织存在浮灰等杂质，应立即使用砂纸进行清除[5]。3 结语桩柱式桥墩是目前应用最广泛的桥墩形式，由于其非常坚固与可靠，且施工相对便捷，在施工中应该严格按照设计方案，并且组织专门的检验人员对质量进行控制，确保施工质量，从而促进该项技术在我国桥梁施工中的发展。参考文献：[1] 赵明华，尹平保，张永杰，等. 高陡斜坡段桩柱式桥墩基础设计计算方法研究[J]. 工程力学，2013（3）：23-24.[2] 刘建华，赵明华，杨明辉. 陡坡桩柱式桥墩双排桩施工数值模拟研究[J]. 公路工程，2010（4）：155.[3] 李强，陈红萍，孙盖球. 桩柱式桥墩计算机辅助设计[J]. 湖南交通科技，2011（2）：55-57.[4] 邓友生，朱黎，郑建强，等. 陡坡双桩柱式桥墩位移的有限元分析[J]. 湖北工业大学学报，2012（5）：211.[5] 罗卫华，刘建华，曹文贵，等. 岩质边坡桩柱式桥墩的受力分析研究[J]. 公路工程，2014（1）： 214.（编辑：刘学文）5 结语综上所述，桥梁的加固工作一般都使用的是外部加强的施工方式，以提高其整体结构性能，保证其结构的安全性高，提高桥梁的承载能力，保证使用寿命期限内的性能，同时保证交通运行的通畅。参考文献：[1] 郑锋. 城市桥梁墩柱加固施工技术探讨[J]. 中国新技术新产品，2016（8）：155.[2] 钱申春. 公路、市政桥梁的墩柱加固技术[J]. 安徽建筑，2015（5）：95.[3] 李建成，张玉明. 对称型钢架及辅助支座组合加固旧桥墩柱施工工法[J]. 安徽建筑，2015（4）：53.[4] 王玉震. 滨海环境桥梁墩柱采用纤维复合材料加固技术浅析[J]. 北方交通，2013（1）：84-85.[5] 徐建宁. 粘贴碳纤维复合材料技术在桥墩加固中的应用[J]. 科技创新导报，2011（5）：63.（编辑：刘学文）（上接第109页）

桥梁墩台身施工方案

一、概述

达成铁路扩能改造工程5标段第二项目部DK138+500～DK149+000段桥梁工程：墩身高，最大高度达27m；截面尺寸大，均为双线桥，结构最小边尺寸为2.2m，为大体积混凝土工程。施工难度大，为确保墩身施工质量，特编制墩台身施工方案。

二、施工方法

墩身模板采用特别设计的厂制定型大块钢模板拼装，对拉螺栓加固模板，墩身高度在15m以内的一次支立成型；墩身高度在15m以上的分两次立模浇筑砼。桥台外露面采用大块组合钢模板，局部辅以木模，模板缝用双面橡胶密封条密封。顶帽模板采用厂制拼装式大块钢模。

墩台身混凝土均采用泵送混凝土，插入式振捣器捣固。工地现场设钢筋加工棚进行钢筋加工制作，现场绑扎。墩台身混凝土按大体积混凝土施工工艺进行施工。

（一）、脚手架工程

1、构架结构（见附图1和附图2所示）

采用双排钢管脚手架，排距0.9m，步距1.2m，立杆间距1.2m，距地面0.2m高设扫地杆，沿架子高度方向每隔4m左右设剪力撑一道，剪力撑与地面的夹角在45度至60度之间，脚手架与墩身钢模间净距不小于0.5m，于脚手架一侧设置供人员上下用的爬梯，爬梯每阶0.3m高。

2、基础和拉撑承受结构

脚手架立杆的基础应平整夯实，密实度达到85%以上，基础高出地面15cm，具有足够的承载力和稳定性。设于坑边或台上时，立杆距坑、台的上边缘不得小于1m，且边坡的坡度不得大于土的稳定边坡坡度，否则，应作边坡的保护和加固处理。

脚手架立杆之下必须设置垫座和垫板，基础四周作好排水设施。

基础要满铺木板，立杆要立在木板上。

3、脚手架施工安全注意事项

详见《脚手架施工作业指导书》，本处不再叙述。

（二）、模板工程

1、墩身模板工程

墩身钢模为厂制大块定型钢模，每块模板高3m（直坡桥墩另配有以0.5m为倍数的0.5m高至2m高的调整节），宽度有0.5m、0.7m、1.2m、1.9m、2.2m、2.225m共六种，分别组合成了五套墩身模型。

.

. 目录

1 设计任务书…………………………………………3

1.1 设计目的………………………………………3

1.2 设计任务………………………………………3

1.2.1 设计资料…………………………………3

1.2.2 地质资料…………………………………3

1.2.3 材料………………………………………4

1.2.4 基础方案…………………………………4

1.2.5 计算荷载…………………………………4

1.2.6 设计要求…………………………………6

1.3 时间及进度安排………………………………6

1.4 建议参考资料…………………………………6

2 设计指导书…………………………………………8

2.1 拟定尺寸………………………………………8

2.2 荷载设计及荷载组合…………………………8

2.2.1 荷载计算…………………………………8

2.2.2桩顶荷载计算及桩顶荷载组合…………8

2.3 桩基设计计算与验算…………………………10

2.3.1桩长确定及单桩承载能力验算…………10

2.3.2桩身内力及配筋计算……………………11

2.3.3单桩水平位移及墩台水平位移验算……12

3 设计计算书…………………………………………13 .

. 3.1 设计拟定尺寸…………………………………13

3.2 荷载计算及荷载组合…………………………13

3.3 桩基设计计算与验算…………………………14

3.3.1 承载能力极限状态荷载组合……………14

3.3.2 正常使用极限状态荷载组合……………17

3.4 桩基设计与验算………………………………20

3.4.1 桩长与单桩承载力验算…………………20

3.4.2 桩的内力计算……………………………21

3.4.3 桩身配筋计算……………………………24