浅谈墩柱无支架施工优缺点

    方培源

    摘 要：广州市南沙区凤凰一、二、三桥工程第二合同段（K2+189～K4+334）主线全长2.145Km，辅道（K2+765～K4+445）全长1.68Km。包括一座跨江大桥（凤凰二桥，40+4×58+40m上承式砼葵花型拱桥）跨越上横沥水道，高架引桥长1833m，匝道桥总长860m，辅道长1680m，含上下主线匝道4条。本文通过对比广州南沙鳳凰二桥墩柱两种施工工法优劣，分析不同施工环境下，两个工法的适用性。

    关键词：无支架；工期；成本

    DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.114

    1 工程概况

    广州南沙凤凰二桥引桥墩身共计130个，高度5.537-16.77m；匝道桥墩（台）身共计28个。引桥、匝道墩身均为花瓶式矩形实心墩构造，墩顶花瓶段尺寸形式共11种，底面尺寸有五种，高度不等；施工时模板采用双件钢模板拼接，根据不同墩身高度进行组合调节。

    2 施工方案比选

    引桥墩柱施工为全桥施工进度的控制性工程，如何更好、更快的推动墩柱施工是在方案比选考虑的第一要素，本文通过成本分析、工程工期等两方面对无支架墩柱施工法与传统支架施工法优缺点进行阐述。

    2.1 成本分析

    引桥桥墩多属高支模，若按传统支架法施工，现场需要架立作业架。在墩身四周布设钢管脚手架，钢管采用φ48×3.5mm钢管，钢管架在四周布设两排，排间距为1.0m，根据承台尺寸的大小，将里层钢管架支设在承台上，外层钢管支承在槽钢上，槽钢放在夯实的地基上，避免土体沉降影响钢管架的稳定。钢管脚手架横竖向以1.0m 的间距布置，每排脚手架用斜撑钢管连接，在脚手架外搭设施工人员上下的通道，同时整个钢管架四周设置安全网。

    支架材料投入为传统支架法施工与后场预制钢筋笼施工成本的最大差别。引桥及匝道墩柱形式均为花瓶式矩形实心墩，墩身尺寸多种，根据脚手架布置图，结合每个墩柱尺寸，对每个墩柱的支架投入进行了计算，结果如下。

    除四个异形桥台外，全桥共154个墩柱，为保证整体工程工期，现场同时开展四个作业面，需同时投入四套支架，从表1可知，平均每套支架体积为：50290/154≈326方，每套支架重：388557/154≈2523kg ，扣件59269/154≈385个。

    根据广州市市政定额结合广州市场价，支架搭设、拆除15元/m3，钢管租金100元/（t.月），扣件0.3元/（个.月），单个墩柱施工周期为10天。

    单个墩柱支架拆除成本节约：326×15=4890 元。

    单个墩柱支架成本节约：2.523×100/3+385×0.3/3=122.6元。

    节约钢筋绑扎费用：由于钢筋在后场绑扎，前场吊装单个墩柱钢筋制安费用节约400元。

    节约费用合计：（4890+122.6+400）×154=83.3万（不包括缩短工期节约的项目管理费用及设备费用的）。

    2.2 工期分析

    对于支架法施工，支架搭设需同钢筋绑扎、模板拼装、节段浇筑等同步搭设。支架搭设2天、钢筋绑扎4天、混凝土支模、浇筑2天、支架拆除1天、模板拆除1天。预计一个墩柱施工工期为10天。

    对于无支架法施工，墩柱钢筋笼在钢筋加工厂预制完成，通过平板车运往现场，每节钢筋笼预制时间为1天，钢筋笼接长1天，混凝土支模、浇筑2天、模板拆除1天。预计一个墩柱施工工期为5天，较支架法一个墩柱节省5天工期，全桥154个墩柱，4个作业面同时开展，共节省工期：（154/4）×5=192天。

    2.3 无支架墩柱施工控制重点

    2.3.1 胎膜制作

    钢筋笼加工前应预先制作加工胎架。胎架采用小槽钢、钢管、钢筋等材料加工而成。在规划好的场地内，每隔2m安置钢筋骨架定位框，以便钢筋主筋的定位，通过纵向的卡板或者标记对箍筋进行定位。每个胎架应在端头设立10mm钢板加工的胎膜挡板，胎膜挡板通过专业厂家精加工而成，保证主筋位置的准确。

    2.3.2 钢筋工程

    钢筋笼绑扎在后场胎架上进行。钢筋笼加工中注意吊点设置、以及整个钢筋笼的加固，防止在吊装过程中变形。钢筋笼从后场运输至现场前，应先用型钢加工定位保护架置于板车上，防止运输过程中出现外力因素造成钢筋笼变形。

    钢筋笼预埋时，竖向应力通过型钢转递至承台模板、基础上，故而应注意钢筋笼与型钢之间的支撑筋的焊接质量。钢筋笼预埋后沿四角采用φ16钢丝绳拉紧，加固。

    2.3.3 优缺点比较

    （1）支架法脚手管投入大，直接成本较高，相对无支架法施工，支架法墩柱施工多投入83.3万元。（2）对于工期紧张的工程，无支架法施工工期短，可提前预制钢筋笼。相对支架法施工，工期缩短192天。（3）与常规的现场绑扎钢筋笼相比，无支架法墩柱施工，钢筋笼在胎膜上绑扎成型，工厂化、标准化生产，可显著的提高钢筋绑扎质量和效率。（4）无支架法钢筋笼在墩柱施工前已提前预制好，需要大量场地堆放钢筋笼，场地需求大。且因天气原因，已绑扎完成的钢筋笼容易生锈，后期安装时，除锈工程量大为增加。（5）对于柱高高于20m的墩柱，常规的汽车吊已无法吊装，因此无支架法已无法施工，有一定的局限性。

    3 总结

    随着我国交通桥梁建设的迅速发展，高架桥在各类公路中占的比例越来越高，高架桥墩柱突出的特点是结构形式基本一致，数量多，常规的支架法施工，工程量大，工序多，耗时耗力。

    相比而言，墩柱的无支架施工法具有节约施工成本，缩短施工周期，钢筋骨架制安质量优良等优点，但也存在高度限制、场地限制、钢筋笼易生锈等缺点，但只要工序转换合理、人员设备组织到位、加强安全技术管理，相信无支架施工法在今后施工中能得到很好的推广。

    参考文献：

    [1]张智才.浅析桥梁墩柱无支架施工工艺[J].低碳世界，2016（07）：

    203-204.