为啥会有空心桥墩,空心式桥墩是通过将墩身内部设计为空腔体的薄壁结构形式,主要采用钢筋混凝土建造,壁厚通常为30-50厘米。该结构可减少20-30%的圬工材料用量,有效降低地基荷载,尤其适用于40米以上的高墩及软弱地基场景。其构造包含水平隔板和钢筋网以增强稳定性,但存在抗水流冲击能力较弱的技术缺陷。典型工程案例包括中国襄渝线紫阳汉水桥70.5米高墩和德国146米的欧罗巴桥墩。
空心墩的优点:材料效率提升,相比实体墩减少20-30%混凝土用量,也是为了降低造价,节约成本;施工周期缩短,空心桥墩模板周转率提高,支架用量减少;地基适应性增强,因空心部分减少了混凝土的自重,使得对基础承载力要求降。质量容易保证,因空心部位减少了截面体积,混凝土浇筑后利于热量释放,避免造成大体积混凝土常见的施工裂缝。
空心墩也不是整个墩都是空心的,墩底和墩顶为实心段,中间部分为圆端形空心截面。因空心墩在施工过程中中间是镂空的,为了施工安全,施工人员会在镂空部位架设操作平台,避免人员掉落的风险。
空心墩因浇筑至墩顶需要需要将空心墩部位进行封顶,现场施工难度较高,大多数施工方法采用在空心墩壁已施工段预埋支点,在支点上设置钢纵梁、横梁,钢横梁上设碗扣式脚手架及方木纵梁支撑封顶实体段底模的方案进行封顶施工,支架拆除只能从墩柱侧面进人洞施工,支架拆除需要全部人工拆除,吊车无法配合,支架中工字钢重量大,人工无法拆除。空心墩内设计有内爬梯,需要检查墩柱情况,若墩顶支架不拆除,不能作为永久结构留置在墩内,且年久存在重大安全隐患。这点也难不倒工程师们,现在墩顶封顶施工采用对主体结构无损的盖板法施工,不需要施工到墩顶并拆模板后再进行支架等的安装,提高了施工效率。墩顶浇筑后盖板与墩顶混凝土连接为一个整体,保证了施工质量,并且与传统施工方法相比混凝土浇筑后无需拆除墩顶封底模板,节省了人力物力,尤其在高墩施工过程中不安全因素较多,大大的保证了操作人员的安全,有效解决上述问题。
空心墩因为内部是空心的,需要在墩顶预留进人孔,便于检修人员从墩顶通过爬梯进入到墩身里面。在施工过程中会在墩身位置每隔4-6米在墩身上预留通风孔,便于空心墩内部的空气流动。空心墩内部也会安装钢制楼梯及扶手,便于检修人员的上下通行。
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