空心薄壁高墩施工技术研究

周嘉陵

(新疆陆通交通建设有限责任公司)

空心薄壁高墩施工技术研究

周嘉陵

(新疆陆通交通建设有限责任公司)

在空心薄壁高墩施工中选择正确的施工方案十分重要，某铁路特大桥选择的塔吊垂直运输配合无支架翻模施工方案是一种切实可行的、新颖的施工方案，其适用地理条件复杂且跨度大，大型机械设备难以进场施工的地方，其有设备简单、成本低廉、安全可靠的优点，为新疆今后的桥梁施工提供宝贵经验。

空心薄壁高墩;施工方案;质量控制

1 工程概况

某铁路特大桥全长1 385 m，位于R=5 000 m的圆曲线上，桥中心里程为DK169+776，全桥均位于+13‰坡道上。桥的7号墩墩高为30.1 m，5号墩墩高为38 m，因而墩身采用薄壁空心墩，壁厚55 cm。桥所处地形为山区沙石地，桥的海拔在250～300 m，相对高差50 m左右。

2 施工方案的选择

2.1 爬模、提模、翻模施工方案

3.2 拼装钢配合钢管脚手架施工方案

爬模一般是由爬架、爬升设备以及模板三个部分组成，其特征是施工时控制方便。提模由自升设备、模板等组成，可借助混凝土的浇筑自行向上提升，其具有速度快、结构整体性强的特点，主要应用于不变坡度的方形高墩。两种施工方案虽各有优点，但是由于结构复杂、工作程序繁琐，导致劳动强度大、成本较高，现代工程普遍不使用这两种模板。

翻升模板是由工作平台和大块钢模组成，其结构相对简单，因此其成本也比较低。翻模的原理是利用已经浇灌完的下半段混凝土墩身以及上一段混凝土施与模板的力来实现运作。基于此，翻升模板应用比较普遍，新式的模板大多数也是在翻模的基础上改进而成的。

3.3 塔吊垂直运输配合无支架翻模施工方案

拼装钢配合钢管脚手架模板适用于旱桥高墩的施工，是在制作钢模过程中采用定型板配合变型板。这种模板结构简单，钢模使用数量少，脚手架可以根据桥梁的高度进行灵活调整，安装和拆卸方便，可根据施工现场具体情况安装，节约成本。

4 墩身的施工

此方案可以连续施工，施工机械投入相对较少、简单实用，施工周期较短，同时由于其灵活性，容易控制混凝土的外观质量。此方案与其他施工方案相比，可节约支架的投资成本，选用合理的提升设备(如QTZ630塔式起重机)，提高的高度能达到55 m，并且在同一时间可以兼顾多个墩的施工。

根据工程的实际情况，以测量数据为依据，以当地的地理环境为依托，经过充分论证后工程决定采用塔吊垂直运输配合无支架翻模施工方案，该方案由于无支架节约了大量成本。同时采用翻模配合，具备了翻升模板工作速度快、结构简单的优点，又克服了翻升模板需要配合大型机器才可将钢筋、模板、混凝土等运至高墩墩身的缺点。

4.1 钢筋的加工以及安装

4.2 模板的搭设以及加固

钢筋的选择、下料以及加工在钢筋加工厂或者在墩下进行，再将加工好的钢筋用塔吊吊到墩身上进行绑扎、安装以及焊接。竖向主钢筋主要是使用滚轧直螺纹车丝技术，采用直螺纹套筒直接进行连接。安装过程中必须保证在同一截面的主钢筋内接头不得超过50%，首先，要安装竖向的主钢筋，主钢筋连接过程中要使用扳手将丝头拧紧在套筒的中央位置。其次，将竖向主钢筋暂时固定在劲性骨架上。再次，绑扎水平的箍筋。最后，在钢筋的内外两侧按规定的距离安装上钢筋保护层，保护层一般是塑料垫块，为下一步安装模板做好准备。

在设计方案选择时已经对模板进行加工及设计，在墩身施工阶段，要将加工好的模板进行编号排放整齐，用吊塔来配合安装以及拆卸模板。模板安装要在上一段的钢筋焊接后进行，上、下段模板要分节安装，模板与模板之间最好使用16 mm的螺栓紧密连接，并用槽钢以及16 mm左右的拉杆进行加固(在模板内预埋PVC管能有效提高拉杆的使用效率，模板拆卸后，拉杆可再次使用)。模板在搭设后加固前测量人员要检测模板，用全站仪以及铅锤仪反复检测使模板的设计坐标以及四角坐标偏差在10 mm内，检测过后再进行模板的完全加固。

4.3 模板的翻升

4.4 混凝土的养护

由于该桥选用的是塔吊垂直运输配合无支架翻模的施工方案，翻模在施工过程中，落模之后要先将模板向外滑出，然后再用塔吊起吊，将第一段的模板用手动葫芦吊起放在第二段模板上，将第一段模板的拉筋松开并抽出，用塔吊将第一段模板运至操作平台，清理模板并涂刷脱模剂后，借助最顶层的模板出力翻升直层模板，将第一段模板安装固定在第二层模板顶上，反复上述的工作至墩身混凝土浇筑完成。

5 高墩的质量控制

混凝土浇筑完成后要对混凝土进行养护。由于混凝土的质量特征，需要洒水养护，必要时还需要专门的养护剂进行养护。与此同时，为了防止失水率大，要用土工布包裹混凝土，养生期为7 d左右，不允许超过10 d。混凝土在初凝后、终凝前，要使用高压水来冲洗接缝处混凝土的表面。

5.1 高墩的线性控制

5.2 高墩的外观质量控制

高墩的线性控制在高墩施工中具有举足轻重的作用，线性控制的质量直接影响高墩的平顺性以及受力。该桥位的复杂地形，山高谷深，线性控制是通过施工测量来完成的，主要是空心墩中心位测量、空心墩高程测量、空心墩垂直度测量。首先，中心定位测量采取三维坐标控制，主要是借助全站仪进行坐标的测量，用精密全站仪进行数据复核。其次，自动安平水准仪进行高程测量，每翻模一次就测量一次高程，减少误差。最后，垂直度的测量借助全站仪来完成，采用全站仪定位墩身的4个角，再将墩身的4条边定出来，然后使用激光铅直仪进行校核，以此测量数据来设计模板的尺寸。

由于该桥的所使用的混凝土砂石含量较大，对高墩的外观质量控制要特别注意，该桥主要采取以下措施：模板用12 mm厚德的海绵胶处理，确保接缝的严密性。使用同一家的水泥、掺合料以及外加剂，确保了桥外观的颜色统一。由于水灰比比较大，要增加适量的粉煤灰，并加入缓凝减剂，以此减低水灰比，以防混凝土收缩。

［1］汪庆华.高级公路桥梁高墩柱质量问题探究［J］.价值工程，2010，(27).

［2］白子斌.山区空心薄壁墩施工技术［J］.山西建筑，2010，(12).

［3］阮建凑.高坂大桥高墩翻模施工技术的应用［J］.厦门理工学院学报，2008，(2).

［4］何建华.空心薄壁高墩施工技术与质量控制［J］.科学技术与工程，2010，(1).

U445.7

C

1008-3383(2012)06-0081-01

2011-11-10

周嘉陵(1981-)，四川乐至人，主要从事道路与桥梁的施工技术及管理工作。