薄壁空心墩的施工工艺及质量控制

2013-05-30邱莹

科技致富向导 2013年7期

邱莹

【摘要】空心墩施工是桥梁下部结构施工中最为复杂的一个环节，亦为本桥施工的重点及难点工程，针对乌兰白旗河特大桥空心墩的施工，详细的探讨了空心墩的施工工艺和质量控制。

【关键词】空心墩；翻模；施工工艺；乌兰白旗河特大桥

0.工程概况

本桥为新建铁路衙门庙至白音诺尔线ZH-03标段乌兰白旗河特大桥，起讫里程DIK56+992.51～DIK59+361.32，全长2368.81m，共500根钻孔桩，73个墩台；本桥30～53号墩为空心墩，墩高30～37m，由于工期紧和空心墩的施工周期长，为了节约成本，减少资源配置，空心墩采用翻模法施工，考虑气候条件制作 4套模板，多墩同时施工，采用整体大块拼装式模板浇筑成型。空心墩施工的成效直接制约着上部结构的施工进度，亦为本桥的重难点及控制性工程。

1.施工准备

施工前掌握施工图纸及设计文件，现场踏勘调查获得工程地质、水文情况、交通状况、施工环境等资料；提前订购模板并运输至施工现场；根据现场机械设备所占空间，材料堆放场地，考虑汽车吊站位，修筑施工便道；测量方面对设计单位所交付的控制桩、水准点等进行精测核对，满足要求后方可准备施工。

2.施工方法

空心墩由于墩身高，施工采用翻模分节段施工，每套翻模共分三层，循环交替翻升，模板依附已浇注完混凝土墩段作为持力点，上部设有工作平台。墩身钢筋、模板采用汽车吊、塔吊垂直吊装就位，混凝土由输送泵泵送入模。

2.1模板制作

翻模模板在工厂制作，外模板采用钢结构，标准节高2米，面板采用6mm钢板，具体分模及详细配模依据不同的墩形统筹安排便于施工。竖向背肋采用【10#槽钢，水平背肋采用【12#槽钢，法兰采用δ=10，拉杆采用Φ22圆钢，内模采用标准钢模板。

操作平台：在模板周围采用轮扣式脚手架或双排脚手架搭设框架，脚手架上放大块木板或竹胶板，作为工作面，木板或竹胶板用铁丝牢牢绑扎在脚手架上，保证施工时安全。

2.2钢筋的加工及绑扎

钢筋在加工场集中加工，运输车运至现场，绑扎在翻模操作平台上进行。钢筋加工的形状、尺寸必须符合设计要求，表面无裂痕、锈蚀，平直无局部曲折；箍筋的末端按设计及规范要求做成弯钩；钢筋接头部位设置在承受应力较小处，并应分散布置；墩身主筋连接采用帮条焊接，焊接接头在受弯构件的受拉区不得大于50%，轴心受拉构件不得大于25%，钢筋接头应避开钢筋弯曲处，在同一根钢筋上应少设接头；经自检及监理工程师检验合格后，进行下道工序施工。

2.3模板的安装

钢筋绑扎完毕检验合格后进行模板的安装，空心墩外模采用大块定型钢模组装，内模采用小型组合钢模拼装，采用钢管加固。模板拼装之前先将模板磨光清除干净，涂抹脱模剂，现场用塔吊分节吊装就位，与承台预埋型钢连接固定。模板整体拼装时错台小于1mm，模板拼装完毕后，安装内外围带、穿入拉杆进行模板加固。模板安装后测量校模，质检工程师检测预埋件埋设位置，模板平整度等，人工清理模内杂物，检测无误提交测量及自检资料，报监理工程师验收。

2.4混凝土施工

该桥空心墩身设计为C35混凝土，混凝土施工采用拌和站集中拌制，混凝土泵车配合串通入模，插入式振捣器振捣。

（1）混凝土的水平运输采用罐车，垂直运输采用输送泵。在墩身四个角及大面中间安置串桶共6道（防止混凝土离析，混凝土自由倾落高度不宜超过2m），混凝土通过串桶进入模板。

（2）浇注混凝土前，先将墩身内杂物清理干净。混凝土分层浇注，根据试验墩经验每层厚度控制在30-40cm左右，先振捣倒角处，再从两边向中间振捣，振捣时间控制在20s左右，以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准，在混凝土的振捣过程中有现场技术人员严格控制。为保证混凝土的外观质量，在浇注过程中进行混凝土的质量控制，保证混凝土具有良好的和易性、流动性及坍落度，混凝土浇注过程中有专人看护模板，防止螺栓松导致跑模影响混凝土质量。

（3）当混凝土浇注到顶层时，使混凝土面稍高于模板顶，以便凿毛时方便清洗处理；浇注完毕后派专人用木抹子将模板四周附近的混凝土多次挤压抹平收光，保证混凝土面与模板顶面平齐。为了保证上下两节段混凝土的良好的结合，待混凝土强度达到2.5Mpa 后进行人工凿毛，凿毛标准为，首先必须将混凝土表面的浮浆凿掉，露出石子，凿深1cm～2cm，凿完后用风枪先吹掉混凝土残渣，再用高压水冲洗干净，保证凿毛的混凝土面清洁。

（4）模板拆卸和翻模。凿毛完毕后，即可进行下一循环的钢筋绑扎。钢筋绑扎过程中，待浇注完混凝土达到拆模强度时后，可拆除底层模板。底层模板采用人工配合手拉葫芦拆除，最上层一节模板不动，作为下一墩段的持力点，手拉葫芦挂在上面，拆除的模板用钢丝绳或手拉葫芦直接吊在最上层一节模板上。当钢筋绑扎完毕后，用塔吊将模板安放到位。拆除的模板清除掉板面上的混凝土、涂刷脱模剂进入下道工序。至此，翻模施工完成一个循环。

（5）墩内检查平台、进人洞及预埋件设置。在离墩颈5m位置设置进人洞，墩内设置环状检查平台，其设置原则：墩高H=30～34m：3个，墩高H=35～44m：4个，其中最顶层检查平台离墩颈5m，最下层检查平台离基顶6m，中间平台按等间距布置。在制作模板时按图纸要求预留进人洞位置，及预埋件孔洞，检查平台模板在制作时在相应墩身模板位置焊接三角支架，待墩身施工到检查平台位置时即进行检查平台施工，底模采用木模，检查梯及吊篮预埋件按要求进行预埋，等到混凝土强度达到设计要求后进行检查设备安装，作为后续施工的工作平台。

3.空心墩施工其他控制要素

3.1墩底段施工

空心墩实体段高度2米，首先浇筑实体段混凝土，待混凝土强度达到3MPa后，将混凝土凿毛、清理松散混凝土，立即以已经浇筑的实体段为支撑点，吊装空心墩墩身内模，安放对拉杆，报监理工程师验收，合格后方可浇筑空心段混凝土。

3.2墩顶实心段施工

当浇筑至墩顶实心段时，拆除墩身内施工平台和模板，搭设外侧施工平台和安装防护栏杆与安全网，安装支架式拼装钢模板，再进行绑扎钢筋，然后浇筑混凝土。拆除模板支架等材料由墩底部预留洞（1.2*0.8m）运出，养生用软塑管缠绕墩身喷水养护。

3.3墩身竖直度控制

竖直度控制为墩身施工的重点项目，由于墩身较高且分段施工，其竖直度要求较高。本桥主要采用吊垂线及全站仪相结合的方法进行控制，在浇筑段模板上用角钢挑出以供测量放样使用，然后在其上用全站仪放出墩身尺寸的关键点。在拼装工作层模板时，用垂球对中放样点，以此来校对模板拼装情况。

4.墩台施工作业安全保障措施

（1）模板在吊装时，应栓溜绳，模板合缝时，不得徒手操作；拆除时划定作业区，悬挂警示标志。

（2）墩身施工平台应满足承载力要求并搭设牢固，平台上应设围栏及梯步。平台上堆放设备材料要均匀对称，防止平台偏斜和倾覆。

（3）墩下通道处设置安全防护棚，保证施工车辆和人员的安全。

（4）为防止大风对高墩墩身施工的影响，采取抗风措施。