二级公路桥梁工程中薄壁空心墩的施工技术

汪强（重庆市爆破工程建设有限责任公司，重庆400020）

二级公路桥梁工程中薄壁空心墩的施工技术

汪强
（重庆市爆破工程建设有限责任公司，重庆400020）

由于某些公路经过地地形差异较大，公路桥梁的桥墩高度也随之增高，近年轻型桥梁结构有了重大的发展，其中薄壁空心墩以其施工速度快、投资成本低的独有特点被广泛运用。该文通过昭巧二级公路第三标段小杨保大桥薄壁空心墩的实践，塔吊配合翻模施工，确保混凝土质量、施工工期，系统地阐述了薄壁空心墩具体的施工方法及技术要点。

公路施工；桥梁工程；薄壁空心墩；昭巧二级公路

1 工程概述

位于昭巧二级公路第三标段上的k86+825小杨保大桥，桥梁上部结构采用30m预应力混凝土T梁，先简之后连续；下部构造桥墩采用柱式墩、薄壁空心墩；桩基础；桥台采用U台扩大基础。其中，小杨保大桥3#、4#桥墩基础为4根Φ2.0m钢筋混凝土群桩，承台8.5m×8.0m×3.5m，墩柱为2个4.4m×2.6m钢筋混凝土薄壁空心墩，每个墩柱内有两个空心段，空心段壁厚0.5m，距离墩顶和墩底处1.0m均为实心段，墩高分别为55m、60m，每个墩柱中间加一道横隔梁，横隔梁厚0.5m，墩柱混凝土强度等级为C30[1]。

图1 翻模施工工艺流程

2 施工方案

2.1 施工工艺

该薄壁空心墩施工工艺采用翻模，施工工艺流程见图1。

2.2 施工方法

2.2.1 钢筋工程

由于墩柱比较高，钢筋不可能一次焊好，一般在钢筋场完成，成型后采用分段机械连（焊）接、绑扎的方法施工，钢筋定位要上下预埋定位筋，来保障钢筋位置的准确性，墩身主筋连接采用直螺纹机械连接。

（1）准备工作

对已完工的承台养生达到设计强度后，精确放样并检校预埋墩身钢筋。依据墩身控制点用墨斗弹出墩身轮廓线，见图2。

图2 墩身轮廓线示意图

（2）钢筋配料

熟悉施工图，了解整个墩柱配筋情况，审查每一个构件钢筋编号，核对各编号钢筋的直径、长度、根数。

（3）钢筋加工

根据设计图纸对钢筋进行下料。墩身主筋采用直螺纹套筒连接。为保证墩粗钢筋的质量，每加工一根墩粗直螺纹钢筋用通规和止规检测。不合格的端头应切去后重新加工，已车好丝的螺纹筋要用塑料套头保护丝扣。

第一根钢筋成型后应与图纸上标明的形状尺寸进行复核，经核实无误后再成批生产。

（4）钢筋的绑扎

在薄壁空心墩主筋上划出钢筋的位置线，用十字花扣和反十字花扣进行绑扎，绑扎中注意调整主筋的位置，各交叉点用铁丝绑扎结实，必要时亦可点焊焊牢。为了确保钢筋骨架的竖直度，骨架四角竖筋必须用垂直找正，以免绑扎成型骨架倾斜。钢筋绑扎工作平台示意图见图3。

图3 钢筋绑扎工作平台示意图

（5）保护层的控制

为了保证保护层的厚度，在钢筋与模板间设置异型砂浆垫块和钢筋绑扎牢固并互相错开或在钢筋顶面用木楔做支垫，当浇筑完混凝土后拆除木楔，并保证混凝土拆模后表面不显示垫块痕迹。

2.2.2 塔吊安装

为满足墩身施工的需要，在墩身的侧向安装QTZ63附着式塔吊，用于桥墩材料及施工机具设备的垂直运输。塔吊靠近承台设置，附墙架锚固桥墩上，塔吊基础按规定绑扎钢筋，预埋预埋件并浇筑混凝土。塔吊的附墙架应严格按照厂家提供的资料的要求进行安装布置，桥墩施工人员上下均利用操作架设置的梯道解决。模板采用塔吊辅助提升，人工安装。由于当地风力较大，所以在薄壁墩随施工高度增高时，塔吊标准节升高时塔吊塔身的标准节也要作护墩处理。

2.2.3 脚手架工程

工程用脚手架均采用扣件式钢管脚手架。人员上下由墩身外侧搭脚手架设回旋梯解决，脚手架及回旋梯防护网设置齐全、安装牢固可靠，确保人员上下安全。

随桥墩的浇筑完成，将支撑架利用钢管与桥墩锁紧，以保证在施工过程中的稳定性。

2.2.4 模板工程

模板运到工地后进行试拼，经验收合格后方可转入使用。

墩身施工采取在高度上分段施工，分段高度约5.0m。墩身模板采用对拉杆固定，局部地方适当加密。

空心墩内模设置钢管支撑架，保证内模的稳定和辅助内部操作施工，同时利用对拉丝杆做防护平台，满挂安全网。

根据墩身翻模施工工艺，结合各墩身的设计高度和工期要求，将空心墩模板按0.5+4.0×1+0.5m高度组合，这样空心墩每次可浇筑4.5m，留0.5m待下次浇筑，防止混凝土漏浆造成“裙子”缺陷。模板竖向接缝均采用法兰螺栓连接，接缝间认真粘贴泡沫塑料密封条以防止漏浆。

空心墩采用3套模板，每套正面由4块2.0m×0.5m、8块2.0m× 1.0m、侧面由2块2.0m×0.5m、4块2.0m×1.0m矩形模板和0.3× 0.2m角模组合而成，优点在于节约模板材料的投入和吊装轻便。在安装墩身第一个5m段模板时，先安装0.5m高模板支于承台顶上，再安装三节l.0m高模板，再安装0.5m高模板，即构成一个5m高浇筑高度。浇筑时，为了外观质量美观，浇到4.5m高度，留0.5m下次浇筑，以此类推，当第二段混凝土强度达到3MPa，第一节段混凝土强度达到10MPa时，拆除第一段4.5m高模板，留0.5m高度模板。此时荷载由已硬化的墩身混凝土传至基顶。拆除的模板安装在保留在墩身上的第二节段模板上，连接固定好，这样又构成一个4.5m浇筑高度模板，当其调整完毕后即可浇筑混凝土，具体详见图4。

图4 翻模施工与塔吊平面布置示意图

模板外设置两层有栏杆的人行平台，用Φ16的钢筋焊制在模板外肋上，平台上铺木板，供安拆模板时操作使用。

模板的翻转装拆均由塔吊辅助完成，法兰连接。

2.2.5 混凝土施工[2]

根据结构物的大小和位置制定符合实际的浇筑顺序、降温防裂措施、保护层的控制等。板内的杂物和钢筋上的污垢应清理干净。空心墩墩身混凝土标号为C30，混凝土施工配合比由工地试验室根据原材料自身特点及天气情况适时调整，并对坍落度进行控制。空心墩壁较薄（0.5m），对混凝土的和易性和水灰比要求较高，采用集中搅拌，并严格控制混凝土搅拌时间1.0～1.5min。特别注意第一段及调平段浇筑的混凝土，预留接缝钢筋以便与上段混凝土牢固粘结和计算每段的混凝土高度，以便使留下的墩上部长度正好为翻模长度的整倍数。

（1）混凝土的运输与浇筑

混凝土采用罐车运输，泵送、串筒布料入仓。按照混凝土泵送施工程序，先打水清洗湿润泵管，接着泵送水泥浆或砂浆，以润滑泵送管道系统。注意水和砂浆禁止泵入仓内。混凝土自由倾落度大于2m时均采用串筒以防混凝土离析。浇筑时按照水平、分层均匀对称浇筑，并做好灌注记录，并将混凝土浇筑至模板平齐，使施工缝与模板缝在同一位置上，不允许超出模板，一般低于模板1mm为宜。

（2）混凝土的振捣[3]

墩身采用50型插入式振捣棒，要求施工人员操作熟练，在内外操作平台上振捣插入点的次序采用交错式，振捣要充分、密实，振捣按操作规范要求进行，在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土。为保证新浇混凝土与先浇混凝土结合良好，当浇筑上层混凝土时，振动棒要插入下层5～10cm。每一点应振捣至混凝土不下沉、不冒气泡、表面平坦、泛浆为止，振完后徐徐拔出振动棒。

在混凝土浇筑过程中，应注意模板、支架等支撑情况，如有变形或沉陷应立即校正并加固。作业队要派专人检查模板和拉杆变化情况，在混凝土浇筑结束前，应及时恢复因施工人员操作或设泵管所需而被挪动的钢筋的正确位置。

（3）脱模及养护

脱模应该掌握好时间，一般当混凝土强度达到2.5MPa时开始拆模。模板拆除时混凝土顶面外的一施工段模板不予拆除，作上一段模板的导向模板，模板顶口设对拉锁口。

混凝土的养护[4]：由于墩柱较高，混凝土养护采用无色塑料薄膜包裹，拆模后立即用塑料薄膜包裹，自然蒸养的方法，必须保证要有足够的水份以及塑料膜无破损、不透气。混凝土强度达到2.5MPa前，不得使其承受任何外加荷载。

当外界气温低于5℃时，对墩身进行覆盖保温，不得洒水。

（4）翻模施工中空心墩线型控制

空心墩的线型控制主要通过施工测量来进行。空心墩施工测量控制内容包括：空心墩定位测量、空心墩高程测量和空心墩垂直度测量。

①空心墩定位测量

采用三维坐标控制法。每个墩台施工前，先由项目测量班用全站仪进行4个角点定位，设置好横、纵向护桩，给施工队交底。

②空心墩高程测量

采用三角高程法。用直径10mm的钢条焊成“丰”字形觇标，3根横条间隔15～20cm。再把觇标焊在事先选定的墩身钢筋上，作为观测竖直角的观测点。觇标间距用钢尺丈量，精确至mm。用竖直角最小读数为2″级的经纬仪观测竖直角。至少观测6个测回，以此来计算空心墩的高程。

③空心墩的垂直度测量

垂直度控制为墩身施工的重点项目，其竖直度控制不同于普通墩身施工。根据该桥墩身特点，主要采用吊垂线及全站仪相结合的方法控制墩身竖直度。由于墩身高需多次翻模，为保证墩身垂直度和中心位置准确，施工中采用三维空间定位法，采用空间坐标控制墩身十字线与模板交点的坐标，测量仪器采用全站仪。模型安装完成后，利用全站仪直接测量坐标与计算的理论坐标对比，利用千斤顶调整模型，坐标误差在10mm以内，然后用不同的后视点重新测量一遍，确保结果一致；利用水平仪检查模板顶标高，误差控制在5mm以内。在混凝土的浇筑过程中，严格沿串筒两边向中间均匀分层浇筑，并在浇筑过程中使用1kg的垂球沿模板外侧测量该节段的垂直度，指导混凝土浇筑顺序。

3 结论

综上论述，在公路桥梁中薄壁空心墩采用塔吊提升翻模施工的方法，既保证了桥墩的混凝土外观及内在的施工质量，也保证了桥墩的工期，保证了整个桥梁在合理工期内圆满完成，为该项施工方法在其他类似工程施工积累了一定的经验。

[1]黄河，汪强.昭巧二级公路小杨保大桥薄壁空心墩施工方案[R].重庆市爆破工程建设有限责任公司，2010.

[2]中华人民共和国交通运输部，JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2000.

[3]交通部第一公路工程总公司，公路施工手册“桥涵”（上下册）[M].北京：人民交通出版社，2000.

[4]郑先奇.桥梁工程薄壁空心高墩施工技术[J].四川建筑，2012，32（4）.

责任编辑:孙苏，李红

Construction Technology of Thin-walled Hollow Pier in Secondary Highway Bridge Engineering

Since the terrain variance of some highways is significant,the pier height of the highway bridge increases as well.The light bridge structure has developed dramatically，and thin-walled hollow pier is extensively applied for its unique features of fast construction speed and low investment cost. Based on the construction practice of the thin-walled hollow pier of Xiaoyangbao bridge of Zhaoqiao Secondary Highway,this paper introduces the tower cranes and rollover construction to ensure concrete construction quality and duration,with the specific construction methods and key technical points for thin-walled hollow pier.

highway construction;bridge project;thin-walled hollow pier;Zhaoqiao Secondary Highway

U445

A

1671-9107（2017）05-0041-03

10.3969／j.issn.1671-9107.2017.05.041

2013-12-01

汪强（1977-），男，重庆人，本科，高级工程师，主要从事项目施工技术和管理工作。