公路桥梁空心薄壁墩高墩施工质量控制研究

芦亚杰

摘 要：近年来，我国建筑行业的快速发展带动了空心薄壁墩在桥梁工程中的运用和发展。未有效控制这一施工方式的质量，人们对此和施工的技术都已经做出了较为长期而成熟的研究。关于施工技术的研究，国内的文献研究较为丰富，主要包括混凝土质量控制，模板翻模技术和测量控制等几个方面。其中研究得最为深入的还是对桥梁墩身线型和高墩施工质量的控制技术。一般桥梁的设计是空心薄壁墩身的设计时，就会容易受到各种外界因素，像风力、温度等因素的影响，因而具有比较大的柔性。因此，为避免桥身变形，我们不仅需要养护墩身，还要辅以比较大强度的模板。此外，我们现有的技术还有利于控制施工过程的质量、工具使用和材料等各个环节。

关键词：公路;空心薄壁墩;高墩施工

1 工程的概况和技术难点

1.1 工程概况

有一公路施工项目起从贵阳，终至瓮安，这一高速公路项目位于贵阳市的开阳县，主线全长4740m。贵阳地处山区，因此该项目会经过地形和地质条件都比较复杂的山岭区，由于经过的地区大多山高坡陡，高山与沟谷之间的高度差别达到了百米左右，在这种地形起伏极大的地区建设桥梁，就必须要大量采用空心薄壁墩的墩柱，但由于墩柱一般最高限制为72.6米，因此要控制施工的质量，其难度系数就会特别大。

1.2 工程的技术难点

虽然空心薄壁墩技术在桥梁施工中有很大优势，但由于其在现实操作中会受一系列的不确定性因素的影响，导致施工的难度比较大，从而影响施工质量，因此我们需要对此进行深入研究。首先，其结构受力复杂的特点主要是由于它要承载自上而下的恒载、活载和风荷载，还有其不能灵活适应内外温度。其次，其施工一般比较困难的原因是因为这种施工方式一般是在露天高空中进行，受到各种复杂环境的影响，其施工的难度系数也比较大。最后，由于桥梁桥墩的桥身较高，要想控制墩身的线性的垂直度就比较困難，并且这种误差还会随着高度的增加而更难控制。

2 现场总体施工方案

2.1 爬模施工

在现在所有的竖向结构施工中，最先进的施工方法就是爬模施工，因为它具有自爬的优势和能力，并且不需要重机械吊运，这就可以有效减少施工中的工作量。在这种爬模施工的方式中，具有自爬的模板，那上面所悬挂的脚手架可以使省掉日常施工中的外脚手架，因此，这种施工方式非常的简单迅速，并且适合在高空进行操作，而模板这部分又可以灵活调节支撑架的各个部分，因此这种施工方式不仅安全，还能够节省人力和物力。

2.2 施工总体方案

桥梁薄壁空心墩的施工方式主要是爬模施工，这主要是由其特点所制约。在正式施工的时候，模板浇筑墩下面的第一个节段需要浇筑混凝土，然后安装螺栓。在正式开始爬模之前，需要在平地上组装内套架和外套架，然后等混凝土达到承载要求后，方可进行安装并开始施工。

模板的设计需要以墩柱截面设计为依据，这主要包括收分的形式，一般来说，横截面是固定的，它的宽度是550厘米，其收敛坡度为2%，可以控制其坡度。而纵截面则需要竖直设置，顶宽为280厘米。

要想完成爬模施工，需要先在墩身的基本节浇筑4.5米的混凝土，这只需采用一般的施工工艺，这就可以为后续工作打下基础。

当施工到达墩顶之后，就需要进行收顶工作，然后方可进行墩帽施工。这一项工序需要我们先安装内外模板，待混凝土浇筑完成之后，再对顶板采取塔吊的方式来吊装，并浇筑混凝土。

3  空心薄壁墩高墩施工的质量控制要点

3.1 控制混凝土的外观质量

对于桥墩来说，受其高度影响，往往需要多次进行立模和浇筑，那么这就会影响外观的质量。在施工过程中，我们统计了40个浇筑段，4个墩柱的40个检查点，发现其中不合格的点数和外观存在缺陷的合格点数占比都很大。

为有效改善桥墩的质量，并提高桥墩的外观，我们就需要采取多种方式进行施工，从而保证其外观质量。

3.1.1 经过综合研究分析影响混凝土外观质量的各个因素，最后得知，没有正确使用脱模是主要原因。脱模剂有自配油性，自配水性和模板漆这三种，经过对这三种模板使用后对表面所造成的影响情况进行对比和实验，我们发现，效果最好的还是自配油性的，但经过对现场的指导，我们可以极大增强模板脱模剂涂刷后的质量。

3.1.2 根据施工需要，我们需要采购那些厚度适中，平整度和强度都比较高的模板，这样可以从外侧纵横向来有效增加模板支撑。

3.1.3 由于混凝土存在泵送比较难、颜色灰白和和易性较差等问题，因此我们在施工的过程中需要在充分考虑这些问题的前提下要，保证坍落度和水灰比，要优化混凝土的配合比，为改善混凝土的颜色，使之更均匀，我们可以适量的多加一些减水剂和粉煤灰。

3.1.4 要确保接缝严密，就必须提高滤膜的精度，采用橡胶皮或胶带来处理接缝。

3.1.5 为有效减少混凝土的坍落损失，我们要充分考虑到夏季高温的因素，要入混凝土的时候，尽量安排在一天中温度较低的时候。

3.1.6 待浇筑完混凝土后，我们需要立即对其进行及时的养护，同时还要避免浇筑墩身混凝土的污染蔓延到下部墩身，这就需要我们做好相应的遮拦措施。

3.2 控制钢筋加工的质量

经过前期在施工过程中统计的40个检查点的情况进行分析，我们发现有9个不合格的保护层厚度合格点。由此可见，造成施工存在质量缺陷和质量问题的主要原因之一在于保护层厚度不合理，而这一厚度的不合理，又主要归因于施工时是处在一个较高的地方进行放料，而且加工的胎具尺寸也会存在一定的偏差。鉴于这一现实的问题，现场决定在放料的时候要采用串筒，这个高度不能超过两米。

（1）防止加工胎具在使用的过程中出现变形的问题，我们需要事先对其进行认真检查，并及时整改不合要求的地方，然后做出加固的方案。（2）要在检查完机械运转状况，确定无异常之后方可进行加工。为有效防锈和降温，机械中的防锈剂至少要有总容量的2/3。（3）要先切头处理钢筋端头，等到他在砂轮的打磨下变得平整之后才能进行直螺纹加工。（4）设计的丝头长度不能太短，也不能太長，误差不能超过2毫米。（5）红的过程中会用到电铁，但其长期使用也会磨损和变形，因此，我们需要及时更换或调整垫片，要将其厚度控制在30毫米左右。（6）等直螺纹加工完成，并检查合格后，我们要对其进行防锈和防撞击的保护措施，然后才可以加塑料盖。

3.3 控制混凝土强度的质量

一个工程质量的基础在于原材料，因此要想从根本上保证工程质量，就必须严格控制原材料的质量及其进场和过程使用。材料部门和实验部门需要共同努力，一起检测原材料。（2）要以设计的方案要求为准绳来进行配合比实验，优化混凝土的配合比，使之符合规范和要求。（3）要严格控制混凝土的拌合数据，按要求添加拌合物，这一整个过程都要按照程序来严格进行。（4）要在拌和地和浇筑现场都试验混凝土的坍落度，确保它符合设计要求。（5）运输时间不得太长，为避免混凝土损失过大，要适时进行二次搅拌。（6）在正式浇筑，混凝土之前需要清理干净模板内的杂物，然后对其进行洒水，保持模板湿润，这一整个浇筑过程需要连续进行，分层对称进行。在浇筑过程中，需要控制力度，并设专人来检查施工情况，一旦发现问题就要及时解决。

4 结语

考虑到薄壁高墩的施工难度系数较大，我们要控制其施工质量，就要有针对性地设计好方案。根据这一施工方式的特点和难点，以及各个工程的特点情况，我们需要掌控总体施工的方案和质量，这能为控制同类桥墩的施工质量提供参考意见。

参考文献：

[1]郭磊.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用[J].工程技术研究，2019，4（18）：31-32.

[2]张柱.高速公路桥梁工程的高墩施工工艺[J].交通世界，2018（34）：132-133.

[3]王智勋.高速公路桥梁建设施工中的高墩施工技术研究[J].住宅与房地产，2019（31）：202.

[4]姚沅忠，杨华.高速公路桥梁施工中高墩施工技术应用研究[J].工程技术研究，2019，4（17）：72-73.