双柱式空心薄壁矩形柔性墩施工技术在特大桥建设中的应用

罗景辉

（中交一公局西北工程有限公司，西安710100）

1 高墩施工概述

在桥梁工程领域中，高墩桥梁结构主要是指墩身高度保持在30 m以上的桥梁工程，桥梁墩身的结构类型为空心薄壁型。山丘地区是高墩桥梁的主要施工区域，山丘地区地形非常复杂，施工难度系数较大，给桥梁工程施工提出了较高的要求。高墩施工技术的方法主要有爬模法、滑模法等，这些施工方法需要有机械设备为其提供辅助支撑。通过分析大量的施工案例发现，爬模法和滑模法使用的施工机械设备难度系数最大，其投入的成本也比较多，但是，滑模法和爬模法具有超强的稳定性和安全性，可以显著提升混凝土工程的施工质量[1]。在实际施工过程中，企业要将施工成本控制在最小，要获得最大化的利益，可以使用钢模板联合脚手架的施工策略可以获得最佳的效果，带动企业经济效益实现快速提升。

2 工程概况

淤泥河特大桥建设工程中，桥总长度为1 178 m，最高处高度达126.8 m，主桥最大墩高115 m，主桥上部为预应力混凝土钢构结构，其下部5#、8#主墩为双柱式空心薄壁矩形柔性墩，6#、7#主墩为单柱空心薄壁墩；分隔墩为空心墩、桩基础。本次工程矩形空心薄壁墩左右幅共计22个，墩身最高达115 m，最低为32 m，桥梁墩身详情如表1所示。本次工程具有控制墩身难度较大、运输材料困难的特点。

表1 淤泥河特大桥空心墩墩身尺寸详情

3 工程重点与难点

该工程具有以下2个重难点：

1）在模板安装工程中，需要确保原材料准备齐全，并且考虑到天气因素，要求入模时的温度在5℃以上，控制浇筑混凝土的时间必须迅速，给场地工期以及作业方面带来一定的难度。同时，控制好墩身的竖直度及混凝土外观质量是施工的重点，在淤泥河特大桥施工中将涉及较大规模的混凝土施工，具有较多的结构类型、较大的中跨跨度，且受力比较特殊，施工标准非常严格。

2）该项目属于高墩大跨径施工的范畴，工期紧张，存在较大的施工风险，需要经历2个冬季施工期，因此，必须高度重视墩身的冬季施工质量和施工安全问题。

4 空心墩施工方案

安装模板和钢筋时，一定要将施工人员的人身安全放在首要位置，同时确保模板和钢筋的安装操作满足设计规定。在施工的过程中，墩身的外观施工质量、混凝土的强度和墩身的垂直度必须达到设计标准，确保整个工程的施工质量。空心墩施工技术程序具体为：施工准备→放线定位→绑扎钢筋、立模→浇筑墩底实心段→绑扎墩身和贴面防裂钢筋→浇筑一段空心段并调整基顶标高→绑扎钢筋、立模→灌注一节墩身混凝土→模板爬升或提升→下道工序施工→墩身施工完成。

在放样以前，需要将承台墩身的表面处理干净，放样过程中先确定后视点，在缺少后视点的情况下不可开展任何形式的施工作业。墩身的轴线点、中心点和角点放样必须满足设计标准，并严格检查放样情况，将误差控制在2 mm以内。之后确定中心点，中心点为2个放样点的中心位置，使用墨斗弹好施工模板边线和桥墩轴线，同时对承台顶部的高程开展测量工作，标记承台平面和墩身的位置，并及时告知施工人员[2]。在桥墩安装模板并仔细检查，完整填写验收资料报告，申请监理工程师亲临施工现场开展竣工验收工作，所有程序验收合格以后开始浇筑混凝土。

在储存钢筋时需要设置专门的库房，钢筋下面放置垫板，防止钢筋与地面直接接触，钢筋表面不能有锈蚀、灰尘等杂质存在。制作钢筋前，涂刷防锈漆，确保钢筋不被腐蚀。严格按照设计标准制作钢筋，科学管控钢筋下料工作，防止出现偏差。按照下料表仔细核查钢筋的数量和型号，在检查无误以后依据下料表制作钢筋试样，样品达到设计标准以后实施批量生产。依据钢筋的实际使用需求合理裁剪尺寸，尽量长短搭配剪裁，防止出现严重的浪费现象。调直处理钢筋时，可以使用机械设备完成操作，也可以采用人工作业的方式，调直后确保钢筋表面光滑，没有弯曲、波浪的情况存在。在加工场中处理钢筋，严格按照设计标准裁剪。使用墩粗直螺纹套筒将空心墩竖向主筋连接在一起，墩身首节钢筋需比承台顶面高出0.5 m。

在加工场制作好钢筋后，使用防锈漆处理钢筋弯折部分。使用丝套保护好钢筋一端的丝头位置，用套筒保护好钢筋的另一端，安装钢筋时，需要及时连接每一段套筒[3]。在运输钢筋的过程中必须小心仔细，使用加长平板车运输，做好运输过程的保护工作。在浇筑承台混凝土时预埋入墩身的钢筋，其伸入承台中的有效距离约为2 m。使用相同强度的直螺纹接头连接主筋，依据设计标准合理设置钢筋接头距离。要与生产厂家取得联系，定制符合该工程实际需要的钢筋网片类型。在施工现场捆扎主筋外侧横向箍筋时，捆扎施工要做到一步到位，提升整个工程的施工质量。在安装钢筋时可以使用临时支架对其实施辅助支撑，临时支架的高度需保持在约7 m，同时在墩身两边设置临时钢筋支架，确保钢筋安装的施工质量达到合格标准。

5 高墩施工方法

浇筑空心部分时，浇筑高度为6 m/段，浇筑方法为循环浇筑，直至墩顶完成浇筑。因桥梁建设的特殊性，在预设特大桥模板时，5#～8#墩对应设置各自的模板，3#、4#、9#、10#墩设置4套模板。其中6#、7#墩身高度已经超过110 m，采用4套液压爬模系统。8#、9#墩采用液压爬模系统，模板高度为6.65 m，制作分2节完成。第1次浇筑6 m高。在浇筑施工前将爬锥事先预埋好，模板拆除以后安装中上层工作台和爬升系统，接着安装钢筋，将立模板支撑好以后方可固定爬升系统与模板，同时在模板上固定爬锥，接着完成第二段混凝土的浇筑施工。当混凝土强度达到16 MPa以上时拆模并安装爬升轨道，使其整体爬升到下一个施工阶段，接着安装下层工作台和钢筋，以此类推完成所有项目施工。

对于5#墩和8#墩，需要使用半爬模系统，也就是悬臂模板施工，模板的高度保持在6 m以上。使用木模拼装的方式完成翻模作业，这样可以提升混凝土施工缝的整体施工质量，保证钢筋配料、机械设备长度和节段施工时间满足设计要求。混凝土浇筑施工分2次完成，并有序完成悬臂模板系统安装作业，实施混凝土浇筑时，每次浇筑的厚度保持在约6 m。参照5#墩和8#墩的施工顺序完成其他墩身的混凝土浇筑施工。

钢筋需要在加工场中加工好，加工成型的钢筋直接送到施工现场，依据每段的浇筑高度及时使用套筒将钢筋连接在一起，所有墩身的4个角都要设置钢筋定位和临时劲型导向架，真正实现左右两幅替换使用。在混凝土搅拌站将混凝土拌制好，混凝土的出厂温度要保持在10℃以上，使用专门的罐车运输搅拌好的混凝土，混凝土运送到施工现场以后使用泵直接泵送到模板中，从而显著提高混凝土的整体施工质量[4]。

6 结语

在我国桥梁建筑工程中，空心薄壁桥梁目前应用比较广泛，在山区更加受到青睐。本文主要介绍了双柱式空心薄壁矩形墩的施工方案与技术控制要点，由于工程具有较大的难度、面临较大的风险，在施工过程中要掌控施工重点、严格管理现场，以保障桥梁质量满足设计要求与后期运行要求，确保桥梁的稳固性。此外，在双柱式空心薄壁矩形高墩施工作业中，需要重点关注高墩线性的柔和性，在液压翻模施工中严格控制质量，确保相关部件处于稳固连接的状态，落实施工管理制度，确保桥梁双柱式空心薄壁矩形柔性高墩施工技术的优势得以全面的发挥。