高速公路桥梁薄壁空心墩施工技术及质量控制

杨美山

（承德市交通运输局机械设备管理处，河北 承德 067000）

0 引言

桥梁工程项目施工经常受到施工地质条件、施工环境以及各种施工技术等因素的影响，因此，对施工单位提出了更高的要求和标准。特别是高速公路桥梁薄壁空心墩的施工，对施工质量的控制更为严格。基于此，本文结合某工程实例，对该高速公路桥梁的薄壁空心墩施工技术进行分析，明确墩身的测量放样方法，并对施工流程进行深入研究。

1 工程概况

某高速公路桥梁全长777.50m，地处丘陵间沟谷地貌，路线纵向地形变化较大，沟谷呈U 字形，大型设备很难运入施工现场。墩身结构如图1所示，墩高38～65m，跨度为40m，薄壁厚0.5m，空心墩形状为矩形，宽2.4m、长6.5m。空心墩混凝土设计标号为C40。该桥为全线控制性工程。

2 高速公路桥梁薄壁空心墩施工要点

高速公路桥梁薄壁空心墩的施工工艺流程如图2所示。

2.1 模板设计及拼接

在进行高速公路桥梁薄壁空心墩施工的过程中，需要安装液压爬模架体，爬架的基础构成部分包括模板与液压装置，模板应采用钢制材料，并将液压装置作为基础配置元素。模板应按照施工图纸进行设计，并完善加工流程。通常情况下，标准模板的尺寸为1.5m×4.6m，可以利用栓接的方式进行处理。模板的主背肋区域应通过连接芯带进行栓接，使其能够达到最佳整体刚度级别，以降低出现问题的概率。

图1 墩身结构

在拼装阶段，需要将模板按照配模图进行处理，并应用结构简单的拼装平台开展后续操作。拼装过程中，需要按照配模图对模板进行拼接，并注重控制对角线与平整情况，防止发生意外情况。施工团队需要配备相关人员进行检查，确保模板的应用能够达到标准流程的需求。钢模板基础高度为4.6m，单次施工高度为4.5m，外模板需要利用悬挂式液压爬架进行操作。每个墩位安装4个主要机位，并对内模应用电动葫芦进行提升。通过这种方式，确保模板布置能够达到标准，降低出现问题的概率，有效实现建设与应用目标。

在完成拼装后，应对模板的预埋件中距进行分析，确认其与布置图中距一致，避免出现差异问题。模板需要按照每平方米承受5t 的压力级别进行设计， 并保证拉杆的承载力大于10t。通过应用加厚螺母可以有效降低出现松动问题的概率，实现配置目标。

图2 薄壁空心墩的施工工艺流程

2.2 安装预埋件

预埋件安装阶段，首先，需要对锥杆涂抹黄油，并采用单面胶带纸进行包裹处理。其次，应保证杆体的设置区域与预埋角度均符合模板预埋孔的控制效果，若发生施工冲突问题，则需要调整钢筋的所处区域，防止出现不良情况。再次，可以支模浇筑混凝土材料。在拔出锥杆并完成拆模后，应安装挂板并提升导轨，使爬升架体能够到达下一个区域。最后，待拔出锥杆后，应拆除锥杆并堵住孔洞。

2.3 爬升施工阶段

爬升施工阶段，应当观察电机的转动情况，保证其处于正转状态，并检查油箱内部的油面级别，防止出现耗尽问题。在检查油箱的过程中，需要确认油质是否符合标准，管道以及接口是否处于正常连接状态。在开始爬升时，应当将模板移动至附墙装置外5～10cm的位置，并进行固定操作。通过分析爬升的压力情况，针对结构与配置设置基础工作压力，并完成锁定操作。通常条件下，基础工作压力设定为7MPa，最高极限不可超过8MPa。

爬升阶段，通过拆模后移的方式，安装附墙设备并提升导轨位置。完成爬升后，开始绑扎钢筋并清理模板表面，通过固定预埋件的方式，达到合模目的，再进行混凝土浇筑。预埋件安装需要利用螺栓将爬锥固定于模板表面，并在孔内涂抹黄油。完成操作后，还需要拧紧高强度螺杆，防止混凝土意外流入爬锥内部。随后，移动钢筋至适宜区域，开始进行合模操作。

2.4 墩柱钢筋施工

在墩柱钢筋绑扎前，应针对墩柱轮廓线区域内的桩顶面混凝土进行处理。采用凿毛装置，有效开展凿毛流程，校正墩柱的主筋状态。结束凿毛流程后，应利用压力冲水装置对混凝土表面进行清理，确保其处于湿润状态下，并避免产生积水问题。设置劲性骨架的过程中，需要在施工现场区域进行拼接，并使其能够精确就位，并达到良好的刚度与强度级别。劲性骨架属于墩体施工的核心部分，应当安装在墩壁中心区域，并保持立面垂直于水平面。

安装主墩钢筋的过程中，施工团队需要采用定位框进行辅助操作。定位框主要设置在劲性骨架上，能够有效控制主筋位置，并确保模板与钢筋保护层能够正常安装。同时，可与劲性骨架形成配合效果，充分发挥自身功能。在施工过程中，应安装双层定位框结构，并使其能够承担受压与受拉的双重任务。通常情况下，定位框需要在生产工厂内部进行放样处理，并使用型钢作为基础材料，为后续的应用打下坚实基础。

2.5 混凝土浇筑施工

在墩柱混凝土浇筑过程中，应当保持其高度处于4.5m 的状态。浇筑开始前，需要深入检查支架与模板、钢筋的状态，确保表面符合标准，防止废弃物、积水对浇筑造成负面影响。同时，模板的缝隙需要严格进行填塞，并涂刷同种类的脱模剂。在浇筑环节中，需要观察混凝土的均匀与坍落度情况，保持浇筑厚度处于30cm，基础下落高度不可大于2m。严格控制浇筑速度，通常为2m/h。振动捣实过程利用振动棒进行操作，使其能够达到最佳处理效果。养护墩柱混凝土的过程中应当确保非承重侧的模板能够达到2.5MPa 的抗压强度，并避免表面的棱角发生损坏。

在模板拆除过程中，应按照后支先拆、先支后拆的原则进行施工。如果环境温度较低或含水量较低，需要在拆除模板的阶段进行处理，防止发生裂缝问题，以达到良好的浇筑效果。养护阶段应当利用不间断措施，防止出现干湿循环的问题。施工单位可以应用保温帆布进行处理，提高养护效果。

3 高速公路桥梁薄壁空心墩施工质量控制

3.1 施工材料

混凝土材料的和易性必须达到设计规范要求，同时不会产生明显的材料离析等问题。混凝土材料的坍落度需要保证在2.5～5.5cm 范围之内，混凝土材料的出模强度大小，受到混凝土材料的配合比参数的直接影响。如果混凝土材料的强度过低，会造成混凝土材料出现坍塌问题，进而无法承受混凝土材料的自重。混凝土强度过大，则容易产生混凝土结构和模板之间形成严重的黏结情况，使整个模板的施工难度进一步加大。在本次项目工程施工过程中，混凝土材料的出模强度范围控制在0.25～0.35MP，出模时间保证在1.5h 左右，凝固时间控制在5～7h 内。如果混凝土材料凝结硬化速率减缓，会直接影响到整个混凝土的施工效果。因此，要根据项目工程的施工环境、施工温度以及水泥材料型号等，向混凝土材料中加入一定量的早强剂或者速凝剂来进行调整。

3.2 爬升架安装

在爬升架的安装使用过程中，要基于实际的施工操作平台和相关施工要求，对爬升架的安装高度进行确认，同时需要保证安装中心环梁结构和辐射梁结构的质量和稳定性满足要求。在围圈安装施工时，要根据工程的整体结构构成情况，对围圈的安装施工位置进行有效调整，同时需要保证围圈的倾斜角度大小符合工程的建设施工要求与标准。在钢筋绑扎施工作业过程中，需要控制爬升架下方的垂直度，并且需要对钢筋材料的预留孔洞数量以及钢筋材料的施工尺寸大小进行确认，并保证框架轨道的安装施工位置。根据实际工程施工的具体条件，对爬升轨道位置进行有效调整，进一步提高液压爬模施工的质量和稳定性。除此之外，相关施工人员要严格参照设定标准、施工工艺流程和施工顺序对模板材料进行安装，同时对施工操作平台、角模支架结构、铺板结构等进行严格控制，以有效保证桥梁工程的施工质量。

3.3 墩身线形

墩身线形的质量控制措施主要通过测量来进行，具体是按照设计方案来进行轴线、高程、垂直度等方面的技术参数测量，以保证其质量合格。

3.3.1 轴线和高程

在施工开始之前，应该使用全站仪对桥墩角点、轴线位置和轮廓线进行精准放线操作，然后改变控制点并且进行放线尺寸的复核，确保两次放线的尺寸偏差不能超过2mm。在上述施工结束之后，需要应用相同的方式来进行实心段顶面放线，并且标注出标准段的桥墩轴线位置和内角点，这需要根据外模内壁与放样轴线来明确具体的内模位置。在施工中，应该保证各个结构部分的偏差都在合理的范围内，不能存在超差的情况，同时还要预防模板偏移或者扭转等情况的发生。

3.3.2 垂直度

墩身竖向轴线垂直度的检测主要使用自动安平激光垂准仪来进行，将中心点设置到各个承台顶面的位置上，并且进行激光接收靶的设置，以精确地捕捉斑心。

4 结语

综上所述，薄壁空心高墩是目前高速公路桥梁工程中应用最为普遍的施工技术，效率高、速度快、成本低、资源利用率高，对整个工程领域的发展有着积极的促进作用。在高速公路桥梁工程薄壁空心墩的施工过程中，应当结合多种建设细节，尽可能规范项目流程，防止薄壁空心墩出现质量问题，达到理想的技术应用目标，保障我国高速桥梁建设的良好发展。