桥梁圆端形空心墩柱施工技术

李 宁

（中铁十九局集团第二工程有限公司，辽宁辽阳 111000）

1 工程概况

某桥梁工程共有墩身50 个，墩身高度4～31.5 m 不等，其中圆端形空心桥墩18 个，内坡比55∶1、外坡比35∶1。空心墩采用分节段流水作业，多次立模浇筑，导致墩身外观、垂直度、尺寸等控制难度大。墩高最高达到31.5 m，属高空作业，且当地高空风速较高，材料的垂直运输、人员作业平台、上下通道等安全风险高。根据工期安排，空心墩施工工期紧、任务重。

2 施工方案的确定

本管段空心墩最高为31.5 m，最低为26.5 m，为在确保安全质量的前提下合理控制工期、质量和成本，对封顶施工工艺的选择进行了对比研究。

方案1：采用传统搭设满堂脚手架的方式。但薄壁空心墩封顶施工过程中存在诸多问题，主要归结为3 个方面：①空心墩的内部空间非常狭小，不易操作；②施工过程中要求脚手架必须达到一定高度（最高达31.5 m），技术上很难把握，且钢管租赁费用较大；③在空心墩内部还应当对吊装、安装等进行全面化检查，存在一定的交叉影响。此种方式不但会造成工期延长，还会增加成本，不宜采用。

方案2：对空心墩壁顶端进行处理，即通过合理化的方式埋设工字钢支点，根据要求在支点上构建横梁，将传力杆件直接安装于横梁之上，实现对空心墩封顶底模有效支撑的效果。通过该种方式进行施工，横梁等传力杆件能重复利用，但因标段工期较为紧张，横梁重复利用影响工期，且拆卸比较麻烦，还需架设封顶底模。

方案3：预制盖板法封顶。此方案不用再次对封顶底模进行处理，主要是将预制盖板直接作为底模，结合施工需求，把盖板砼、桥墩砼视为一个整体，将其直接作为桥墩的组成部分，不需要单独取出。在进行施工的过程之中，盖板预制工程无需单独进行，可以与墩身施工保持同步，然后再通过塔吊进行吊装处理，整个操作过程非常便捷，大大缩短了施工周期。

基于以上原因，对比以上3 种封顶方案，综合考虑采用预制盖板法封顶。

3 施工过程

为了达到施工标准，需要处理模板背楞，即焊接运用角钢加工而成的牛腿，将工作平台建设于牛腿上，其中工作平台的宽度控制在1 m 左右，为了安全需要在外部增设防护栏、挂立网。焊接过程中，每个工作平台的间距控制在2 m 左右，墩内采用钢管搭设简易操作平台。

3.1 模板安装工艺

（1）高墩主要应用分阶段、分模板的施工方式，各阶段施工的模板由多个部分共同构成，如工作平台、支架、模板等。

（2）在承台顶放线立第1 节模板，搭设墩身四周的钢管脚手支架，浇筑墩底的2.5 m 实心段。第1 节模板混凝土浇筑后暂不拆卸，找出第2 节模板顶，然后通过起重机对第2、3、4 节模板进行安装，同时在墩身内空心位置搭设钢管支架工作平台，接长外钢管支架，绑扎墩身钢筋，然后依据相关要求以及标准对第2、3、4 节模板进行浇筑处理。浇筑一段时间之后，第2 节段混凝土强度满足设计强度之后，拆除第一节段模板，依次对第二节段2、3 节模板进行拆除处理，将第4 节模板留下。用塔式起重机吊装组建第3 节段模板，按照此种方式形成循环，即拆模、拼装、浇筑等，整个施工流程合理、科学，形成不间断的工作过程，每个节段的立模均保留上一个节段的最顶上那节模板。

（3）对于各个节段的模板安装，均是由多个部分构成，如围带、拉杆、平台等，其中内外模板主要运用固定式钢模，利用M12×30 mm 的螺栓固定不同模板。

（4）用钢拉杆分别安装在内外模板的围带上，拉杆在墩身周围对称交错布置，拉杆使用Φ32 mm 精轧螺纹钢筋。内外施工平台均用落地脚手架搭设，内侧施工平台主要是将方木建造于内模板固定架上，在方木上直接铺设木板，然后将此处作为混凝土的临时存放处。外侧施工平台主要是将模板直接铺设于脚手架之上，外部增设防护栏和挂网。

3.2 墩身施工工艺流程

总体施工顺序：下部实心段施工→空心段分段施工→墩帽实心段施工。

施工步骤主要包括5 个：①对承台顶进行处理，即凿毛；②按照相关要求安装墩身钢筋，并对空心墩实体部位浇筑处理；③实体段接空心部位凿毛；④分节安装空心墩内模，分节安装钢筋，按照不同节次设立外模板，当模板全部加固处理之后，再对不同节段的空心墩进行浇筑，等强后拆除节段内外模（每次预留最上一节模板与下一节段模板连接）；⑤吊装预制板、施工墩帽。

3.3 封顶施工

（1）盖板结构尺寸。依据空心墩顶部形状、封顶面积等对预制盖板进行设计，明确其整个架构和具体尺寸。通常情况下，厚度为10 cm 的钢筋混凝土盖板，其总体面积应小于8 m2，长宽比例控制在1∶1.25，从而确保受力均匀合理。

（2）钢筋布置。选用单层钢筋网片和Φ12 mm、HRB400 钢筋，钢筋布设间距一般为15 cm×15 cm。在竖直方向上需要设置一定厚度的保护层，通常情况下保护层为4 cm 左右，四周预留20 cm 长钢筋，以便与墩身钢筋进行搭接。

（3）混凝土浇筑。为了确保不会对封顶产生不良影响，盖板预制工程、桥墩施工应保持同步，预制地点应尽量靠近桥墩处，或者在专门的场地进行预制加工。预制盖板是由多个环节共同构成，如钢筋板扎、振捣、浇筑等，其中在对混凝土进行振捣的过程之中主要选取平板振动器，并且要确保振动过程充分、均匀，使混凝土质量达到标准要求。振捣棒插入的落点应当作梅花状以控制其深度，该工序定位必须精准且迅速，并确保每个点位都保持紧密相连且无空隙，从而防止漏振的现象。另外，对振捣振动的时间也要进行严格精确把控，在插入时要迅速完成，拔出时则要缓慢抽出振捣器，并根据先前检测数据，准确确定每一振捣点时间，并在不同的施工条件下做出因地制宜的调整。

桥梁墩身所用的混凝土规格极高，一般强度在C35 以上：①施工所用的高规格混凝土在配制时，凝胶使用量应严格按照试验室提供的配合比进行拌制，同时在浇筑阶段科学选择合适的浇筑施工技术，确保混凝土质量、外观均符合设计要求；②混凝土的拌合应选用二次投料法进行施工，搅拌时间应控制在2～3 min，基于此条件所拌制而成的混凝土将拥有更好的和易性与黏稠度；③混凝土在运输过程中必须要重视运输车罐的清洁工作，并严格控制搅拌速度，确保混凝土得到均匀、充分的搅拌；④混凝土的浇筑施工要对其坍落度、扩展度进行反复试验，在确定好各项技术参数与指标且无误后方可进行浇筑施工，为保证混凝土外观的美观程度应根据施工条件将坍落度进行有效控制。

（4）盖板吊装。在正式进行吊装之前，必须要对盖板的强度进行检测，例如强度回弹检测。从盖板吊起开始，一直到盖板安装，均需要将桥墩中心线作为中心，安装过程中盖板边缘必须要以轮廓线作为参考，对其进行精准定位，盖板领边、倒角之间的接触面积应当控制在10 cm 左右，进而保障盖板受力均匀。

4 结束语

圆端形空心墩柱施工技术是现代桥梁工程领域中重要的部分，对于交通事业的发展有重大意义。在实践中，需要结合具体的施工情况、地质条件和桥梁结构形式选择合适的施工方案，严格按照施工方案开展各项工作，保证工程项目得以顺利进行，降低工程成本。