高壩大橋獨柱矩形薄壁高墩施工安全探析

摘要：近年來，國內外橋梁施工高度逐步提高，且多以薄壁高墩橋梁呈現，其高難度的施工工藝，形成了較大的安全質量風險。因此，本文結合恩來高速公路薄壁高墩的施工實踐，對薄壁高墩施工的安全風險、測量定位、結構線性、外觀質量等方面的控制措施進行了歸納分析總結，供類似施工參考。

關鍵詞：高壩大橋;獨柱;矩形;薄壁高墩;安全;探析

1"工程概況

恩來（恩施—來鳳）高速公路第TJ-4合同段全長17.333346Km，全線共有大中橋梁13座。高壩大橋起訖里程為K68+978～K69+497.5，橋梁全長519.5米，位于整體式路基段。采用30米裝配式預應力砼連續T梁，先簡支后連續，橋跨組合：全橋共3聯：5×30+6×30+6×30米;橋臺采用U臺，明挖擴大基礎;普通鋼筋混凝土蓋梁，墩柱為樁基礎橫系梁或承臺共計64根，9#、10#為5×2.2獨柱矩形薄壁墩4根，9#、10#墩高度分別為46.5m、48.5m，其余雙圓柱墩60根，高壩大橋建成后的全貌見圖1。

2"施工方案

橋址區屬構造溶蝕中低山地貌區，相對高差50m左右，地形起伏不大，施工條件相對惡劣，必須解決道路運輸、垂直運輸、混凝土輸送、支架模型等問題。通過調查及工期要求，在10#墩左側青蓮溪溝底埋置2根1m的混凝土管后，采取移挖作填，順全橋左側修建寬4.5米的運輸通道，與當陽坪至李家河鄉的道路連接，滿足各墩的材料運輸;在9#墩左右幅之間安裝配備臂長50米的QTZ63型塔式吊機一臺，滿足8#～10#墩的垂直運輸;鋼筋半成品、混凝土采用集中加工或拌和，專用車輛運至工地，混凝土澆筑采用HBT60S-9-75三一重工輸送泵，采用“翻模法”施工。

3"模板設計

經過技術經濟合理性分析，9#、10#墩采用“翻模法”施工。塔吊提升模型循環施工，每節模型均設置操作平臺及扶手等，平臺支撐于橫肋上并形成整體。通過計算加工2套各3個節段、2m高度和1套1個節段、0.5m高度的定型鋼模，每節由4塊鋼模組成;高強螺栓拼裝連接，每次澆筑4m。鋼面板厚6mm，四周扁鋼100×14，背楞[20槽鋼焊接而成，豎肋[10槽鋼，螺栓孔φ22，拉桿孔φ34，縱、橫向拉桿數量各8根、2根φ20精軋螺紋鋼[1]。

圖1"建成后的高壩大橋全貌

4"薄壁高墩施工安全風險防控措施

4.1施工人員安全技能達標控制

組織高壩大橋現場管理人員、作業班組召開施工現場方案討論會，對班組進行各工序安全質量技術交底;進行鋼筋、模型、混凝土等操作人員崗前培訓且考核合格方可上崗作業;架子工、起重工、司索工、泵車工、電工、焊工等特殊工種均要求持證上崗。

4.2鋼筋安裝安全控制

鋼筋等起吊過程中司索、墩頂作業人員用對講機做到上呼下應。主筋、箍筋、套筒等直接堆放于墩頂，嚴禁堆放在操作平臺上。塔吊司機、司索人員、鋼筋工等穿好反光背心，鋼筋工拴好安全帶，將工具和物品放在操作平臺安全可靠之處，以防掉落砸傷行人，在工作范圍外懸掛安全警示牌。

4.3模板制安安全控制

模板吊裝時吊鉤用彈簧鎖固定，起吊、安裝過程均拴牢溜繩，防止碰撞其它模板和操作平臺的護欄。就位后立即用支撐木固定其位置，在塔吊配合模型上下對縫時，模板低腳用撬棍撥移。模板安裝完畢，操作人員逐孔檢查螺栓緊固情況，縱、橫向拉桿緊固情況、上、下節模型連接牢固情況。

每節模型安、拆過程，在墩柱四周和塔吊工作范圍外用警示帶設立禁區，在人員通道等關鍵部位懸掛“施工重地，閑人免進”等警示牌。嚴格操作程序，模板、材料、工具不得往下拋，模型工全程系好安全帶，穿好反光背心，派2名安全員全程監控，9#墩鋼筋、模型及掛架防護見圖2。

圖2"9#墩鋼筋、模型及掛架防護

4.4混凝土澆筑安全控制

9#、10#墩混凝土泵管均用鏈條葫蘆固定于獨立的鋼管支架上以緩沖泵送的沖擊力，方便泵管的安拆。混凝土震搗前，振搗工檢查了震搗器、接地裝置、膠皮線、電纜的端部與開關關閉等情況良好。振搗過程中，距模型邊緣10cm，且不得碰撞模型、預埋件、對拉螺栓、鋼筋等，防止移位、損傷;要求混凝土工不得正對泵管混凝土出口，以免灼傷;泵車工、混凝土工用對講機做好上呼下應。

4.5起重吊裝安全控制

塔吊通過恩施地方特檢所驗收合格投入使用后，機電部要求操作人員進行日常維修保養。經隨機抽查：電纜卷筒運行正常;鋼絲繩端頭固定牢固;各連接螺栓無松動;檢查音響信號報警裝置和照明設備工作正常;各傳動機構的潤滑情況良好以及各保險制動機構均靈敏可靠[3]。

機電部每周定期組織空車試運行：各工作機構運轉正常無雜聲異響、限位開關有效、判斷機構各鉸點靈活、閘瓦松緊度合適。測試塔吊重復（防雷）接地電阻為3.2Ω，符合小于10Ω的要求。發現問題立即組織專業人員進行維修，并做好記錄。技術人員嚴格自檢，安全員全過程監控[3]。

施工中每班塔吊司機嚴格執行"起重吊裝“十不吊”。司索、塔吊司機用對講機做好上呼下應。

4.6高空作業安全控制

①人員上下安全通道：9#墩人員上下利用吊機內鐵梯上下，10#墩人員上下樓梯設置在左右幅之間靠近施工便道一側，采用CKC樓梯與防護架裝配形成整體，樓梯外側掛密目式安全立網防護，見圖3。

圖3"10#墩人員上下通道

②高空作業臨邊防護：模型四周、轉角處防護欄桿的固定與連接、人員過道口、四周的密目安全網、操作平臺的走道板及其下方設置的兜網必須完整有效;安全人員與作業班組不定期進行檢查：操作平臺等的拉桿焊接是否牢固、走道板是否滿鋪且綁牢、安全網是否在有效期使用范圍。所有安全防護設施，未經安全人員許可，一律不得拆除。

5"薄壁墩的定位測量監控

以9#右幅墩為例，在承臺鋼筋綁扎、模型安裝后，測量組在模型上測設墩身十字線四個控制點，按照設計圖紙預埋墩身主筋，用10道（不含承臺上下層鋼筋頂面上的兩道）箍筋焊接準確定位。在0#節段模板安裝前，于承臺混凝土表面十字線墩身邊緣內側10cm處準確測設四個控制點，安裝時利用錘球線控制模板的垂直度，模板安裝完成后，直接測量墩身軸線四點坐標與計算的理論坐標進行對比，利用撬棍和薄膠墊片校對模板，誤差控制在5mm以內[2]。在0#節段混凝土澆注后，于十字線墩身邊緣內側10cm準確測設四個控制點，通過實測坐標及高程，為標準節段立模提供參考數據，以后每次標準節段的施工如法炮制，如出現平面位置偏差，采取分次反方向逐步調整到位，以免出現明顯的錯臺。

6"結構外觀質量控制

①原材料控制：采用同廠家同批次的P.042.5普通硅酸鹽水泥、級配連續、含泥量0.4%的合格粗細骨料、聚羧酸高性能減水劑、火力發電廠生產的Ⅱ級粉煤灰，確?；炷镣庥^一致[2]。

②施工縫處理：混凝土初凝后，鑿除表面浮漿，鑿深2cm，露出石子，用水沖洗干凈;模型接縫用玻璃膠或橡膠條填實，保證接縫嚴密[2]。

③混凝土振搗：按30cm/層水平分層、均勻對稱布料，振搗工在操作平臺上用2臺PZ50插入式振搗棒從兩側向中間振搗，快插慢拔，梅花形布點，移動間距不超過振動棒作用半徑的1.5倍;與側模應保持10cm的距離;插入下層混凝土10cm[2]。

④模型安裝精度：模型翻升到位即進行打磨、涂脫模劑（機油：柴油=8：2）;混凝土澆筑前，再次較緊拉桿，減少模型下腳口與上次混凝土之間的縫隙，防止錯臺。

7"墩身施工線型控制

7.1影響施工精度的因素及解決辦法

環境溫差。以9#墩為例，根據該橋所處的位置及恩施當地的氣候，在每天上午7：30左右，沿墩身十字線在模板底腳立水平尺，用經緯儀測量，根據該位置的日照偏差，推算下節模板的日照偏差，在中線調整中抵消。

風力、機械振動和施工偏載。其影響是隨機的。在經濟合理的情況下，增加模型的整體剛度，混凝土采取均勻、分層、對稱布料。

7.2墩身施工過程監控

測量組增加施工過程現場高程、平面位置的監測頻率，收集相關數據，為后序施工提供參考。

8"結構物養生保護控制（自動噴淋系統使用）

混凝土養生期采取噴淋養護系統養護。以10#墩左幅為例，供給水池沿著承臺四周邊緣用火磚砌筑高0.8m、容量4m3的蓄水池，水池內側用砂漿抹面，這樣保證養護水重復利用。采用揚程80m的增壓泵1臺、2.5cmPE輸水管與墩頂1.5cmPE噴淋環形管相連，噴淋環形管上每50cm間距布置噴頭，噴淋環形管與特制的鋼筋架子固定，噴頭與混凝土表面距離10cm。系統每半小時噴灑一次15分鐘。養生期控制在14天，在混凝土強度達到2.5MPa之前，混凝土表面不得放置工具、模板等。養護過程中，指派專人定期對預埋的溫控系統進行監測，確保結構物溫差徐變指標符合要求。

9"結束語

本文主要分析了薄壁高墩施工安全質量風險關鍵點，提出了風險解除的措施，降低了薄壁高墩施工安全質量事故（事件）的發生率，對橋梁建設施工技術具有較大的推動作用。其中，混凝土自動噴淋養生系統的使用效果極其突出，在區域建設系統內得到肯定，值得大力推廣。

參考文獻：

[1]《翻轉模法工藝在高墩橋施工中的應用及質量控制》[J]廣西城鎮建設，2008（1）.

[2]《公路橋涵施工技術規范》JTG/T"F50-2011.

[3]《危險性較大工程安全監管及安全專項施工方案編制指南》錢勇等，中國建筑工業出版社2012.