空心薄壁高墩施工技術與質量控制

【摘要】 本文結合濁峪河大橋工程實例，介紹薄壁空心高墩施工技術與質量控制。

【關鍵詞】 薄壁高墩 施工技術 質量控制

一、工程概況

濁峪河大橋是陜西耀旬紅色旅游公路建設項目中的一項控制性工程，橋梁孔跨布置為2×30+5×50+4×30m，上部結構主橋采用30米箱梁和50米T梁。主橋橋墩為等截面矩形空心薄壁墩，墩身混凝土設計標號C40，壁厚0.5（0.7）米，最大墩高90米。該橋主橋墩身高度高，安全風險大，施工周期長，薄壁空心高墩施工是該橋施工的重點和難點。

二、施工方案

根據墩身高度及本橋特點，本著安全、經濟、科學的原則，通過工作性能和經濟效益比較，主橋橋墩采用提升爬架翻轉模板法進行施工，用塔吊進行混凝土輸送。

（一）翻模系統構造

該翻模系統，由大塊定型鋼模、工作平臺及提升系統等組成。

1、墩身模板為大塊組合鋼模，每套墩身模板由三節組成，每節高3.0米，三節共9.0米。模板的加固，采用在每塊側模外側加設水平背肋，每道背肋由兩根[12槽鋼組成。

2、模板工作平臺由內工作平臺和外工作平臺組成。內工作平臺即在兩薄壁之間，用碗扣式腳手架搭設支架，在支架上鋪設木板作為內工作平臺。外工作平臺即在每塊外模和圓端模頂部，用角鋼焊接三角撐架和欄桿扶手，并用木板鋪面組成外工作平臺。

3、提升系統：提升系統由塔吊、施工電梯組成。塔吊為墩身和梁部施工的主要提升設備，并兼作翻模時的模板提升設備；施工電梯作為施工人員和小型機具的提升設備。

（二）施工工藝順序

基礎施工---設置塔吊---綁扎鋼筋---拼裝首節、二節模板并澆筑混凝土---拼裝第三節模板并澆筑第三節墩身---試驗確定已澆筑墩身砼強度---拆除首節模板---安裝加固第四節模板----依次循環至墩頂。

（三）模板安裝和翻模

當臨時工作平臺架設完畢，即可采用塔式起重機進行支模。根據振搗棒的長度每次澆筑相應高度的砼，保證砼振搗密實。每層模板及周邊用螺栓相連接。外模用對拉桿固定（外套PVC管），待拆模后將其撤除再次利用。施工時第一節模板支立于基頂，第二節模板支立于第一節段模板上。當第二節、第一節砼強度達到后，拆除第一節模板并將模板表面清理干凈、涂上脫模劑后，用塔吊和手動葫蘆將其翻升至第二節模板上，第三節模板置于第一節模板上。此時全部施工荷載由已硬化并具有一定強度的墩身砼傳至基頂。

（四）鋼筋加工安裝

鋼筋加工前應做好除銹和調直，然后在工作臺上根據配料表和圖紙上標明的形狀、尺寸進行彎曲成型，第一根鋼筋成型后應與圖紙上標明的形狀尺寸進行復核，經核實無誤后再成批生產。

在薄壁空心墩主筋上劃出鋼筋的位置線，用十字花扣和反十字花扣進行綁扎，綁扎中注意調整豎筋（主筋）的位置，各交叉點用鐵絲綁扎結實，必要時亦可點焊焊牢。為了確保鋼筋骨架的豎直度，在鋼筋骨架四角豎立定位設施（角鋼焊接而成）進行定位，以免綁扎成型骨架傾斜。

（五）混凝土的施工

混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土運輸罐車運輸，塔吊提升吊斗進行混凝土進行混凝土運輸。澆注混凝土前，先將雜物清理干凈，接觸面灑水潤濕。混凝土的振搗采用插入式振動器，振動器的移動距離在30-35cm范圍內，與側模保持5-10cm的距離；混凝土分層澆注，每層厚度控制在30-40cm左右，混凝土澆注過程中有專人看護模板，確保模板穩定牢固。

因墩身混凝土分節澆注，控制好每節混凝土頂面高度可以保證相鄰兩段墩身接縫良好，從而保證混凝土的外觀美觀。當混凝土澆注到頂層時，使混凝土面稍高于模板頂，以便鑿毛時方便清洗處理；澆注完畢后派專人用木抹子將模板四周附近的混凝土抹平，使混凝土面與模板頂面平齊，以保證上下兩節段為一條平齊的接縫。

三、空心薄壁墩的質量控制

（一）薄壁空心墩的測量監控措施

由于墩身高，需多次翻模，為保證墩身垂直度和中心位置準確，施工中采用三維空間定位法，采用空間坐標控制墩身四角，測量儀器采用全站儀。在承臺施工前，首先放出墩身十字線，做好型鋼支架，將墩身預埋鋼筋準確定位并確保在整個施工過程中墩身鋼筋不移位，不偏斜。模板安裝完成后，利用全站儀直接測量墩身四角坐標與計算的理論坐標對比，用千斤頂調整模板，誤差控制在10mm以內。為確保墩身截面尺寸準確、順暢，在每次澆注砼后，對墩身進行四角復測，并測量四角的標高，達到雙控效果，即標高及線型控制，為下次立模提供數據參考，發現模板偏位之后應立即對模板軸線進行調整，為了不造成線形的不美觀，調整不能一次性到位，調整方法為逐漸墊高模板偏向例的模板，慢慢進行調整。

（二）外觀質量控制

高墩施工由于多次立模，多次澆注，容易引起外觀質量下降。為了提高外觀質量，經多次探索，施工中采取了以下措施：高墩施工由于多次立模、多次澆注，容易引起外觀質量下降。為了提高外觀質量，經多次探索，采取了以下措施：

1、采用同一廠家的水泥、砂石、外加劑、摻和料，確保外觀的一致性。

2、針對混凝土泵送難、和易性差、顏色灰白的問題，調整混凝土配合比，在保持原來配合比、坍落度的前提下，采用“雙摻”技術，增加適量粉煤灰和減水劑，這使得混凝土的顏色更均勻，和易性更好。

3、水平施工縫鑿毛處理，在每板砼施工后，均留下一道水平施工縫，當砼終凝前，即可由人工在內外模外側，由近及遠繞周圈鑿砼表面浮漿。在待再立模前清掃干凈即可。

4、澆筑混凝土前，先對上次施工頂面人工鑿毛，對支架、模板、鋼筋和預埋件進行檢查、整理，清除雜物，用高壓水沖洗干凈，模板間和下部嵌塞海綿條以防漏漿。

（三） 墩身施工線型控制

薄壁空心墩設計，墩身柔度大，在施工中受到日照引起的溫差、風力、機械振動及施工偏載的影響，墩身的軸線就會發生彎曲和擺動，使墩身處于一種動態之中。所以在墩身施工中需針對不同的情況采取相應的措施：

1、環境溫差

高溫季節，在陽光的照射下，高墩的朝陽面和背陽面溫差較大，墩身也因此產生不均勻膨脹，使其向背陽面彎曲，其對墩身施工精度的影響很大，而且其影響值隨著溫差的增大而增大、隨著太陽方位的改變而改變。在施工中采用噴水降溫法進行控制，即通過安裝在內外翻模板結構上的環形噴水養生管，間斷地向墩身噴水，在養護墩身的同時起到降低陰陽面溫差的作用，從而使日照溫差引起的墩身軸線偏位減少到最小。

2、風力、機械振動和施工偏載

風力、機械振動和施工偏載對墩身軸線的影響是隨機的、無序的。為此采用剛度大的模板以提高模板整體的抗彎、抗扭強度；在施工作業平臺上須定人定崗，各司其責，在墩身砼澆筑時，混凝土應從四邊均衡下料，以防止混凝土出現偏壓，造成模板傾斜。

四、結束語

通過濁峪河大橋的工程實踐，本人認為薄壁空心高墩施工前一定要做好模板設計、周轉和垂直運輸等方案優化，施工中要嚴格執行施工規范，并加強施工監測和控制，保證工程安全順利進行。同時用翻模施工法施工超高薄壁空心墩，具有施工速度快.節省投資等優點，具有一定的推廣價值。

作者簡介：李勃，男，陜西榆林子洲縣人（1978--）研究方向：土木工程施工管理。