公路橋梁空心薄壁墩高墩施工質量控制

周建峰

（中鐵南方投資集團有限公司，廣東 深圳 518000）

1 工程概況及技術難點

1.1 工程概況

洛欒高速公路柳扒伊河大橋跨越洛陽境內重要河流伊河，屬于整個項目工程的控制性工程。柳扒伊河大橋2#～9#左右幅均為薄壁空心墩高墩，墩身高度最低56.4m，最高63.4m,墩身采用變截面箱型方墩。

1.2 工程技術難點

空心薄壁墩結構受力復雜、施工難度大、工期要求緊，如何在保證施工進度的情況下保證工程質量值得深入研究。

（1）結構受力復雜。空心薄壁高墩不僅承受上部傳下的恒載、活載，而且還要承受風荷載。另外，還要承受內外溫度應力差。

（2）施工難度大。高墩施工屬于露天高空作業，施工風險系數較大，施工環境比較復雜。另外，由于柳扒伊河大橋跨越重要河流，對環保的要求也比較高。

（3）橋梁墩身線性控制較難。由于柳扒伊河大橋墩身高度較高，橋梁墩身線性控制尤其是垂直度控制比較難，而且隨著高度的增加施工誤差也會隨著變大，墩身垂直度非常容易超過結構設計的臨界值。

針對以上特點，為了保證橋墩的施工質量，建議采用爬模法進行施工。

2 現場總體施工方案

2.1 爬模施工及其特點

爬模施工是現澆豎向結構施工中較先進的施工方法，具備自爬的能力，因此不需起重機械的吊運，減少了施工中運輸機械的吊運工作量；在自爬的模板上懸掛腳手架可省去施工過程中的外腳手架，適于高空作業；混凝土施工簡單、迅速，且十分經濟，混凝土表面光潔；模板部分可相對支撐架部分上下左右調節，使用靈活；能節省大量模板、腳手架材料、勞力，施工安全；混凝土可連續澆筑，可避免施工縫的出現。

2.2 工程施工總體方案

根據橋梁薄壁空心墩特點，薄壁空心墩施工采用爬模施工工藝。由預制模板澆注墩身下部第一節段墩身混凝土，并預埋安裝螺栓等。爬模所需內套架、外套架等在平地組裝，待混凝土達到承載要求后進行安裝并開始爬模施工。

根據墩柱截面設計，模板設計為收分的形式，即主面板（橫向截面）為固定截面，寬度5.5m，截面收斂坡度50/1。側面板（縱截面）為豎直設置，頂寬度2.8m。主面板以桁架進行坡度控制。

墩身在進行爬模施工前需先澆注出墩身基本節即第一節混凝土墩身，基本節墩身施工采用常規施工工藝，本標段墩身施工擬先澆注出4.5m基本節，以利于后續工序爬模施工進行。

當墩身爬升施工到墩頂后進行收頂處理，然后再進行墩帽的施工。收頂時預先安裝內外模板，澆注混凝土，預留頂板混凝土。當澆注完成后，頂板采用塔吊進行吊裝澆注。

3 橋梁空心薄壁墩高墩施工質量控制要點

為了更好地控制空心薄壁墩高墩施工質量，施工過程中通過對我標段該期間施工的4個墩柱、40個澆筑段的200個檢查點進行統計，得到有關的質量缺陷39處，對在薄壁空心墩施工中的質量問題進行了歸類、匯總、分析，如表1所示。

表1 薄壁空心墩施工中的質量問題調查表

由表1可知，薄壁空心高墩在木模施工時的質量缺陷中，外觀缺陷及鋼筋保護層厚度占到69.23%，是影響工程質量的主要問題，是需要重要控制、改進的對象。

3.1 混凝土外觀質量控制

高墩由于多次立模，多次澆注，容易引起外觀質量下降。通過對最初在該期間施工的4個墩柱、40個澆筑段的40個檢查點進行統計，外觀缺陷合格點數22個，不合格點數18個，在質量缺陷中占比比較大。

為提高外觀質量，在墩身施工時采取以下措施以保證混凝土外觀質量。

（1）通過對各種影響因素進行對比，脫模劑使用不當是影響混凝土外觀質量的主要因素。在對3種脫模劑（自配水性、自配油性、模板漆）進行對比試驗后，對模板產生的麻面、色澤、模板使用后表面腐蝕情況進行統計分析，發現自配油性的脫模劑效果最好。在對現場模板工進行交底、指導后，模板脫模劑涂刷質量大幅提高。

（2）購買強度高、剛度滿足施工要求、厚度適中、平整度好的模板。增加模板支撐，增加模板外側縱橫向支撐。

（3）針對混凝土泵送難、和易性差、顏色灰白的問題，施工中優化配合比，在保證水灰比、坍落度前提下，增加適量粉煤灰和減水劑，這使得混凝土的顏色更均勻、更好。

（4）提高立模精度，接縫處采用橡膠皮或者膠帶處理，保證接縫嚴密。

（5）由于夏季氣溫較高，混凝土施工時應盡可能安排在一天中溫度較低時段進行澆筑，以減小混凝土坍落度損失。

（6）混凝土澆筑完成后，立即進行養護，同時做好遮攔措施避免澆注墩身混凝土時污染已澆筑下部墩身。

3.2 鋼筋加工質量控制

通過對最初在該期間施工的4個墩柱、40個澆筑段的40個檢查點進行統計，保護層厚度合格點數30個，不合格點數9個。統計發現保護層厚度在質量缺陷中占比比較大，是影響質量的主要問題之一。主要原因施工時放料高度大，加工胎具尺寸有偏差，經現場確認放料采用串筒放料，高度應控制2m以內。

（1）對加工胎具進行檢查，對不符合要求的進行整改，并制定加固措施，防止使用過程變形。對鋼筋下料進行交底，加強鋼筋下料后的尺寸檢查。

（2）加工前認真檢查機械運轉情況，無異常方可使用，機械中的防銹劑不少于總容量的2/3，真正起到防銹、降溫的作用。

（3）直螺紋加工前，鋼筋端頭進行切頭處理，用砂輪打磨平整。

（4）設計絲頭長度30mm，誤差應控制在2mm以內，不宜過短或過長。

（5）施工過程中使用墊鐵控制，墊鐵厚度為30mm，長時間的使用會使墊鐵磨損和變形，要及時進行調整或更換。

（6）直螺紋加工完成并經自檢合格后，要采取絲頭防銹和防撞擊變形的措施，可以在上面加上塑料蓋。

3.3 中心定位測量控制

測量方法：采用極坐標法控制測量。

在墩身施工前，由項目部測量人員使用全站儀在基礎頂面定位出墩底四角位置并測設十字中心線。在墩身進行立模時，用墨斗在基礎頂面彈出墩身底口輪廓線，依據輪廓線進行模板安裝；每安裝一節模板就用全站儀對該節模板進行橫縱軸線和幾何尺寸復核，復核無誤后方可進行下一節模板的安裝，依此類推確保每節模板安裝準確。在墩身中部施工中每爬升一節段，即對已澆筑階段進行測量復核，并為下節段模板安裝進行控制。中鐵南方投資集團有限公司實行測量雙檢制，在確保測量結果無誤后再進行模板安裝。

在澆筑過程中派專人不間斷檢查墩身模板加固及螺栓連接情況，拉桿加固情況；要嚴格控制混凝土的澆筑速度，保證混凝土每小時澆筑高度不超過1m，防止澆筑速度過快產生模板偏移現象；在施工過程中，要隨時監測模板的平面位置，本橋模板的平面位置使用鉛垂球檢查，發現模板偏移過大時，要立即停止混凝土澆筑，采取措施進行糾偏，糾偏采取施加外力、環鏈葫蘆緊固、鉛絲張拉和角鋼支頂等措施。直至符合規范要求后再開始混凝土澆筑。

3.4 混凝土強度質量控制

（1）原材料是工程質量的根本保證，應加強對原材料質量的進場控制和過程控制，嚴格履行進場檢驗制度，材料部門配合試驗部門做好原材料的現場檢驗。

（2）按照設計要求做好配合比試驗工作，優化配合比，使混凝土配合比滿足設計和規范要求。

（3）混凝土拌和過程中要嚴格控制數據，按照配合比數據添加拌合物，拌和過程要嚴格程序，嚴禁野蠻操作。

（4）坍落度試驗要嚴格落實在拌合地和澆筑現場二次試驗制度，確保在澆筑混凝土前坍落度符合設計和規范要求。

（5）運輸時間不超過規定時間，當混凝土出現離析、漏漿和坍落度損失過大時要進行二次攪拌。

（6）混凝土澆筑前應將模板內的雜物、垃圾、浮槳清理干凈，并灑水濕潤；澆筑時應連續作業，按水平分層對稱進行澆筑（如必須中斷灌注超過砼初凝時則處理好施工縫）；振搗時掌握好力度，不可漏振，也不可過振，振搗棒不能撞擊模板；澆筑時要設專人檢查模板系統的變形和漏漿情況，發現問題及時解決；拆模后應立即養生。

4 結束語

由于薄壁高墩的施工難度大，需要針對性地建立專門的施工質量控制方案。文章以柳扒伊河大橋2#～9#的墩身施工為例，對薄壁高墩的施工的特點、難點進行了介紹，針對本工程的特點，文章詳細介紹了總體施工的方案和施工質量控制要點，可為同類型橋墩施工的質量控制提供借鑒和參考。