空心薄壁墩施工技術在高速公路橋梁工程中的應用

陳 磊

中交第四公路工程局有限公司，北京 100022

1 工程概況

該高速公路橋梁工程位于廣東省清遠市英德市內，共包含7座橋梁工程，全長3027.01m。通道及涵洞具體包括6座通道，10座涵洞，通道及涵洞全長832.62m。橋梁工程樁基全長14276m，共508根，樁基直徑為1.2～2.2m；承臺62個，圓柱墩198根，方墩50根，空心薄壁墩32個；預制箱梁305片，預制T梁770片。

2 空心薄壁墩施工方案

2.1 翻升模板施工流程

該高速公路橋梁工程橋墩設計為薄壁空心墩柱，施工技術采用翻升模板施工法。根據項目規劃，該高速公路橋梁工程墩柱先開展分界線2m以下實心段的模板安裝及混凝土澆筑作業，選擇在承臺頂放線位置安裝第一節模板，現澆混凝土，并搭設施工腳手架，綁扎墩身鋼筋，繼續在第一節模板頂部位置安裝第二節模板、第三節模板，現澆混凝土。檢查第三節段混凝土強度指標，確保強度達到設計要求后，再進行第一節段模板的拆除作業，實現荷載的傳遞。拆除第一節模板后，根據墩柱施工的實際情況調整模板，清理模板表面的混凝土，用板內外固定架和吊車將其翻升，展開第四節段模板安裝及混凝土澆筑作業。后續施工也是如此，不斷拆除模板、翻升安裝模板、搭設鋼管腳手架與作業平臺、綁扎墩身鋼筋、澆筑混凝土、實施養護與質量驗收，循環作業，完成墩柱施工。

2.2 施工材料選型

該橋梁工程薄壁空心墩施工中，各個模板之間的連接需采用M12mm×30mm螺栓，拉桿選用φ20mm圓鋼，并處理好拉桿與內外模板的關系，為拉桿套上PVC管，此外，在每一節模板與模板頂面相距10cm位置設計臨時圓木支撐，各個圓木支撐的間距為1.5m，平衡支撐力，實現支護混凝土澆筑作業的目標。

2.3 翻升模板設計

翻升模板是一套組合模具，由內外模板、圍帶、拉桿、內外模板固定架和作業平臺等組成，其中內外模板是整套翻升模板中的關鍵，根據類型可將內外模板劃分為標準模板、邊模板、角模板和調整模板4種類型。

在橋梁空心薄壁墩施工中，采用翻升模板設計能夠有效提高施工效率，確保橋梁建設內外部效度。整個翻升模板是由3節大塊組合模板及支架、內外工作平臺、汽車式起重機、手動葫蘆組合而成的成套模具[1]。

此外，在應用此施工技術時，應該重點關注墩柱高度設計，以避免墩柱增加而影響支架和模板的拆卸。如果實施澆筑施工的墩柱水泥強度達到設計要求，應及時拆卸模板，并做好模板的清洗工作，以便循環使用。在完成人工翻升模板設計工作后即可使用模板，同時需根據空心壁墩柱施工的強度、平衡情況等做好模板安裝的保護工作，即安裝防護欄、內外腳手架等設施。

2.4 穩定模板

以空心薄壁墩身底部2m為分界線，以下設計為實心，以上設計為空心，先開展實心部位施工，澆筑混凝土，便于支撐內膜；空心墩段采用內頂外拉施工工藝，加強內外模板管理，確保兩者間距符合設計要求。其中，空心墩外模受混凝土側壓力較大，為了穩定模板，應選擇手拉葫蘆，拉緊外模長邊，同時采用方木頂緊內模，并在內外模之中穿插φ20mm鋼筋拉桿，避免出現脹模情況。

2.5 安全步梯

根據項目設計和實際的施工需要，該橋梁薄壁空心墩施工選擇采購規格為2438mm×1268mm的安全步梯，并嚴格按照廠家安裝規范來完成安裝作業，保證安全步梯的步距、立桿垂直度以及橫縱距等符合標準，安全步梯的襟邊寬度為25cm，掛裝規格為10cm×10cm的網格[2]。

3 空心薄壁墩施工技術要點

3.1 墩身鋼筋施工

先在加工場地完成鋼筋和連接套筒的施工，再將其轉運到薄壁空心墩施工現場，并選用直螺紋連接墩身主筋。在鋼筋加工前應檢查鋼筋的質量，確保鋼筋平直，性能良好，如果鋼筋存在彎曲問題應及時調直，避免影響鋼筋加工作業，并選擇砂輪切割機來切割鋼筋，保證鋼筋切端面與軸線所成角度為90°，以便后續作業的正常開展。根據實際情況靈活選擇鋼筋下料加工處理方法。在加工處理鋼筋絲頭過程中，應選擇水性切削潤滑液作為潤滑液，若無切削液潤滑不得盲目開展加工。在旋入螺紋前，應選擇專業工具測量鋼筋絲頭的尺寸，保證螺紋能夠通暢旋入，并需要控制螺紋的旋入長度，絲頭的不完整螺紋不得超過2倍螺紋周長。標準型鋼筋絲頭有效絲扣長度不能小于1/2連接套筒長度。鋼筋絲頭加工完畢經檢驗合格后，應立即帶上保護帽或擰上套筒，防止裝卸鋼筋時損壞絲頭[3]。

3.2 模板安裝

（1）立模。參考薄壁空心墩的基頂中心，完成立模放線作業，并借助水平尺、砂漿完成找平分段，砂漿硬度達到設計要求后即可以線路中心為基點，向中心兩側立模，在立第一節段的模板時務必使模板與墩身所成角度為90°，并平行于頂面。

（2）安裝。模板安裝作業主要借助汽車吊或塔吊來完成，同時可選擇人工輔助安裝的方式。在安裝模板時先將墩身的一面外模拼裝完畢，再將其他面的外模拼裝起來，注意在安裝完模板后，應檢驗模板的垂直度和墩頂的標高，避免其與模板安裝標準偏差過大，同時要特別注意模板的拼縫，避免錯臺影響墩身外觀質量。

3.3 混凝土澆筑施工

采購質量達標、性能符合空心薄壁墩施工要求的水泥、石和砂等原材料，嚴格按照實驗室試驗出來的配比計量各類施工原材料，還需對進場的石子、砂進行處理，將其集中于攪拌站，完成施工材料的拌和，并檢測成品的坍落度，選用混凝土罐車將坍落度等指標均符合施工標準的混凝土材料轉運到墩柱施工現場，并利用吊車或塔吊吊著混凝土料斗，將混凝土吊升到模板頂端，控制混凝土卸落高度，選用串筒倒入模板。按照全斷面水平分層布料來完成每一水平層的混凝土灌注作業，該橋梁工程墩身水平分層具體以30cm/層為單位，要保證上下兩層混凝土作業連續進行，注意控制下層混凝土初凝時間。

3.4 翻升模板施工

（1）第一節墩身施工。做好翻升模板施工的準備工作，先用墨線在承臺頂面四個角的位置開展放樣作業，完成墩身模板底部的找平抹漿作業，并徹底清理墩身鋼筋內部；選擇在墩身四周搭建腳手臺，保證墩身施工的穩定性和安全性，開展墩身鋼筋綁扎作業，立第一節實心段模板，調整模板，在由監理單位進行審核并確定合格后開展第一節段模板混凝土澆筑作業。

（2）第二節段墩身施工。在第一節段模板施工基礎上，繼續加長腳手架，并搭設內外模板，綜合應用汽車吊和人工輔助的方法來將鋼筋提升到第二節段，并選用機械直螺紋來連接鋼筋和連接套筒。第二節段內外模板需采用拉桿對拉的方式進行加固處理，并在監理單位進行審核并確定合格后開展第一節段模板混凝土澆筑作業，澆筑高度為4.5m。

（3）其余節段墩身施工。完成第二、三節段的薄壁空心墩模板安裝作業后，檢查第一、三節段混凝土的強度，若第一、三節段墩身混凝土強度分別達到10MPa、3MPa后，即可將第一節段的模板拆除下來，并將其翻升到第三節段模板上，變為第四節段模板，再實施綁扎、澆筑作業。按照上述流程循環開展立模翻升作業，保證墩身澆筑作業達到模板高度，即達到4.5m，在完成墩身施工后對墩身標高和垂直度進行檢查，確保符合設計要求。

（4）墩頂封閉。翻升模板施工高度達到墩身施工頂面后，封閉墩身內部，先安裝封閉底端模板，再安裝墩身外模板、施工側平臺和安裝網等，在墩頂開展混凝土灌注作業，并按照養護標準進行養護。

（5）拆除。在實施墩頂封閉作業時，應保證墩頂依然留有3個節段的模板，并確保墩身混凝土強度大于20MPa后，按照自下而上的拆除順序將3個節段的模板拆除完畢。此外，在拆除這3個節段的模板時，還應嚴格按照相關拆除標準和順序將防護欄、固定架等設施拆卸干凈。

4 結束語

綜上所述，在高速公路橋梁工程中應用空心薄壁墩施工技術，不僅能改良橋梁墩身結構，還能夠節約工程造價，提升公路橋梁工程的綜合效益。文章依托實際工程，詳細介紹了橋梁空心薄壁墩施工方案，并總結了薄壁空心墩具體施工時各環節的技術要點，研究成果可為類似公路橋梁工程提供有價值的參考。