橋梁工程薄壁空心墩施工技術

張峰

（江蘇省交通工程集團有限公司，江蘇鎮江 212016）

0 引言

在橋梁工程中，墩基施工是重要環節，但常規的墩基施工往往涉及大量的模板搭設、混凝土澆筑等復雜工序，工程周期長、成本高，且容易受到施工條件限制。而薄壁空心墩施工技術以其輕巧、高效、經濟的特點成為橋梁工程中的重要選擇，能夠為解決常規施工方法存在的難題提供新思路，在橋梁工程中的應用有重要意義。

1 工程概況

某公路橋梁項目，采用群樁基礎，大體積承臺結構，墩身采用薄壁空心墩結構，上部結構采用現澆預應力連續箱梁結構形式。設計人員和建設單位經過綜合分析，以及對設計方案的審核，最終將施工方案調整為預應力混凝土組合箱梁（45m+80m+45m）+預應力混凝土現澆連續箱梁（5m×30m）。

2 橋梁工程薄壁空心墩施工技術應用

2.1 施工準備

在薄壁空心墩施工之前，需要進行相關準備工作，以確保施工順利進行。

第一，根據現場實際情況選擇適合的施工材料，對材料的強度、耐久性、穩定性等進行檢測，以確保材料符合施工要求。

第二，在橋梁工程中，操作平臺、提升系統、拌和站、起重機等都是關鍵設備，因此需要加強對這些設備的準備和管理，確保設備在施工過程中穩定運行，避免因設備故障而延誤施工進度。

第三，使用風鎬等工具將施工作業面表面徹底清理干凈，去除松散的混凝土和其他雜物，確保施工效果不受影響[1]。

2.2 墩身實心段施工

2.2.1 測量放線

第一，根據設計圖紙和施工要求，確定墩身的幾何形狀和尺寸，以及墩身的位置、高程控制點。

第二，在控制點位上設置臨時標桿，使用水平儀或全站儀進行測量，確定墩身的水平線。根據設計要求，將水平線沿墩身表面進行標記，作為后續施工的參考。

第三，上述工序完成后，進行垂直放線。在該環節，需要在控制點位上設置臨時標桿，使用全站儀進行測量，沿墩身表面進行垂直線沿標記，用作后續施工的參考。

第四，使用測距儀對墩身的各個尺寸進行測量和標記，確保墩身的尺寸準確無誤。

第五，完成測量放線后，需要對放線結果進行檢查和確認，確保墩身的幾何形狀、位置和尺寸與設計要求一致。如果發現偏差或誤差，需及時進行調整和修正。

2.2.2 鋼筋施工

在墩身實心段施工中，鋼筋安裝是關鍵的一步。鋼筋安裝施工主要包括以下幾個方面。

第一，根據設計要求和墩身的荷載情況，確定每個截面的鋼筋類型、直徑、間距等參數，確保鋼筋的布置符合設計要求，能夠滿足墩身的受力要求。

第二，根據鋼筋布置方案，對鋼筋進行切割、彎曲和焊接等加工。具體操作階段，需要確保鋼筋的長度和形狀符合設計要求，能夠滿足施工需要，預制好的鋼筋應按照截面的順序進行分類和標識，方便后續施工安裝。

第三，在鋼筋施工環節，根據設計要求和墩身的截面形狀，將預制好的鋼筋按照布置方案進行安裝，要求確保鋼筋的位置準確、與墩身的內部空間相匹配。完成鋼筋安裝后，安排施工人員檢查鋼筋的位置、間距、彎曲角度等，確保其符合設計要求，經驗收合格的鋼筋可用于后續的混凝土澆筑施工[2]。

2.2.3 模板施工

鋼筋結構施工完成后，需要對底節模板進行鋪設施工。

第一，結合墩身的幾何形狀和尺寸，算出所需的模板數量，確保模板的尺寸與墩身要求相匹配，能夠滿足施工需要。

第二，按照模板設計要求，對模板材料進行切割、拼接和加工，確保模板尺寸精準、結構穩定。將預制好的模板進行分類存放并做好標識，方便后續施工安裝。

第三，模板安裝和固定。根據設計要求和墩身的幾何形狀，采用螺栓、鋼絲繩、支撐桿等方式將預制好的模板按照要求進行安裝。在安裝過程中，需要確保模板的位置準確，與墩身的形狀和尺寸相匹配，同時進行調整和校正，使模板達到水平、垂直和所需的曲率等要求。

第四，完成模板安裝后檢查模板的平整度、連接處的緊密度、支撐點的穩定性等，保證模板安裝質量合格。同時應及時對模板進行防腐和防黏處理，以延長其使用壽命并保證墩身的表面質量[3]。

2.2.4 混凝土澆筑與振搗施工

進行混凝土澆筑前，必須確保上一層結構的表面平整、清潔，并進行必要的潤濕處理，以提供良好的黏結條件，確保新澆筑的混凝土與上一層結構緊密結合。連續澆筑時，需要控制混凝土的澆筑速度和厚度，以免澆筑不均勻或出現空洞。混凝土應均勻地倒入模板內，可以使用揚水機、輸送泵等設備實現均勻澆筑。操作人員應密切監控澆筑過程，根據混凝土的流動性和模板尺寸，適時調整澆筑速度和厚度，保證澆筑質量和均勻性。

澆筑完成后，必須進行充分的振搗。在振搗過程中，振搗棒應直接插入上一層結構5cm 以上的位置，確保混凝土與上一層結構連接牢固。振搗棒應垂直插入，且避免在同一位置重復振搗，以防過度振搗損壞墩身結構。

2.3 墩身標準段施工

2.3.1 提升架體

第一，進行現場爬升作業之前，必須牢固固定卡環，確保千斤頂的提升高度符合設計要求。在頂升過程中，需要調整調節帽，以確保升高高度達到工程標準。使用控制臺操作千斤頂進行提升，并使用支撐桿進行加固處理。啟動控制臺之前，對現場進行清理作業，確保達到清潔標準，并按照設計要求施加荷載。

第二，在提升施工過程中，千斤頂提升至4cm 高度時，使用井字架進行固定，以確保結構的承載能力符合要求。在千斤頂提升過程中，要確保結構性能合格，支撐效果達到標準，以免結構施工質量不合格影響施工安全性。平臺提升至2.65m 高度后，進行下部混凝土結構澆筑，高度為40cm，以確保現場有足夠的施工空間。在平臺移動過程中，要進行現場監督檢查，確保每個部分都符合現場施工的標準要求，以免操作不當影響施工效果。

第三，對平臺進行測量和控制。在平臺提升過程中，要加強監測，對現場施工情況進行測量，以免在吊裝過程中出現嚴重偏移，影響施工質量。通過測量和控制，確保平臺的位置和水平度符合要求，以保證施工的準確性和穩定性。監測過程應持續進行，及時發現并糾正所有偏差，以保證施工安全和質量[4]。

2.3.2 模板施工

在墩身標準段施工中，模板安裝施工是關鍵環節，對墩身結構的穩定性起重要作用。

首先，在模板選材和加工過程中，要確保材料具有較高的耐用性和穩定性，避免因模板材料不合格而影響施工質量。同時，根據設計要求和墩身的幾何尺寸，選擇合適的模板材料，并進行準確的尺寸測量和切割，以確保模板與墩身結構的匹配性。其次，進行模板安裝前，需要對施工區域進行清理，確保墩身表面干凈平整，無雜物和污垢。再次，在安裝過程中，要嚴格按照設計圖紙和施工方案的要求進行拼裝和固定，保證模板的穩固性和準確性。最后，模板安裝完成后，需要進行檢查和調整，確保模板的水平度和垂直度符合要求。

2.3.3 混凝土澆筑

混凝土輸送作業開始前，要加強水灰比檢測和控制，砂漿性能檢測達到要求后再采用泵送的方式施工。根據施工需求和實際情況，確定混凝土泵送的起點和終點。通常情況下，起點為攪拌站或混凝土儲罐，終點為需要澆筑的具體位置。開始混凝土泵送施工前，需要準備好泵送設備，并對其進行必要的檢查和維護，進行調試和試運行，調整好泵送的流量和壓力確保泵送設備的工作狀態正常，滿足施工要求。

在施工環節，將混凝土從起點注入泵送管線，通過泵送設備將混凝土順利輸送到終點位置。在泵送過程中，需要確保混凝土連續、穩定和均勻輸送。此外，在泵送施工過程中，需要持續對泵送管線進行維護和監控，確保管線暢通，避免堵塞和泄漏等問題的發生。

同時，監控混凝土的流速和流量，調整泵送設備的工作狀態，以保證施工質量和效率。完成混凝土泵送施工后，需及時關閉泵送設備，并對泵送管線進行清理和檢查，清除管線內的殘留混凝土，并對管線進行必要的保養和維護，以保證下次施工順利進行[5]。

3 薄壁空心墩質量通病防治

薄壁空心墩在施工過程中常常出現蜂窩、麻面、氣泡、泛砂等質量問題，為了防治這些通病，需要采取以下措施。

3.1 蜂窩控制

進行混凝土澆筑前，需確保模板表面干凈，并對其進行必要的潤濕處理。清潔模板表面可以防止雜質、灰塵和油脂等污染物附著，避免對混凝土表面質量產生影響；潤濕處理可以增強混凝土與模板的黏結性，降低混凝土的吸水性，避免混凝土過早吸水和流失水分，影響澆筑質量。在混凝土澆筑過程中，應根據混凝土的流動性和溫度等因素，選擇適當的澆筑速度和技術。過快的澆筑速度可能導致混凝土不均勻沉浮和空隙的產生，過慢則可能導致混凝土過早凝固，影響澆筑的連續性和一致性。在振搗過程中，要確保振搗棒充分貼合模板表面，將混凝土內的空氣排出，避免空氣被困留在混凝土中形成蜂窩狀缺陷，從而保證混凝土的密實性和質量[6-7]。

3.2 麻面控制

為解決混凝土施工過程中可能出現的麻面問題，需要從配合比設計、混凝土攪拌和澆筑過程等多個方面進行控制和調整。

第一，在配合比設計階段應根據工程要求和材料特性，明確砂石顆粒粒徑和骨料比例。過多的細砂或粉狀材料容易導致混凝土流動性差，從而形成麻面，因此要避免過多使用細砂或粉狀材料，以提高混凝土的流動性，降低麻面產生的可能性。

第二，在混凝土攪拌過程中，攪拌時間和速度的控制也是關鍵。過度攪拌會導致砂粒磨損，產生麻面，過快的施工速度會導致混凝土過早干燥，影響其流動性，增加麻面產生的可能性。因此，要合理控制攪拌時間和速度，從而保持混凝土中骨料的完整性，避免麻面生成。

第三，在混凝土澆筑過程中，要控制施工速度，保證混凝土能夠充分流動，并保持均勻澆筑，避免產生孔洞和麻面。

第四，混凝土澆筑后，可以采用覆蓋物或噴水等方法，確保混凝土表面濕潤度適宜，防止水分過早蒸發，使其能夠正常硬化，避免產生麻面。

3.3 氣泡控制

在混凝土攪拌過程中，應避免攪拌水過量和攪拌時間過長，以減少混凝土中的氣泡含量。過量的攪拌水會導致混凝土中的水灰比增大，容易引入過多的氣泡，影響混凝土的密實性和強度。因此，應根據設計要求和材料特性，控制攪拌水的用量，確保混凝土的均勻性和流動性。同時，過長的攪拌時間會導致混凝土中的氣泡含量增加，因此要合理控制攪拌時間。在澆筑過程中，要采取適當的振搗措施，提高混凝土的密實性，使氣泡在混凝土中浮動并逐漸排出，提高混凝土的質量[8]。

3.4 泛砂控制

過度砂漿化會導致混凝土中的砂漿和骨料分離，進而形成泛砂現象，影響混凝土的結構性能。因此，在攪拌過程中，要根據設計要求和材料特性，合理控制攪拌時間和速度，保證混凝土的均勻性和一致性。在澆筑過程中，要注意振搗的均勻性和密實度，避免混凝土中的砂粒分離和堆積。

4 結語

薄壁空心墩施工技術是目前比較常用的橋梁工程施工技術之一，技術水平與操作規范性對整個工程項目的施工效果和質量有直接影響，所以需要加強對該技術的研究與優化，同時在施工過程中應結合實際情況采取科學合理的管控措施，保證施工質量。