淺談空心薄壁高墩施工技術(shù)和質(zhì)量控制

李連通

摘要：薄壁空心高墩作為一種輕型橋墩，以其施工速度快，投資成本底的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)已普遍地運(yùn)用于橋梁建設(shè)中。本文結(jié)合廟嶺大橋空心薄壁高墩的施工實(shí)例，對(duì)空心薄壁高墩的模板制安及拆除、測(cè)量、混凝土外觀質(zhì)量控制等進(jìn)行了歸納和總結(jié)。為今后同類(lèi)工程的施工提供一定的參考，避免施工過(guò)程中不必要問(wèn)題的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：空心薄壁高墩 施工 質(zhì)量控制

0 引言

現(xiàn)在施工中因受地形復(fù)雜的限制，既而空心薄壁高墩在鐵路橋梁墩臺(tái)構(gòu)造設(shè)計(jì)施工中越來(lái)越多的出現(xiàn)，由于薄壁空心墩既有良好的強(qiáng)度、剛度及穩(wěn)定性，并且能減少混凝土用量、節(jié)約材料，因此在施工中得到廣泛的應(yīng)用。因?yàn)槎丈聿粌H可以達(dá)到較高的高度，而且結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、施工簡(jiǎn)便，從而得到普遍的歡迎。但空心薄壁高墩作為橋梁下部結(jié)構(gòu)，施工工藝較為復(fù)雜，因此對(duì)其施工技術(shù)和質(zhì)量控制措施進(jìn)行總結(jié)是十分必要的。

1 工程概況

新建鐵路靖宇至松江河線工程廟嶺大橋位于撫松縣松江村東南方向3公里處，本橋址區(qū)為“V”形峽谷地貌，兩岸地形陡峻，為林區(qū)，植被茂密，岸坡較緩處為玄武巖臺(tái)地，兩側(cè)橋臺(tái)緩坡位置發(fā)育巖堆，常水位水深1m左右，水流較急，河床寬淺，橋位處河寬約15m，河床為漂石，河道穩(wěn)定。

本橋設(shè)計(jì)7-32m簡(jiǎn)支梁；橋全長(zhǎng)245.38m，最高橋墩為53m（不含墩帽）。橋梁中心里程DK65+276，與既有渾白線在K118+58.9m立體相交，交角65度，宇松線上跨既有渾白線。全橋位于R=1200m圓曲線上，橋上線路坡度為13.9‰和17.5‰的上坡地段。2#-5#為圓端型空心墩，2#墩27m、3#墩36m、4#墩53m、5#墩48m（均不含墩帽）。

2 施工方法及基本要求

廟嶺大橋空心薄壁高墩采用整體組合鋼模板與內(nèi)腳手架相結(jié)合、混凝土輸送泵運(yùn)送混凝土、自升式塔吊調(diào)運(yùn)材料和模板的施工方法。

施工過(guò)程中，人員上下通過(guò)空心墩內(nèi)腳手架和旋轉(zhuǎn)爬梯進(jìn)行，并在墩身外設(shè)置工作平臺(tái)。

2.1 墩身模板設(shè)計(jì)、加工 墩身模板分為中間直板與兩側(cè)圓端型變尺模板2種類(lèi)型。為考慮模板的周轉(zhuǎn)使用，模板高度為1-1.5m每節(jié)，模板的橫向主肋采用16槽鋼，中豎向主肋采用[8的槽鋼，中橫主肋采用5mm扁鋼，縱橫向邊主肋采用角鋼80×80×5mm，面板采用6mm鋼板，模板水平縫有陰陽(yáng)止口，豎向縫無(wú)陰陽(yáng)止口，陰陽(yáng)止口大小為陽(yáng)5mm陰4mm。內(nèi)模板采用鋼木結(jié)合模板。

2.2 塔式起重機(jī)的選擇、安裝 對(duì)于本橋高墩施工的垂直運(yùn)輸問(wèn)題，考慮到該橋墩高，鋼筋用量大、模板的調(diào)運(yùn)周轉(zhuǎn)頻繁，在2#、5#墩各設(shè)置一臺(tái)塔式起重機(jī)（為了提高塔式起重機(jī)的使用效率，每個(gè)塔機(jī)同時(shí)負(fù)責(zé)3個(gè)墩的施工）。2#墩采用QTZ40（4208）型塔式起重機(jī)，回轉(zhuǎn)半徑為43m，起重重量4t，能夠滿足1#-3#墩的施工要求；5#墩采用QTZ50（5010）型塔式起重機(jī)，回轉(zhuǎn)半徑為50m，起重重量5t，能夠滿足4#-6#墩的施工要求。

2.3 墩身施工

2.3.1 工藝流程圖（如圖1）

2.3.2 加工、安裝墩身鋼筋 通常情況下，在加工棚內(nèi)制作鋼筋，進(jìn)而在一定程度上確保鋼筋制作的精度。為了對(duì)鋼筋制作精度進(jìn)行驗(yàn)證，先在地面平地上彎制少量鋼筋進(jìn)行綁扎試驗(yàn)，對(duì)于彎制方法與尺寸根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行調(diào)整。

2.3.3 安裝模板、操作平臺(tái) 在施工過(guò)程中，在基頂支立第一節(jié)模板，同時(shí)在第一節(jié)模板上支立第二節(jié)模板。當(dāng)?shù)谝还?jié)、第二節(jié)混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的40%和10%時(shí)，將第一節(jié)模板拆除，并開(kāi)始利用塔吊人工配合支立第三節(jié)模板，待完成空心墩底部實(shí)體段混凝土澆筑后，開(kāi)始支立內(nèi)模模板和第四節(jié)外模板，并在空心墩實(shí)體段頂部預(yù)留寬1.5m*高2m。

2.3.4 墩身混凝土澆筑 ①分層澆筑混凝土，在30cm左右控制澆筑的層厚。采用輸送泵對(duì)混凝土進(jìn)行垂直運(yùn)輸。②插入砼中的振搗棒，在振搗前需要垂直或略有傾斜，同時(shí)保持傾斜度。③插入振搗棒時(shí)稍快，提出時(shí)略慢，并邊提邊振。④振搗棒的移動(dòng)距離不超過(guò)振搗器作用半徑的1.5倍。⑤澆注混凝土后隨即進(jìn)行振搗，并且將振搗時(shí)間控制在30秒，當(dāng)出現(xiàn)下列情況時(shí)，證明混凝土已經(jīng)被振搗密實(shí)：a在混凝土的表面沉落停止或者不明顯；b振搗過(guò)程中顯著氣泡不再出現(xiàn)或者振動(dòng)器周?chē)鸁o(wú)氣泡冒出；c混凝土的表面平坦，同時(shí)沒(méi)有氣體排出；d模板邊角部位填滿混凝土。

2.3.5 拆除模板 對(duì)于模板拆除作業(yè)通常情況下在托盤(pán)頂帽混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的60%時(shí)進(jìn)行，同時(shí)按照先底節(jié)段后頂節(jié)段的順序拆除外模板，利用塔吊運(yùn)送至地面。

3 質(zhì)量控制措施

3.1 監(jiān)控測(cè)量控制措施 空心薄壁高墩屬于柔性墩，截面面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高，故施工時(shí)要求軸線必須精確控制。墩身的測(cè)量主要控制墩中心的定位、墩高程、垂直度三個(gè)方面。

3.2 墩身外觀質(zhì)量控制措施 ①為了確保外觀的一致性，通常情況下，水泥、砂石、外加劑、摻和料等選用同一廠家。 ②由于泵送混凝土難度大，同時(shí)存在和易性差、顏色灰白的不足，因此需要對(duì)混凝土配合比進(jìn)行調(diào)整。③對(duì)水平施工縫進(jìn)行鑿毛。④混凝土澆筑前，通過(guò)人工鑿毛對(duì)上次施工頂面進(jìn)行處理，檢查、整理支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件，同時(shí)相應(yīng)的雜物。⑤混凝土應(yīng)按一定厚度、順序和方向分層澆注，每層30cm。⑥采用10mm厚的海綿膠皮對(duì)接縫進(jìn)行處理，確保接縫的嚴(yán)密性，進(jìn)而在一定程度上提高立模的精度。⑦澆注混凝土通常情況下安排在下午或夜晚溫度較低的時(shí)候進(jìn)行。⑧在澆注混凝土的過(guò)程中，為了確?；炷撩娴倪B續(xù)性，混凝土面要低于模板面10cm。⑨模板提升到位后，需要清理、調(diào)直、修補(bǔ)和加固模板，進(jìn)而在一定程度上確保墩身的外觀質(zhì)量。⑩在施工過(guò)程中，混凝土澆筑完成后，對(duì)于模板需要在拆模前進(jìn)行保濕處理，利用薄膜在拆模后對(duì)其覆蓋。[11]拆模后采取各種措施對(duì)其表面的缺陷進(jìn)行修復(fù)，進(jìn)而在一定程度上確保墩身的施工質(zhì)量。

3.3 墩身施工線型控制措施

3.3.1 施工精度的影響因素和解決方案 ①環(huán)境溫差。a噴水降溫法：在施工過(guò)程中，在內(nèi)外翻模板結(jié)構(gòu)上通過(guò)安裝環(huán)形噴水養(yǎng)生管，進(jìn)而在一定程度上對(duì)墩身進(jìn)行間斷噴水，其作用主要表現(xiàn)為：一方面養(yǎng)護(hù)墩身，另一方面降低陰陽(yáng)面的溫差。b對(duì)于基準(zhǔn)溫度和基準(zhǔn)時(shí)間，在測(cè)量控制中進(jìn)行確定，在模板下口安放精確的水平尺，通過(guò)采用全站儀進(jìn)行測(cè)量，施工墩身部位模板的日照偏差以此作為參照標(biāo)準(zhǔn)。②風(fēng)力、機(jī)械振動(dòng)和施工偏載。風(fēng)力、機(jī)械振動(dòng)和施工偏載等因素，在一定程度上影響和制約著墩身的軸線，并且這種影響是隨機(jī)的，同時(shí)也是無(wú)序的。通常情況下，為了提高模板的整體抗彎、抗扭強(qiáng)度，采取的措施往往是采用大剛度的模板；在施工作業(yè)平臺(tái)上通常需要設(shè)置專人進(jìn)行管理，同時(shí)在澆墩身混凝土的過(guò)程中，通常從四邊均衡澆筑，防止混凝土出現(xiàn)偏壓，進(jìn)而在一定程度上影響混凝土的澆筑質(zhì)量。

3.3.2 監(jiān)控墩身施工過(guò)程 對(duì)于橋梁工程來(lái)說(shuō)，橋墩施工是監(jiān)控的重要內(nèi)容。在對(duì)橋梁進(jìn)行施工的過(guò)程中，受施工測(cè)量、日照、混凝土收縮的影響，橋墩的空間位置發(fā)生徐變，因此，在施工過(guò)程中加大監(jiān)控力度。

4 結(jié)束語(yǔ)

在空心薄壁高墩的施工中正確選用合理的施工工藝十分重要。在廟嶺大橋施工過(guò)程中，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采用了整體組合鋼模板與內(nèi)腳手架相結(jié)合，并在墩身外設(shè)置工作平臺(tái)的施工方法。它具有操作方便，易掌握，成本低，工期短等特點(diǎn)。施工過(guò)程中采用了監(jiān)控測(cè)量控制措施、墩身外觀質(zhì)量控制措施、墩身施工線型控制措施，在保證施工進(jìn)度的前提下較好地控制了橋梁的施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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