對(duì)薄壁空心墩垂直度控制的技術(shù)研究

陳興華　張秦槐　曾小華　朱龍德　歐陽(yáng)定成

摘要：本文依托于鎮(zhèn)雄至果珠火車(chē)站至大灣公路工程二分部的董家田特大橋的薄壁空心墩為背景，分析了模板定位誤差、測(cè)量方法、外界因素（施工荷載、溫度、風(fēng)等）對(duì)薄壁空心墩的垂直度的影響。提出采用全站儀定位側(cè)軸線(xiàn)配合垂直儀校正模板的方法，該方法在薄壁空心墩液壓爬模施工中具有一定的參考價(jià)值，對(duì)于類(lèi)似工程具有一定的參考借鑒意義，希望能夠給相關(guān)的施工企業(yè)帶來(lái)一些有效的建議。

關(guān)鍵詞：薄壁空心墩、垂直度、模板校正。

隨著國(guó)家大力發(fā)展基礎(chǔ)建設(shè)，新修的山區(qū)道路隨之增多，橋墩的高度也隨之增高，施工誤差也隨之變大。尤其是薄壁空心墩的應(yīng)用更加普遍化，但是高墩在施工時(shí)會(huì)受到各種內(nèi)在和外在的因素，墩身垂直度十分難以控制。

工程概況

董家田特大橋孔跨布置為：左、右幅均為3×60+21×70+60+3×40米鋼混組合梁+鋼箱梁，其中6-24#墩為薄壁空心墩。6#—24#為薄壁空心墩，左右幅合計(jì)38棵墩，其中最高墩為12#橋墩為84.5米，薄壁空心墩頂部截面尺寸當(dāng)墩中心高度在30米<墩高≤55米時(shí)，長(zhǎng)度5米，寬度2.1米。當(dāng)墩中心高度在55米<墩高≤84.5米時(shí)，長(zhǎng)度5米，寬度2.3米。薄壁空心墩底部長(zhǎng)度均為5米，寬度根據(jù)薄壁空心墩高度按1：80放坡，空心墩壁厚0.5米。橫隔板按照墩頂實(shí)心段起向下9米一道，墩底向上9米一道，其余橫隔板在兩道之間按8米左右均布設(shè)置，橫隔板厚0.4米。薄壁空心墩采用液壓爬模施工技術(shù)。

薄壁空心墩垂直度影響因素

（一）施工因素

1、測(cè)量誤差：在實(shí)際施工中，首節(jié)墩身施工至關(guān)重要，往往首節(jié)墩身施工時(shí)就會(huì)產(chǎn)生各種誤差，這種誤差沒(méi)有及時(shí)直至就會(huì)造成不可挽回的局面。因此在測(cè)量時(shí)必須換手、換機(jī)復(fù)測(cè)檢查。

2、模板調(diào)試誤差：模板調(diào)節(jié)質(zhì)量直接影響墩身垂直度和墩的截面尺寸，模板偏位因素而引起垂直度誤差高達(dá)90%以上。由于薄壁空心墩施工時(shí)屬于高空作業(yè)，模板采用大塊模板以及調(diào)節(jié)塊組成。施工時(shí)，較難控制，在測(cè)量誤差幾乎可以忽略不計(jì)的情況下，成品混凝土往往會(huì)產(chǎn)生一定的誤差，故控制模板的精確度就成為了施工的重中之重。因此對(duì)模板工的要求就十分嚴(yán)格，必須對(duì)其進(jìn)行培訓(xùn)、定期學(xué)習(xí)，專(zhuān)人專(zhuān)崗以保證模板調(diào)試誤差最小化。

3、施工荷載：施工荷載應(yīng)考慮振動(dòng)荷載（是對(duì)模板誤差產(chǎn)生的重要因素之一）和各種重力。澆筑混凝土采用塔吊提升料斗配合料斗澆筑，以保證對(duì)模板沖擊力達(dá)到最小化;嚴(yán)格控制模板上的人、材、機(jī)等數(shù)量。

（二）環(huán)境因素

環(huán)境因素有自重、溫度、施工偏載以及風(fēng)荷載影響等也會(huì)影響薄壁空心墩的垂直度。

測(cè)量方法

方法一、事先計(jì)算好薄壁空心墩的四個(gè)角點(diǎn)，然后采用全站儀放出模板內(nèi)口進(jìn)行調(diào)整。該方法依賴(lài)儀器，儀器受空氣的潮濕度、大霧、陽(yáng)光、周?chē)┕C(jī)械等影響較大，無(wú)法將誤差降到最小。

方法二、該方法即為本文推薦的方法，澆筑首節(jié)墩身混凝土?xí)r，在承臺(tái)頂面放出縱、橫向軸線(xiàn)（換人、換機(jī)操作），向上爬模時(shí)將橫向軸線(xiàn)引至墩身，兩側(cè)面為垂直面，其垂直度采用激光鉛垂儀校核，每模澆筑高度4.5米，安照1：80收坡，前后收坡面頂各從橫向軸線(xiàn)收5.625cm，且任意一處軸線(xiàn)兩側(cè)寬度均相等。當(dāng)無(wú)風(fēng)時(shí)可采用鉛垂線(xiàn)替換激光鉛垂儀。校正每模時(shí)均需要復(fù)測(cè)前一模，推算好下一模，復(fù)測(cè)結(jié)果及時(shí)調(diào)整。對(duì)高墩模板安裝的測(cè)量控制采取過(guò)程監(jiān)測(cè)、跟蹤控制的方法進(jìn)行，以減少施工難度，降低操作誤差。測(cè)量時(shí)間：在施工測(cè)量時(shí)應(yīng)考慮以下因素：溫度：測(cè)量時(shí)溫度建議以15～20℃最為合適;日照：根據(jù)以往施工經(jīng)驗(yàn)太陽(yáng)光照對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響;風(fēng)力：較大的風(fēng)會(huì)對(duì)后視站標(biāo)產(chǎn)生很大的影響;綜合考慮以上個(gè)原因以及其他不利因素，建議測(cè)量時(shí)間確定在每日7點(diǎn)至11點(diǎn)半，如圖三。

本文根據(jù)模板安裝、模板調(diào)整提出一下建議

1、模板工人一定要技術(shù)嫻熟，定期學(xué)習(xí)培訓(xùn)，專(zhuān)人專(zhuān)崗。模板架體高度14.7米，主平臺(tái)寬度2.8米，模板固定采用預(yù)埋爬錐固定，模板高度采用液壓系統(tǒng)固定，坡度和軸線(xiàn)位置采用三腳支撐架調(diào)節(jié)如圖一，內(nèi)外模固定采用預(yù)埋構(gòu)件以及對(duì)拉螺桿固定如圖二。

施工發(fā)現(xiàn)誤差最大為35mm，經(jīng)排查為三角支撐架和對(duì)拉螺桿為完全鎖死，經(jīng)排除后誤差在8mm內(nèi)。對(duì)模板內(nèi)口四點(diǎn)測(cè)量發(fā)現(xiàn)：澆筑前后模板誤差在10-13mm范圍內(nèi)，經(jīng)過(guò)對(duì)模板安裝的不斷調(diào)試降低至2-6mm，其原因還是三角支撐架和對(duì)拉螺桿為完全鎖死，部分原因是施工的產(chǎn)生的動(dòng)荷載。

2、模板測(cè)量定位時(shí)采用方法二可以很大程度上降低因設(shè)備、人員造成的誤差，模板定位精確度可達(dá)5mm內(nèi)。

結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)董家田特大橋薄壁空心墩垂直度影響因素研究發(fā)現(xiàn)，模板安裝定位是影響薄壁空心墩垂直度的主要原因，因此模板安裝時(shí)控制垂直度的重中之重。采用采用全站儀定位墩的橫軸線(xiàn)并將其引至墩身，利用激光垂直儀、鋼卷尺，鉛垂線(xiàn)配合的方法可以保證在澆筑混凝土之前控制模板精確度達(dá)到2-5mm。該方法精度高且在施工過(guò)程，結(jié)束均可以直觀(guān)復(fù)測(cè)，便于檢查。對(duì)于類(lèi)似工程具有一定的參考借鑒意義

參考文獻(xiàn)：

[1]公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T 3650-2020.

[2]鎮(zhèn)雄至果珠火車(chē)站至大灣公路工程二標(biāo)段（K6+258～K17+000）設(shè)計(jì)圖紙.中交遠(yuǎn)洲科技集團(tuán)有限公司.

[3]董家田特大橋薄壁空心墩施工方案? 鎮(zhèn)果公路二分部.

[4]董家田特大橋液壓爬模方案（H=4.5m）貴州卓良模板有限公司.