薄壁空心墩施工技术及应用

薄壁空心墩施工技术及应用摘要：本文对薄壁空心墩施工技术及应用的分析，结合了新建太中银铁路安上大桥建设实例特点，并以桥墩的施工工艺、安全控制和质量控制要点作为切入点来进行有效的分析把握。

关键词：薄壁空心墩；施工技术；技术应用一、工程概况新建太中银铁路安上大桥为14×32m预应力混凝土简支t梁桥，全桥长471.62米，为双线电气化铁路桥梁，该桥有15个墩台，其中4#-8#墩为外坡55：1，内坡80：1的变截面空心墩，3#、9#-11#墩为直坡空心墩，空心墩顶壁厚为50cm。

空心墩最高墩身高度为32.5m，最低墩身高度为18.5m。

由于墩身高度较高，且为薄壁结构，空心墩施工质量较难控制，下面结合安上大桥空心墩的现场施工，探讨薄壁空心墩的施工技术。

二、主要施工工艺（一）模板设计与制作由于翻模配套设备要求较少，施工机具投入小；混凝土外观质量容易控制，施工纠偏容易，可以连续或间断施工，故在施工中选择了大块模板无支架翻模法施工。

首先对各墩的墩身高进行统计，计算出各墩所需模板节数和调节段高度，按最高墩身确定所需加工的模板节数。

根据墩身各部尺寸按2 m一节进行模板加工，每节模板包括四块直边模板（4.4米长）和八块四分之一圆形模板。

模板按从墩顶到墩底的顺序进行编号，并计算各节模板上下口的半径数据。

（二）墩身施工工艺该桥高墩施工采用分节立模间歇浇筑法，该法是将墩身分成若干节，自底节开始，立一节模板，待混凝土强度达到2.5mpa后再立第二节模板，浇筑第二节混凝土，每次浇筑4米，这样逐节升高，直至墩身浇筑完毕。

1、工艺流程立外模—绑扎钢筋—立内模：先立外模，各节间模板错缝易观察到，且容易调整。

外排钢筋（钢筋为双排）沿外模进行绑扎，用垫块调整保护层厚度，使主筋沿外模按设计尺寸自然收口。

内排钢筋以外排钢筋为基础，用丁字筋固定排距，进行绑扎，自然收口。

内模以外模为基准进行支立，并通过垫块调整内排钢筋保护层厚度。

2、钢筋制作与安装桥梁墩身钢筋由钢筋加工场统一下料加工，运至施工现场进行钢筋安装，钢筋的制作及安装必须符合设计及施工技术规范要求。

钢筋基本要求：钢筋原材料具有出厂合格证，表面洁净，使用前必须将钢筋表面的杂物清除干净。

钢筋平直、无局部弯折。

钢筋下料尺寸应考虑钢筋加工时的伸长量。

墩身在承台内预埋的钢筋必须保证位置准确。

钢筋骨架保护层垫块可选用与墩身混凝土同标号的混凝土垫块，也可采用塑料垫块，如采用混凝土垫块，须将混凝土垫块加工成特殊形状，目的是尽量使混凝土垫块接触模型的面积小，这样增加混凝土表面的美观。

不能采用钢筋作为垫块使用。

保护层垫块按每平方米4个布置。

3、模板工程模板在使用前进行严格检查，模板各部位几何尺寸、平整度、等应满足设计及规范要求，首先对模板进行预拼装，正确无误后方可进行立模。

每次安装模板前应先清除模板表面和接缝处的水泥沙浆等附着污物，清理干净后，在模板表面均匀涂刷脱模剂，并涂抹均匀。

模板利用汽车吊进行提升与安装。

拉杆用pvc管做套管，一方面便于拉杆的重复利用，另一方面可以避免拉杆在拔出时对混凝土表面造成损伤。

模板的固定和调整通过拉杆和两层模板之间的连接螺栓实现。

模板的校正采取拉缆风绳的方式。

从第一节墩柱定位准确后，每上一节模板均用10公斤垂球控制其垂直度，然后再用全站仪与水准仪复核模板的四角坐标及高程。

4、混凝土工程（1）混凝土浇筑、振捣混凝土采用泵送入模，混凝土水平分层浇筑，分层厚度一般为30cm，但最大不超过60cm。

浇筑前和浇筑过程中，及时检查混凝土的和易性和坍落度，并且保证混凝土自由倾落高度小于2m，大于2m则采用串筒浇筑。

振捣采用插入式振捣器，遵循“快插慢拔”的原则，每一个插点振捣至混凝土表面平坦泛浆无气泡冒出为止。

振捣棒的移动间距不超过其作用半径的1.5倍，且与侧模保持5 cm～10cm。

混凝土浇筑保持连续进行。

混凝土浇筑完毕后，应留毛面，在下次浇筑混凝土前进行凿毛，凿毛以凿出粗骨料为原则。

新混凝土浇筑前，在施工缝处先铺一层厚约15mm，与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，然后再浇筑新混凝土。

（2）混凝土的养护混凝土浇筑完毕后，及时采取有效的养护措施：1）在浇筑完毕后的12小时以内对混凝土加以覆盖养生。

2）混凝土养护时间不得少于14天。

3）浇水次数要能保持混凝土处于湿润状态，并且混凝土内外温差不得大于15℃；混凝土养护用水与拌和用水相同。

4）采用土工布覆盖养生混凝土，其敞露的表面应覆盖严密，保持土工布内有凝结水。

5）混凝土达到1.2pma前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。

6）当日平均气温低于5℃时，不得进行洒水。

7）当新浇筑的混凝土与流动的地表水或地下水相接触时，要采取临时防护措施，直到混凝土强度达到50%以上的设计强度为止，并不得小于7天；当环境水具有侵蚀作用时，临时防护措施要延续到混凝土达到75%以上的设计强度为止，并不得小于10天。

（3）拆模1）侧模要在混凝土强度达到2.5pma以上，且表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。

2）拆模要按照立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，减少模板破损。

3）拆除模板时不得影响混凝土养护工作。

（4）混凝土检验拆模后要对混凝土其外观质量全范围进行检验，混凝土结构物表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

三、质量控制要点（一）墩身外观质量控制高墩施工由于多次立模、多次浇注，容易引起外观质量下降。

为了提高外观质量，经多次探索，采取了以下措施：1、在立模前，墩身施工所用模板必须认真打磨除锈，表面涂刷一层水泥浆，待水泥浆晾干后，派责任心强的人员仔细打磨，打磨后现场技术员对每一块模板仔细检查，以模板表面干净无杂物、用手触摸不到黑色锈渣为准。

2、采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料，确保外观的一致性。

3、针对混凝土泵送难、和易性差、颜色灰白的问题，调整混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，增加适量粉煤灰。

实践证明，这对混凝土颜色及和易性有良好作用。

4、浇筑混凝土前，先对上次施工顶面人工凿毛，对模板、钢筋和预埋件进行检查、整理，清除杂物，用高压水冲洗干净，模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。

5、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注，每层30cm，采用插入式振捣棒星型振捣，要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持5—10cm的距离；插入下层混凝土5—10cm；操作严格遵守快插慢拔要求，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

6、每节混凝土应浇筑至与模板顶面齐平，使施工缝与模板缝重合，防止出现分层现象。

7、提高立模精度，采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝，保证接缝严密。

8、夏季尽可能安排在下午或夜晚温度较低时安排混凝土浇注施工，减小混凝土的坍落度损失。

9、混凝土浇筑完成后，未拆模前，应在养护期间经常使模板保持湿润，拆模后立即进行薄膜覆盖，每3～6小时洒水一次，以保持混凝土表面湿润。

养护时间比普通墩洒水养护时间延长3天。

约10天左右。

混凝土强度达到2.5mpa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚-t-架等荷载。

10、拆模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致、棱角分明。

（二）高墩控制测量与监控高墩的控制测量与施工监测主要从墩中心定位测量、墩高程测量、垂直度测量三个方面加以考虑。

因此必须精确测量放线，同时施工前复核好墩身轴线位置及标高。

标高测量至每层模板的底口，根据不同的标高计算出所对应的墩身截面尺寸，用以检验和控制模板的截面尺寸及坡度。

1、在测量措施方面：（1）组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作，配备先进的测量仪器，确保墩身的线形控制。

（2）为了防止仪器误差导致墩身偏斜，每一模必须用全站仪测设中心点与铅直仪校核一次，并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线形控制。

（3）坚持墩身中线的复测和墩身截面尺寸的测量检查制度。

（4）实行测量换手复核制度，对同一部位测量坚持两个人独立测量复核。

（5）建立测量内业复核制度，测量资料复核无误后，报监理工程师审查认可，方可用于施工。

（6）坚持相对恒温、恒压测量制度。

2、空心墩的测量、监控过程：（1）在承台顶面放出墩身位置，进行坐标校正，第一节墩身位置非常关键在第一次立墩身模板时，采用平面坐标法(与导线点联测)准确测放出模板4个控制点的平面位置,采用三角高程法测放出模板顶面高程,然后利用铅锤线测量模板的倾斜。

（2）以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样,而且还要对前一节段进行竣工检查（3）每次测量时间固定在温度、阳光等气候因素影响较小的每天早上9:00以前或下午4点以后进行。

（4）平面位置控制。

将全站仪架于控制点,用极坐标法通过控制模板位置来控制墩柱平面位置。

（5）高程控制。

每翻模一次检验一次高程，其高程误差应符合规范要求，特别是墩顶最后一次必须控制好。

四、安全控制要点1、作业人员要戴安全帽、穿施工鞋、系安全绳，并每月体检，不可带病作业；2、在墩身周围10米范围内划定安全区，严禁非作业人员进入。

3、大风、暴雨天气停止施工并切断电源，保护好各种设备。

4、严禁高空掷物、料、杂品。

5、起重机械作业人员必须进行培训考核，持证上岗。

起重机施工应有专人指挥，禁止司机个人进行升高作业。

定期检查起重机，不得带故障进行作业。

五、总结安上大桥空心墩施工采用汽车吊装大块模板无支架翻模法施工，节约了生产成本，缩短了周转周期，取得了良好的经济效益和社会效益。