浅谈空心薄壁高墩施工技术和质量控制

李连通

摘要：薄壁空心高墩作为一种轻型桥墩，以其施工速度快，投资成本底的独特优点已普遍地运用于桥梁建设中。本文结合庙岭大桥空心薄壁高墩的施工实例，对空心薄壁高墩的模板制安及拆除、测量、混凝土外观质量控制等进行了归纳和总结。为今后同类工程的施工提供一定的参考，避免施工过程中不必要问题的发生。

关键词：空心薄壁高墩 施工 质量控制

0 引言

现在施工中因受地形复杂的限制，既而空心薄壁高墩在铁路桥梁墩台构造设计施工中越来越多的出现，由于薄壁空心墩既有良好的强度、刚度及稳定性，并且能减少混凝土用量、节约材料，因此在施工中得到广泛的应用。因为墩身不仅可以达到较高的高度，而且结构经济实用、施工简便，从而得到普遍的欢迎。但空心薄壁高墩作为桥梁下部结构，施工工艺较为复杂，因此对其施工技术和质量控制措施进行总结是十分必要的。

1 工程概况

新建铁路靖宇至松江河线工程庙岭大桥位于抚松县松江村东南方向3公里处，本桥址区为“V”形峡谷地貌，两岸地形陡峻，为林区，植被茂密，岸坡较缓处为玄武岩台地，两侧桥台缓坡位置发育岩堆，常水位水深1m左右，水流较急，河床宽浅，桥位处河宽约15m，河床为漂石，河道稳定。

本桥设计7-32m简支梁；桥全长245.38m，最高桥墩为53m（不含墩帽）。桥梁中心里程DK65+276，与既有浑白线在K118+58.9m立体相交，交角65度，宇松线上跨既有浑白线。全桥位于R=1200m圆曲线上，桥上线路坡度为13.9‰和17.5‰的上坡地段。2#-5#为圆端型空心墩，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

庙岭大桥空心薄壁高墩采用整体组合钢模板与内脚手架相结合、混凝土输送泵运送混凝土、自升式塔吊调运材料和模板的施工方法。

施工过程中，人员上下通过空心墩内脚手架和旋转爬梯进行，并在墩身外设置工作平台。

2.1 墩身模板设计、加工 墩身模板分为中间直板与两侧圆端型变尺模板2种类型。为考虑模板的周转使用，模板高度为1-1.5m每节，模板的横向主肋采用16槽钢，中竖向主肋采用[8的槽钢，中横主肋采用5mm扁钢，纵横向边主肋采用角钢80×80×5mm，面板采用6mm钢板，模板水平缝有阴阳止口，竖向缝无阴阳止口，阴阳止口大小为阳5mm阴4mm。内模板采用钢木结合模板。

2.2 塔式起重机的选择、安装 对于本桥高墩施工的垂直运输问题，考虑到该桥墩高，钢筋用量大、模板的调运周转频繁，在2#、5#墩各设置一台塔式起重机（为了提高塔式起重机的使用效率，每个塔机同时负责3个墩的施工）。2#墩采用QTZ40（4208）型塔式起重机，回转半径为43m，起重重量4t，能够满足1#-3#墩的施工要求；5#墩采用QTZ50（5010）型塔式起重机，回转半径为50m，起重重量5t，能够满足4#-6#墩的施工要求。

2.3 墩身施工

2.3.1 工艺流程图（如图1）

2.3.2 加工、安装墩身钢筋 通常情况下，在加工棚内制作钢筋，进而在一定程度上确保钢筋制作的精度。为了对钢筋制作精度进行验证，先在地面平地上弯制少量钢筋进行绑扎试验，对于弯制方法与尺寸根据实验结果进行调整。

2.3.3 安装模板、操作平台 在施工过程中，在基顶支立第一节模板，同时在第一节模板上支立第二节模板。当第一节、第二节混凝土强度达到设计强度的40%和10%时，将第一节模板拆除，并开始利用塔吊人工配合支立第三节模板，待完成空心墩底部实体段混凝土浇筑后，开始支立内模模板和第四节外模板，并在空心墩实体段顶部预留宽1.5m*高2m。

2.3.4 墩身混凝土浇筑 ①分层浇筑混凝土，在30cm左右控制浇筑的层厚。采用输送泵对混凝土进行垂直运输。②插入砼中的振捣棒，在振捣前需要垂直或略有倾斜，同时保持倾斜度。③插入振捣棒时稍快，提出时略慢，并边提边振。④振捣棒的移动距离不超过振捣器作用半径的1.5倍。⑤浇注混凝土后随即进行振捣，并且将振捣时间控制在30秒，当出现下列情况时，证明混凝土已经被振捣密实：a在混凝土的表面沉落停止或者不明显；b振捣过程中显著气泡不再出现或者振动器周围无气泡冒出；c混凝土的表面平坦，同时没有气体排出；d模板边角部位填满混凝土。

2.3.5 拆除模板 对于模板拆除作业通常情况下在托盘顶帽混凝土强度达到设计强度的60%时进行，同时按照先底节段后顶节段的顺序拆除外模板，利用塔吊运送至地面。

3 质量控制措施

3.1 监控测量控制措施 空心薄壁高墩属于柔性墩，截面面积小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高，故施工时要求轴线必须精确控制。墩身的测量主要控制墩中心的定位、墩高程、垂直度三个方面。

3.2 墩身外观质量控制措施 ①为了确保外观的一致性，通常情况下，水泥、砂石、外加剂、掺和料等选用同一厂家。 ②由于泵送混凝土难度大，同时存在和易性差、颜色灰白的不足，因此需要对混凝土配合比进行调整。③对水平施工缝进行凿毛。④混凝土浇筑前，通过人工凿毛对上次施工顶面进行处理，检查、整理支架、模板、钢筋和预埋件，同时相应的杂物。⑤混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注，每层30cm。⑥采用10mm厚的海绵胶皮对接缝进行处理，确保接缝的严密性，进而在一定程度上提高立模的精度。⑦浇注混凝土通常情况下安排在下午或夜晚温度较低的时候进行。⑧在浇注混凝土的过程中，为了确保混凝土面的连续性，混凝土面要低于模板面10cm。⑨模板提升到位后，需要清理、调直、修补和加固模板，进而在一定程度上确保墩身的外观质量。⑩在施工过程中，混凝土浇筑完成后，对于模板需要在拆模前进行保湿处理，利用薄膜在拆模后对其覆盖。[11]拆模后采取各种措施对其表面的缺陷进行修复，进而在一定程度上确保墩身的施工质量。

3.3 墩身施工线型控制措施

3.3.1 施工精度的影响因素和解决方案 ①环境温差。a喷水降温法：在施工过程中，在内外翻模板结构上通过安装环形喷水养生管，进而在一定程度上对墩身进行间断喷水，其作用主要表现为：一方面养护墩身，另一方面降低阴阳面的温差。b对于基准温度和基准时间，在测量控制中进行确定，在模板下口安放精确的水平尺，通过采用全站仪进行测量，施工墩身部位模板的日照偏差以此作为参照标准。②风力、机械振动和施工偏载。风力、机械振动和施工偏载等因素，在一定程度上影响和制约着墩身的轴线，并且这种影响是随机的，同时也是无序的。通常情况下，为了提高模板的整体抗弯、抗扭强度，采取的措施往往是采用大刚度的模板；在施工作业平台上通常需要设置专人进行管理，同时在浇墩身混凝土的过程中，通常从四边均衡浇筑，防止混凝土出现偏压，进而在一定程度上影响混凝土的浇筑质量。

3.3.2 监控墩身施工过程 对于桥梁工程来说，桥墩施工是监控的重要内容。在对桥梁进行施工的过程中，受施工测量、日照、混凝土收缩的影响，桥墩的空间位置发生徐变，因此，在施工过程中加大监控力度。

4 结束语

在空心薄壁高墩的施工中正确选用合理的施工工艺十分重要。在庙岭大桥施工过程中，根据现场实际情况采用了整体组合钢模板与内脚手架相结合，并在墩身外设置工作平台的施工方法。它具有操作方便，易掌握，成本低，工期短等特点。施工过程中采用了监控测量控制措施、墩身外观质量控制措施、墩身施工线型控制措施，在保证施工进度的前提下较好地控制了桥梁的施工质量。

参考文献：

[1]杨小兵.薄壁空心高墩施工技术探讨及其质量控制[J].黑龙江科技信息，2010（2）.

[2]崔海琴，涂远军.薄壁空心墩的施工工艺及质量控制[J].长安大学学报，2011（5）.

[3]刘军喜.桥梁空心薄壁墩施工技术[J].交通世界，2012（11）.endprint