劲性骨架在变截面空心薄壁超高墩应用中的探讨

郑永涛 王朋飞

摘 要：临夏双城至达里加（甘青界）公路工程SD4标卧龙沟3#特大桥主墩高153m，采用自动液压爬模施工，每节段6m，在墩身施工时增加劲性骨架，保证了墩身钢筋的稳定性，增加了施工的安全系数，提高了工作效率。文章以上述工程为例，结合高墩施工中增加劲性骨架的施工经验、要点、注意事项进行了详细的提炼和总结。

关键词：超高墩 劲性骨 高墩施工

1.工程概况

1.1项目概况

双达项目卧龙沟3#特大桥主墩最高为153m，纵、横向尺寸分三次变坡至墩底（墩顶28m范围内，采用6.5m×7m等截面，距墩顶28m～78m范围内按80：1的坡率纵、横双向放坡变宽，其下按60：1的坡率纵、横双向放坡变宽至墩底，墩底截面尺寸10.25×10.75m）。

1.2地理位置及气候特点

卧龙沟3#特大桥4#、5#主墩位于黄土高原向青藏高原的过渡地带，处于深峡谷之中，主要是西北风为主，尤其是春季风速较大。

2.墩身施工

墩身施工采用自动液压爬模施工，标准节段浇筑高度为6m，每个墩配备一台tc6015-10E塔吊起重设备，主要用于材料调转；配备一台SC200型施工电梯，作为施工人员上下操作施工通道；配备一台9018THB混凝土拖泵，用于混凝土泵送入模。

3.高墩施工存在的问题及解决方法

3.1安全控制方面

在超高墩柱施工中，施工安全控制难度较大，在没有劲性骨架及其他固定措施控制及固定钢筋的情况下，极易导致钢筋骨架整体失稳，发生歪斜、坍塌等安全事故，对操作人员的生命及安全造成极大的威胁，对项目造成不必要的损失。增加劲性骨架固定后，由于劲性骨架整体刚度较大，很好地起到钢筋骨架固定作用，钢筋骨架在劲性骨架上加固固定后，可以很好地预防钢筋骨架整体失稳，避免安全事故发生。此外，操作人员可以利用劲性骨架作为安全带的固定点，对其生命安全与项目成本都有了极大的保障。

3.2质量控制方面

在超高空心薄壁墩墩身施工中，每次主筋架立高度12m，主筋钢筋安装高度比较高，下一节混凝土内还有6.5～7.5m的剩余主筋钢筋，单根主筋钢筋的垂直高度从混凝土面开始计算为12.5～13.5米，高度高，钢筋柔性非常大，在墩身钢筋施工时，风力大，加之风力作用，钢筋会随风摆动起来，导致施工过程中钢筋安装定位不准确，位置偏差大，混凝土保护层控制难度大。增加设置劲性骨架以后，在墩身钢筋施工过程中，使用劲性骨架对钢筋整体骨架进行了固定加固，并进行了纠偏，这样钢筋安装定位准确，混凝土保护层控制良好。同时，在进行墩身模板施工安装时，也可以使用劲性骨架对模板的位置加以引导、测量、调整，起到精确定位加固作用，对变截面空心超高墩施工墩柱垂直度、偏位等控制起到了很好的作用。

4.劲性骨架的设计

4.1结构要求与形式

在墩身施工时，永久劲性骨架的作用是用于钢筋施工时的固定、测量，加固钢筋的稳固性，不再考虑劲性骨架增加的结构受力问题。整体由100mm×100mm×10mm角钢和75mm×75mm×8mm角钢焊接而成。

4.2加工及安装方法

劲性骨架在钢结构加工厂统一加工，每节12m，在每节骨架顶部设置直径0.4mm扎丝用于测量垂直度承台施工时，劲性骨架开始施工，预埋准确；在承台底层钢筋绑扎完成时根据劲性骨架底部立杆位置焊接一个200mm×200mm×10mm的钢板，用于劲性骨架的安装、定位及连接；第一节劲性骨架高度为10.5m，深入承台中3.5m，深出承台面以上7m，第一节段墩身混凝土为非标准节段，浇筑高度6.5m，之后标准节段均为6m，以后每次劲性骨架安装皆为12m一次，安裝一次骨架墩身浇筑2次。

5.劲性骨架的计算

5.1劲性骨架计算荷载