高空心薄壁墩墩身的安全施工风险及安全控制保障措施

耿安博

（中交瑞通建筑工程有限公司，北京 102600）

1 工程概况

济源至洛阳西高速公路TJ3标段有大桥3605.2m/8座，中桥82.2m/1座，匝道桥624.68m/4座，分离式立交桥127.2m/1座，天桥1290.4m/13座。标段内共有空心薄壁墩81个，横截面尺寸7×3m，最大墩高44.6m。其施工示意图如图1所示。

图1 薄壁墩施工示意图

2 高空心薄壁墩体施工

2.1 钢筋工艺施工

在浇筑墩身混凝土前，首先应对墩身的基础预埋件等进行调直、除锈处理。然后根据设计文件对薄壁墩墩身进行施工放样，放样示意图如图2所示。墩身钢筋施工应严格按照设计及规范要求进行。安装钢筋时，应按照如下步骤进行，以确保钢筋施工质量。①按照设计文件的要求，确定主筋的直径、间距及数量，按照焊缝、箍筋连接等要求进行钢筋骨架加工，同时应注意对钢筋骨架进行一定程度的加固，防止在安装过程中变形。②钢筋骨架安装完成后，为便于混凝土振捣，在满足设计及规范要求的情况下，酌情调整钢筋间距，同时应注意钢筋保护层厚度的控制。钢筋保护层厚度采用在主筋外侧绑扎混凝土垫块的措施控制，垫块以梅花形布置，其数量以设计文件为准。钢筋骨架安装完成后封闭模板前，应再次检查混凝土垫块的数量及位置是否准确，否则应再次调整。

图2 墩身放样示意图

2.2 模板安装操作

薄壁墩墩身的模板采用大块组合钢模板，由项目部在模板定制而成。模板运至现场后，应根据设计图进行试拼，模板拼装间隙及接缝错台等应满足相关规定，如模板不符合要求，应拒绝接收。一套墩身模板组装完成后高4.65m，总共由12块模板拼装而成，在这种单个的模板结构系统中,是可以由两个带有垂直横肋板连接的胶合板板(木工字梁)板来互相连接, 利用高强螺栓和纵向肋板以及横向肋板将所有模板组装在一起。在单块模板上的竖向筋线上,左右两侧各分别设置着两个左右对称连接的挂钩,两个模板可以通过芯带的连接而连接把它在一起。经计算，组合钢模板允许倾倒和振捣混凝土时的最大侧压力为60kN/m2。安装模板前，应在模板内侧表面涂刷一层隔离剂，防止拆模时混凝土粘模，从而导致混凝土构件缺边少角。对向模板之间的连接，可由模板的中间孔穿入PVC管内套入对拉螺杆控制，拧紧对拉螺杆后，能有效防止由于混凝土压力过大造成的爆模。对拉螺杆可以重复使用,并可在不损坏混凝土表面的情况下移除对拉螺杆。当墩身混凝土强度达到6Mpa后，可适当放松对拉螺杆；当墩身混凝土强度达到10Mpa后，可拆除模板，然后进入养护工序。

2.3 具体应用

在各项工作完成后，可进行薄壁墩的混凝土浇筑工作。浇筑混凝土时，采用混凝土泵车直接将混凝土泵送到浇筑面，混凝土的各项性能指标应满足墩身及泵送混凝土的相关要求。由于墩身高度较大，工人在高处作业时，应做好相关高处作业的防护。同时,为了要避免混凝土输送时管道支架在施工过程中容易发生的晃动问题，减少砼输送中管道支撑的晃动,保证混凝土顺利进行及浇筑质量，应对混凝土输送管道采取固定措施。墩身混凝土浇筑应分层进行，分层厚度应尽量保持相同，振捣密实一层后再浇筑下一层混凝土，如此循环。振捣混凝土应从两侧向中间进行，直至混凝土不再冒泡为止，振捣过程中应注意避免碰撞模板及钢筋。在每层混凝土浇筑完成后，应采用全站仪对墩身进行检查，重点检查浇筑高度及轴线偏差，如偏差在允许范围内，则可继续浇筑，否则应进行调整，直至偏差满足要求。

3 高空心薄壁墩体施工控制措施

3.1 严格控制模板施工

模板本身及拼装质量直接影响墩身的外观质量，尤其是节段间错台、外观等。所以，薄壁墩施工应重点对模板工程进行控制。首先应严格控制模板的拼装间隙、平整度、纵横向连接等，如果拼装间隙过大，可能导致漏浆、错台等；平整度不足，则会导致墩身外观出现麻面现象；纵横向连接不牢固会导致混凝土浇筑过程中出现漏浆、爆模等情况。其次，应注重模板本身的材料及加固、连接材料的控制。如果材料不合格，则会导致爆模、模板变形过大等情况，对墩身质量影响极大。最后，模板安装、拆除前后都要做好安全防护措施。由于是高处作业，严禁直接将模板从高处抛掷至地面，严禁作业人员直接乘坐塔吊上下，同时应做好墩身四周安全网的布设工作，防止物体高空坠落伤人。

3.2 检查墩体施工质量

墩身施工时，在混凝土浇筑前后都应对其进行检查。浇筑混凝土前，应重点检查钢筋及模板安装情况、墩身顶面高程、轴线位置偏差等，混凝土浇筑后，应重点对混凝土外观质量、混凝土强度、节段间错台、断面尺寸、墩顶高程、平整度、预埋件位置进行检查。为确保施工质量，首先应对全体作业人员及施工管理人员进行详细的技术交底，确保所有参建人员都知晓图纸及规范要求；其次，应对墩身施工前、施工中及施工后进行认真检查，发现问题时，立即采取措施整改；第三，下节段模板浇筑前，应仔细检查上一阶段的施工质量，确认上一阶段施工质量满足相关要求后，方可进行下一节段混凝土浇筑，检查内容及方法如表1所示。

表1 薄壁墩实测项目

4 具体安全施工控制方法

4.1 准备安全可行方案

盖帽施工完成后，对基坑进行回填压实。尤其对于内框，由于空间小，如果将支架整体拼装拆下，则上部内框应同步拆除。施工人员操作困难，为了减少内部框架的拆卸，使用分层的装卸方法施工。在同一过墩前后两墩之间间隙的压实层上再铺以一层15cm左右厚的细砾石砂浆作为中间硬化压实层，作为桥墩左右两侧将钢管的衬垫架设置在桥墩两帽之间，然后再将枕木铺设固定在钢管衬垫上。

4.2 安全支架设置

进场前需先进行基础施工及放样，确定墩体位置及固定控制支架的安放位置。外框采用双排框，行间距1m，管间距0.8m，水平桥架安装时，要将双齿条梁直接支承在台架基础上部的支座上。安全支架与桥面纵梁连接时，由于其与平台外预留空间墩身相连距离过近，导致无法独立支撑起两大排管架，同时外部的排管架框架也无法独立支撑在基坑回填土上,故应采取措施，在框架下放置枕木，解决支撑稳固问题。由于桥墩高度一般为43m以上，因此，整体桥墩由双机架分为8次施工,每次为支架高度为6m，每一层为机架根部根据模板高度搭建的施工平台。每一层支撑完成后，应在其外侧四周布设斜固撑，作为整体固撑保障其稳定性，采用镀锌钢管及专用扣件成线连接。

4.3 安全模板施工

（1）第一组模板组装流程及注意事项。首先，浇注第一层钢筋混凝土前,需要对其第一组大模板进行拼装，即需要先与第一组小模板通过螺栓拼装组合，再整体组装成一个固定的大面积模板。而其4个边板则分成的4个固定大面积的大模板，两者采用一根直径小于16mm的螺栓固定连接。在施工人员准备第一次施工组装大模板时，需将规格为1.5×0.3m（跨桥）和1.0×0.3m（沿桥）模板，安装在整个模板的顶部，对应模板通过拉紧螺栓内外横向支撑加强。施工中，为保证浇注模板和料浆间的严密性，在混凝土模板两端用手夹紧，再用双面胶砂纸胶带封口，同时拧松紧螺母,检查确认合格后，方可浇筑混凝土。（2）第二组混凝土模板安装步骤及注意事项。第一层混凝土，需在施工完成且混凝土达到一定强度后方可拆除。小块模板（高度0.3m）不可随意拆卸,仅需松动一个小模具螺钉即可。板材上方有一个大面积模板直角垂直连接处的螺栓将整体连接起来。模板被分割为四大区域，将两套规格分别为：1.5×0.3m、沿桥架规格为1.0×0.3m的模板，安装在第4个大面积模板基础上，从而形成了一个有机的整体，可以单独作为第二层的钢筋混凝土结构的施工模板使用。原始的混凝土模板，其第二层并没有直接就被移除，而是通过夹紧或推拉的连接螺栓,与第一次混凝土浇筑及浇筑成型时所用的混凝土模板连接，作为混凝土模板基础上的第二层模板的固定安装点及支撑点使用（此模板要做第一层拆卸前两层混凝土浇筑达到一定强度）。第二层混凝土模板采用吊运模板进行施工。横桥向安装模板用4台5t手动葫芦吊装, 顺桥向模板用2个3t手动葫芦进行吊装，手动拉动。吊具挂在钢管架横梁上（使用15m工字钢梁）。模板提升时,每个模板的所有葫芦需同步举起。在在吊装过程中,如果发现个别葫芦不同步,应更换模具，若模板不平整，应调整单个葫芦，使模板整体平整提升时保持水平，以确保力的平衡。

5 结语

本工程项目的安全实践可以证明,在项目施工建设过程管理中，必须严格按照有关标准进行施工，同时需加强组织管理,狠抓制度落实,发现有关问题应及时调查、处理、解决,及时有效消除各项安全隐患。只有严格落实各项制度及要求，才能确保薄壁墩施工的质量、安全及进度，杜绝各类质量安全事故的发生。