沁河大桥等截面空心墩施工安全与质量控制

程 钾,申铁军

（1. 山西路桥第六工程有限公司, 山西 晋中 030600; 2.山西路桥建设集团有限公司,山西 太原 030006）

0 引言

薄壁空心高墩的施工方法主要有爬模法与翻模法，爬模法适用于变截面高墩且可实现倾斜爬升[1]，优点是安全性较高，缺点是施工成本较大；翻模法适用于等截面高墩等[2]，优点是工程造价较爬模法低，缺点是安全性较低。针对上述，沁河大桥空心薄壁墩采用定型钢模板翻模施工工艺[3]。

1 沁河大桥等截面空心墩施工的工艺分析

空心薄壁墩内、外模板为全钢模板，并设置工作平台，外模板使用6 mm厚面板，连接法兰、筋板采用12×100 mm扁钢，竖筋采用10#槽钢，背楞采用18#槽钢；内模板使用6 mm厚面板，背楞采用16#槽钢，竖筋采用10#槽钢，筋板、连接法兰用12×100 mm扁钢；模板上设置了工作平台，平台主梁采用80×80×6 mm角钢，次梁采用50×50×6 mm角钢，上覆3 mm厚花纹板，护栏采用Ф38×3 mm钢管作为立柱和横梁，Ф50×4 mm钢管作为套管[4-6]。

1.1 工艺流程

根据墩柱的尺寸特点，采用翻模法分段施工，沁河大桥空心薄壁墩共需配置三套钢模板（沁河大桥4#、7#、13#墩共用一套，5#、6#墩共用一套，14#、15#墩共用一套）。施工时，5#、6#墩、14#、15#墩相邻桥墩各共用一套模板，每套钢模板分为四节，每节高2.25 m，每套模板均需匹配相应的桥墩结构尺寸。每次浇筑时使用三节模板，前两节混凝土浇筑完成后，拆除下两节模板与另一节模板组成一组，施工另一个桥墩，即浇筑4.5 m高的混凝土需每次翻两层模板。横隔板及倒角段混凝土利用钢模板配合木模板进行浇筑。4#、7#、13#墩共用一套模板，钢模板分为三节，每次浇筑时使用三节模板[7-9]。

1.2 翻模施工

用翻模法分节段依次施工，混凝土利用串筒下料，50型振动棒振捣密实。墩身施工时预埋支架预埋孔。同一编号左右幅两个墩柱配置一套模板，每套模板共四节，首节浇筑时左右幅墩身各用2节模板，首节墩身浇筑完成后，将其中一幅下一节模板转至另一幅施工。一般节模板周转说明如下：

（1）单幅立好三节模板并浇筑混凝土。

（2）混凝土各方面达到拆模的要求时，及时拆除下面的两节模板。

（3）把拆下的两节模板安装到另一幅未拆下模板的顶端继续施工。

（4）循环以上步骤，浇筑另一幅墩身。

2 工程实例分析

2.1 工期计划

根据施工总工期安排及现场情况，空心薄壁墩计划每个桥墩左右幅同时施工，模板左右循环翻升，单次浇筑4.5 m。等截面空心薄壁墩标准段7天1模（内模支架1天，钢筋安装1.5天，模板提升就位0.5天，混凝土浇筑0.5天，混凝土等强3天，拆模0.5天），左右幅时间差3天（拆装模时间）。横隔板处考虑15天1模，墩顶实体段考虑10天1模。按此计算工期，该项目空心薄壁墩计划于2021年6月20日开始施工，2022年5月31日结束，共经历346个日历天，标准段施工周期和各墩工期横道图如表1、表2所示。

表1 等截面空心薄壁墩标准段施工周期表

表2 沁河大桥各墩工期横道图表

2.2 工程概况

国道207线晋城陵川段至长治晋城界升级改造工程，项目路线起点设在方善，位于长治晋城交界处（原长陵线陵川公路管理段管养起点）与长治境内国道207线四家池至赵屋段终点相接，起点桩号为 K39+341.800，终点桩号为 K51+539.37，路线长12.198 km。终点选在杨寨河，和国道207线（和国道342线共用段）杨寨河至后川段相接，沿线经过方善村、沁河村、平城镇、杨寨河村。沿线主要河流有陶清河、北召河、廖东河。按照EPC项目模式组建总承包项目部。设计施工合同总金额4.197 9亿元，施工图勘察设计费478.912 5万元，合同建安费4.150亿元。

2.2.1 地形地貌

该项目地处晋城市区以南至省界，总体向盆地中心方向倾斜，地表“V”字形侵蚀性冲沟发育，微地貌以黄土陡缓坡、陡坎、侵蚀冲沟为主，地貌形态较复杂。区内地势最高点位于K51+100左侧200 m处的山顶，海拔高程为1 412.26 m，最低点位于K43+900右侧150 m处的冲沟底部，海拔高程为1 270.7 m，最大高差为141.56 m。

2.2.2 不良地质

（1）采空区。受区域地质构造影响，开采方式全部为巷道式开采，私挖滥采的段落内开拓方式有平硐式、竖井式，村办煤矿开拓方式为斜井式，回采率均较低，一般回采率在20%~30%之间。根据采掘情况将采空区划分为四个段落，分别为小窑私挖滥采形成的K43+200~K44+200段、K49+500~K49+700段，村办煤矿开采的K44+200~K45+820段（沁河煤矿）、K45+820~K46+700段（平城镇北街煤矿）。有2处不稳定斜坡，位于路线K43+360~K43+950段，发育在冲沟右岸斜坡上。

（2）特殊性岩土。路线范围内广泛分布湿陷性黄土，大孔隙，垂直节理发育，坚硬，非自重湿陷等级为Ⅰ~Ⅱ级，根据地形特点不同采取6%灰土垫层、冲击碾压、重锤夯实和强夯处理。

3 等截面空心墩施工安全与质量控制措施分析

坚持以深化巩固“三大体系八项提升”一条主线，整体形成安全质量监督工作体系。

3.1 建立健全安全质量控制体系

健全完善“责任体系、防控体系、保障体系”三项体系，具体如下：

（1）健全完善责任体系，强化人员责任意识。一是完善建立安全质量管理人员《责任登记表》，严格落实一岗双责制和工程安全质量终身责任制，健全责任追究制度，实现问题责任可追溯。二是完善签订质量管理人员《岗位责任清单》，明确领导及各部门、各管理人员的岗位职责。事故应急响应见图1。

图1 事故应急响应图

（2）健全完善防控体系，提升项目管理水平。有效控制安全质量风险，强化安全质量巡查，细化检查的内容、范围、频率、程序等工作要求，建立《问题整改台账》，强化问题整改措施，严格问题整改落实，杜绝类似问题再次发生。

（3）健全完善保障体系，推动项目高质量发展。一是强化人才培养管理，制定《年度安全质量培训计划》，提高全员高质量发展意识和项目管理水平。二是强化工程信息化建设，推进建筑的信息模型（BIM）技术，推广工序检测App、施工数据北斗采集、试验云检测、质量预警、远程视频监控等设施设备在施工管理中的集成应用。

3.2 执行落实安全质量控制措施

执行落实“人员履约提升、方案执行落地、首件工程推行、临时设施准入、班组建设落实”五项措施，带动一线施工安全质量环保水平的提升。具体如下：

（1）执行落实“人员履约提升”措施。施工期间，项目部要加强安全质量管理人员出勤及在岗情况，提高管理人员到位履约率，提升管理人员责任意识，加大工程施工现场管控力度。

（2）执行落实“方案执行落地”措施。加强施工方案执行落地专项检查，提高检査频率频次，针对发现的问题重点跟踪加强监管，控制重大危险源，防止重大事故发生。

（3）执行落实“首件工程推行”措施。强化完善项目首件产品认证制度，明确首件认证的组织形式、流程，加强横向联系。充分挖掘推广好的管理办法和施工经验，适时组织召开现场观摩会，规范施工工艺，统一操作流程，充分发挥首件工程示范效应，促进项目管理水平整体提升。认真组织首件产品的生产，及时对首件产品进行总结，确定施工工艺、操作标准、管理标准，便于后续同类工程施工对照纠偏。将首件标准引领转化成为持续的标准习惯，聘请第三方试验机构进行管理。见图2。

图2 第三方试验机构管理流程图

（4）执行落实“临时设施准入”措施。结合项目实际特点，按照企业文化及标准化要求，编制项目《临建标准化图册》，严格执行临建设施“临建设计—方案审批—施工和安装—组织验收—投入使用”程序。

（5）钢筋保护层厚度作为桥梁工程关键检测项目，一直以来都是检验工程质量的重要参数，也是质量控制的薄弱环节。结合“四新”“五小”“三微改”等技术创新，开展QC活动小组专项攻关，优化工艺操作要点、管理措施、操作流程、标准，力争提高钢筋保护层合格率。

（6）重点加强桥梁墩柱、梁板腹板马蹄位置蜂窝麻面、隧道二衬错台等质量通病管控。严把原材料进场关，充分调查材料来源，优选信誉好、实力强的厂家，严格控制进场原材料质量，做到来料必査；严把模板质量关，严格执行模板验收制度，严格控制模板清洁，脱模剂涂刷均匀，确保模板加固牢靠，接缝拼装严密；严把混凝土配合比设计关，做好混凝土外加剂的匹配性和最佳掺量、混凝土和易性、塌落度等试验验证，确保配比最优；严把施工工艺控制关，结合首件产品成果，根据不同分项工程，从控制浇筑顺序、下料方法、分层厚度、振捣时间、养生方法等总结一套施工工艺，严格监督落实。

（7）三背回填精细化管控，明确专门的施工现场责任人，对责任人进行现场登记公示，强化责任落实；配备专门的压实设备，不易压实的边角部位要配备液压平板夯进行压实；选用专门的压实材料，严格按照设计要求选择台背填料材质，严禁使用粒径、含水量等不符规范要求的填料；严格专门的验收程序，采用在台背上划线的方法加强松铺厚度控制，每层留取影像资料，实行逐层回填报验制，并逐处建档备案；加重奖罚力度，制定切实可行的奖励处罚措施，对管理提升做出较大贡献的人员和团体要采用发放奖金、授予荣誉等方式给予奖励；对造成事故（件）的人员和团队要做出罚款、通报、降级使用或清除出场等处罚；要及时兑现奖罚决定，增强全员开展深化巩固专项提升活动的执行力；加大宣传力度，充分利用专题会议、培训教育等形式，大力宣传上级部门关于安全质量环保工作的方针政策和决策安排，积极推广标杆组织和优秀个人的成功经验和做法，营造人人用心、人人建造的良好氛围。

4 结束语

沁河大桥等截面空心墩施工根据沿线地质、地形、气候、水文等自然地理特征及工程规模、技术特点、计划工期等多方面的因素，按照“快速推进、分段组织、确保重点”的原则，采用先进可靠的材料、工艺、设备，达到经济合理、切实可行、技术先进、安全可靠。科学管理，精心施工，通过对劳动力、材料、机械等资源的合理配置，实现工程质量与安全的控制目标。