薄壁空心高墩施工技術探討及其質量控制

1、薄壁空心高墩施工技術探討及其質量控制一、工程概況百勺洋大橋橫跨文川河，河道寬約70m，水深2m左右。河道兩側坡腳為農耕用地，山體自然坡度3035，最大相對高差約50m。左線中心樁號ZK33+595.0，橋孔為(4M0+4M0)米預應力砼鋼構T梁，橋長328m;右線中心樁號YK33+595，橋孔為(4MO+4M0)米預應力砼鋼構T梁，橋長328m。左右線橋均部分處于直線上，部分處于半徑R=1000米的圓曲線及緩和曲線上。橋孔T梁直梁設置，通過調整內外翼緣寬度來調整橋面寬度及線型，墩臺基礎均為徑向布置。設計水位為255.44米，設計流量1970立方米/每秒，流速3.26米/每秒。橋墩為空心薄壁墩，

2、壁厚0.6m，雙排(4根樁)挖孔樁承臺基礎;橋臺為重力式U型橋臺，明挖擴大基礎。墩身混凝土設計標號為C40。該大橋墩身高度高，并且墩身施工受水庫蓄水期的影響，因此薄壁空心高墩施工是大橋施工的重點和難點。下面結合百勺洋大橋工程的特點，探討薄壁空心高墩施工技術。二、薄壁空心高墩的施工設計垂直運輸機械選擇百勺洋大橋高墩施工的突出問題是垂直運輸。由于高度和地形的限制,一般履帶式或輪胎起重機均無法滿足其要求,所以選擇合適的起重機械尤其重要?？紤]到該橋主墩高，混凝土、鋼筋用量大,且每個主墩相距35m以上,同時，為方便兩岸材料倒運及上構現(xiàn)澆施工的需要,在兩岸采用鋼管樁為基礎，工字鋼、槽鋼及貝雷片為橋面系的鋼

3、便橋，在高墩施工時，以塔吊解決材料和小型構件的垂直運輸。（二）支架、摸板的設計混凝土結構現(xiàn)澆施工中模板工程費用約占1/3，支拆用工量約占1/2，因此模板的選用、設計對節(jié)約材料，降低工程成本關系重大。高墩施工常用的施工技術有以下幾種：（1）搭設落地腳手架施工法。該施工方法由腳手、模板等組成，使用材料多，成本高，工期無法保證，同時受高墩施工高度的影響。（2）滑模施工法?；Ｓ商嵘?、模板、工作平臺、提升系統(tǒng)組成，工期快，但必須耗用大量滑升支承桿材料和測量-施工定位的勁性骨架材料，成本較高，且由于該橋部分墩處于水中，施工組織困難。（3）提升模板施工法。該施工方法施工控制容易，但也必須耗用大量的提升和

4、施工定位用的勁性骨架材料，且施工速度較慢，勞動強度較大，工期不易把握。（4）爬模施工法。該施工方法實現(xiàn)了節(jié)段施工流水作業(yè)，勞動強度小，施工控制方便，但爬升結構體系復雜，工序較繁瑣，成本也較高。5）翻模施工法，成本較低，但施工控制和安全保證較難。通過比較，結合百勺洋大橋工程施工特點和現(xiàn)場現(xiàn)有材料情況，且從降低成本出發(fā)，項目經理部在傳統(tǒng)提升翻模技術優(yōu)點的基礎上進行了改型，自行設計了提升托架翻轉模板，對高35m以上的26號墩墩身采用提升托架翻轉模板法進行施工。提升托架翻轉模板體系主要由托架、模板系統(tǒng)兩部分組成。（1）提升托架由桁架和支架兩部分組成。桁架由貝雷梁拼裝而成，支架用鋼管搭設，固定在貝雷梁上

5、，貝雷梁用螺栓固定在托梁上，托梁帽通過托鐵用螺栓固定在已澆筑好的墩柱上（墩柱在澆注前先預埋好特制螺母）。支架頂上安裝小型工作門吊，門吊用來吊裝墩柱模板、起吊和安裝鋼筋、澆注墩身混凝土等，支架上鋪設鋼板或木板，作為作業(yè)人員的工作平臺，在整個網架平臺周圍設密目安全網。（2）模板系面板采用大塊鋼模板，橫肋、豎肋采用槽鋼。施工時根據墩身的結構尺寸進行組拼成大塊模板。組拼模板高4m，分2個節(jié)段，每節(jié)長2m，每次澆筑2m，留2m作連接支承模，使每一節(jié)砼接縫平順。三、提升托架翻轉模板施工要點（一）墩身施工流程（1）基礎段墩身施工。采用常規(guī)鋼管支架施工方法施工基礎段墩身。（2）首節(jié)模板安裝。在承臺或已澆注的1

6、0m墩身上測量放樣，用空中索道吊裝模板，人工輔助就位。根據墩身的位置尺寸拼裝托架翻模體系，先拼裝墩身一個面的外模，然后逐次將整個墩身的第一節(jié)外模板組拼完畢。外模板安裝后吊裝內模板。拼裝完成后，經驗收合格，綁扎安裝墩身鋼筋，安裝墩身高度為6m施工模板，再利用支架和拉桿固定模板。（3）混凝土灌注。檢查驗收鋼筋及模板安裝質量合格后，澆筑第一節(jié)6m高墩身砼。在內外模板和鋼筋之間安裝L混凝土灌注漏斗，混凝土在拌和樓集中拌和后通過卷揚機送至內施工平臺上，通過漏斗由人工鏟送入模?；炷敛捎盟椒謱庸嘧?，每層厚度40cm左右，用插入式振搗器振搗，不要漏搗和過度振搗。（4）模板拆除及翻升。待砼達一定強度后，拆除

7、底節(jié)2m墩身內模板，向上提升至施工節(jié)段，進行下一節(jié)2m墩身施工。墩身每澆筑8m，托架整體提升一次，每次提升8m。（5）按以上順序進行墩身各節(jié)段施工，直至墩頂。（二）提升系統(tǒng)提升程序提升托架翻轉模板提升系統(tǒng)由千頂、高壓油泵、千斤繩、連接線（千斤繩和鋼絞線連接）、鋼絞細、工具錨組成，提升主要由張拉千斤頂來完成。模板提升按如下程序進行：1）首先，把千斤頂繩固定在已澆筑完砼的墩柱頂受力鋼筋部，鋼絞線和千斤繩把千斤頂提起貼近托梁上弦，向千斤頂供油使千斤頂繩和鋼絞線初步拉緊，停止供油。（2）扭松托鐵與托梁的聯(lián)接螺栓，繼續(xù)向千斤頂供油，當托梁離開托鐵1cm左右后停止供油，擰出托鐵固定螺栓。（3）繼續(xù)向千斤頂

8、供油，頂完千斤頂行程，夾穩(wěn)工作錨夾片，千斤頂回程，此時托架由工具錨提著。（4）千斤頂回程后，再提起貼近托梁上弦，供油頂起托梁時，夾片自由松開，重復頂起托梁直至上升至托鐵錨固位置。錨固好托鐵于墩身上，擰緊聯(lián)接螺栓，至此完成一次提升過程，進行下段墩柱的施工。在上述提升過程中，夾片由于多次重復使用，容易造成夾片磨損過大而導致滑牙。為加大托架提升的安全，在提升時使用手拉葫蘆協(xié)助千斤頂同步提升，提升過程中保持托架的平衡，距每個提升點同步上升。（三）隔板的施工當墩身施工到離隔板12m時，在墩身預埋構件，當施工到隔板位置時，利用預埋構件拼裝托架，作為隔板施工的支承架，然后在托架上進行隔板鋼筋綁扎、模板安裝。

9、空心墩內模采用輕型鋼模，為使模板能順利拆出來，在澆隔板混凝土時，預留1個60cmX50cm的預留孔，把內模拆出來后，把鋼筋焊接上，再用吊板澆筑混凝土把隔板預留孔封住。四、薄壁空心墩的質量控制（一）薄壁空心墩的測量監(jiān)控措施為確保高墩施工的質量，在施工過程中，應做好墩身的測量和監(jiān)控。提升托架翻轉模板施工工藝測量控制墩柱斷面復雜，結合現(xiàn)有測量條件,利用三角高程法測定墩柱模板頂標高,采用單測站極坐標法結合量鋼尺法，控制墩柱模板主要角點的平面就位，使其滿足設計要求。一個墩柱每施工6m,采用雙測站極坐標精確測定墩柱模板各主要點的平面位置，同時用懸掛鋼尺法精確測定墩柱模板頂?shù)臉烁?，以此來檢核及修正三角高程。

10、當一節(jié)混凝土澆筑完成,要即刻對混凝土面的控制點進行復測,以掌握模板在混凝土澆筑前后的變位,同時提供下一節(jié)模板的安裝參數(shù)。（1）在承臺施工前,首先放出墩身十字線，做好型鋼支架，將墩身預埋鋼筋準確定位并確保在整個施工過程中墩身鋼筋不移位，不偏斜。（2）在第一次立墩身模板時，采用平面坐標法（與導線點聯(lián)測）準確測放出模板4個控制點的平面位置,采用三角高程法測放出模板頂面高程,然后利用鉛錘線測量模板的傾斜。（3）以后每節(jié)段立模時均與第一次一樣測量控制放樣,而且還要對前一節(jié)段進行竣工檢查（4）每次測量時間固定在溫度、陽光等氣候因素影響較小的每天早上9:00以前或下午4點以后進行。5）平面位置控制。將全站儀

11、架于控制點,用極坐標法通過控制模板位置來控制墩柱平面位置。（6）高程控制。在承臺上南北面各布設兩個水準點作為基準高程,基準高程采用三角高程測量的方法從控制點用檢定鋼尺沿墩柱向上傳遞。（二）外觀質量控制高墩施工由于多次立模，多次澆注，容易引起外觀質量下降。為了提高外觀質量，經多次探索，施工中采取了以下措施：（1）針對混凝土泵送難，和易性差，顏色灰白的問題，施工中優(yōu)化了混凝土配合比，在保持原來配合比、坍落度的前提下，采用“雙摻”技術，增加適量粉煤灰和減水劑，這使得混凝土的顏色更均勻，和易性更好。（2）提高立模精度，采用玻璃膠或橡膠皮處理接縫，保證接縫嚴密。（3）夏季施工，由于氣溫較高盡可能安排在下午或夜晚溫度較低時澆注混凝土，減小混凝土的坍落度損失。（4）混凝土澆完后，立即進行覆蓋養(yǎng)護，拆模后用塑料薄膜包裹，進行濕潤養(yǎng)護，同時避免上一節(jié)段墩身混凝土澆筑時污染已澆筑的下部墩身。（5）拆模后及時修復表面缺陷,保證墩身顏色一致,棱角分明。五、結語在高墩施工中正確選用合理