薄壁空心墩施工淺析

李九超

（中交第三公路工程局第四分公司，重慶 401120）

受地形復(fù)雜等限制，高墩在施工領(lǐng)域中越來越多的出現(xiàn)，由于薄壁空心墩具有良好的強度、剛度及穩(wěn)定性，并且能夠減少砼用量、節(jié)約材料，因此在施工中得到廣泛應(yīng)用。

1 工程概況

某特大橋（預(yù)應(yīng)力混凝土梁橋）橋墩身平均高26 m，最高墩32.5 m，最低墩3 m。橋墩采用圓端形實體墩、圓端形空心墩等，橋臺采用T形橋臺。墩高小于30 m采用實體墩，墩身高度大于30 m時采用空心墩。本文重點闡述空心墩的施工方法。

2 墩身施工方案

2.1 總體方案

分段搭設(shè)施工腳手架，鋪設(shè)腳手板，用做操作平臺及固定墩身鋼筋。空心墩第一次澆筑實心段3 m，空心段每次澆筑高度不超過6 m，最后澆筑墩頂實心段3.5 m。墩身施工工藝流程：施工準(zhǔn)備→綁扎鋼筋→拼裝模板→澆筑混凝土→養(yǎng)護并拆除模板→綁扎下一節(jié)段鋼筋并安裝模板→施工至墩頂→拆除模板。

2.2 詳細(xì)步驟

2.2.1 實體段墩身施工

2.2.1.1 搭設(shè)施工腳手架

采用Φ48×3.5 mm雙排鋼管腳手架搭設(shè)，在鋼筋連接和模板連接處滿鋪腳手板，作為施工平臺。4個面均需搭設(shè)剪刀撐，沿腳手架縱向兩端和轉(zhuǎn)角處起，每隔10 m左右設(shè)一組。

2.2.1.2 吊主筋

墩身豎向主筋采用吊機吊入支架內(nèi)，并用定位鋼筋或鋼管定位，固定于腳手架最上層鋼管上，調(diào)整好各主筋位置及斜度，然后進行主筋的焊接及橫向水平鋼筋的綁扎。

2.2.1.3 模板安裝

（1）立模板之前，在承臺的墩身邊緣打一層砂漿找平層，厚度以現(xiàn)場抄平交底為準(zhǔn)。中間填塞木楔，以保證墩身模板在養(yǎng)護期間有一定的伸縮空間，避免由于溫度應(yīng)力產(chǎn)生混凝土裂紋。

（2）對于施工縫的處理要將舊混凝土與新混凝土接觸面做鑿毛處理，清除表面水泥漿，露出新鮮的混凝土并用水沖洗干凈。鑿毛時混凝土強度需達(dá)到2.5 MPa，在澆筑新混凝土前用水濕潤舊混凝土面。

（3）模板的拼裝及拆除。模板安放配合施工方案分4階段完成，分別為下部實心部分、實心部分頂至托盤底、托盤及墊石。大塊組合鋼模板在施工點現(xiàn)場吊裝。吊裝前應(yīng)確定拼裝順序，自下而上逐節(jié)安裝，每節(jié)模板安裝后都應(yīng)認(rèn)真檢查，合格后，方可繼續(xù)安裝下一節(jié)。模板拼縫用雙面膠填塞，不得有缺漏現(xiàn)象，模板之間使用螺栓連接，兩面采用對拉鋼筋加固，對拉鋼筋每側(cè)螺帽至少使用2個。

模板安裝好后，檢查軸線、高程符合設(shè)計要求，檢驗?zāi)０宕怪倍仁欠穹弦?，模板接縫是否平整緊密，保證模板在灌注混凝土過程受力后不變形、不移位。模板內(nèi)干凈無雜物，拼合平整嚴(yán)密。

外模板應(yīng)在混凝土抗壓強度達(dá)到2.5 MPa、保證其表面及棱角不致因拆模而損壞時方可拆除。內(nèi)模板應(yīng)在混凝土強度達(dá)到15 MPa、保證其表面不發(fā)生塌陷和裂縫現(xiàn)象時，方可拆除。拆除外模時，人工配合吊車分塊吊起拆除，內(nèi)模的拆除方法與外模相同。

2.2.2 進行空心段墩身施工

空心墩外部施工腳手架采用鋼管支架，搭設(shè)高度應(yīng)比施工段墩高高出1～2 m，支架的搭設(shè)主要是給鋼筋工及模板工提供一個作業(yè)平臺，工作平臺四周設(shè)置不少于1.5 m高安全護欄，支架的搭設(shè)要牢固，四周設(shè)置纜風(fēng)繩，以減少風(fēng)力吹動的影響。

空心墩內(nèi)部施工時在墩內(nèi)部架設(shè)鋼管，用于模板的支撐，同時采用拉筋對模板進行加固。

具體施工步驟為：①空心段第一節(jié)：搭設(shè)腳手架，拉上剪刀撐和纜風(fēng)。然后，利用吊機將鋼筋吊入支架內(nèi)，與下層鋼筋一一對應(yīng)焊接。立墩身外模及內(nèi)模，澆筑墩身混凝土。墩身下實體段頂部應(yīng)設(shè)置排水坡，在墩四周設(shè)置4個Φ100的PVC管，將墩身內(nèi)積水排出。②空心段第二節(jié)及以上：繼續(xù)向上搭設(shè)腳手架，拉上剪刀撐和纜風(fēng)。由于支架較高，至少拉2層纜風(fēng)。利用吊機將鋼筋吊入支架內(nèi)，與下層鋼筋一一對應(yīng)焊接。立墩身外模及內(nèi)模，澆筑墩身混凝土?？招亩畏秶O(shè)有通風(fēng)孔，上下交錯布置，預(yù)埋Φ100PVC管。墩內(nèi)設(shè)有上下爬梯，采用預(yù)埋半圍形U型螺栓的方法進行設(shè)置。每節(jié)模板拆除后，可用于距墩頂同高度的其他墩的施工。

模板保護層采用墩身混凝土同配比砂漿墊塊，空心墩設(shè)置對拉螺栓，中間設(shè)置水平支撐鋼筋，以保證空心墩混凝土的厚度滿足設(shè)計要求，支撐鋼筋焊接在主筋上，以保證定位準(zhǔn)確。模板間加固采用Φ22螺紋鋼作為拉筋，間距為1 m。

2.2.3 進行上實體段墩身施工

上實體段高度為3.5 m，墩頂有50 cm的倒角?？招亩枕斣O(shè)有進人洞，尺寸為70×140 cm。在澆筑上實體段時預(yù)埋半圍式U型螺栓。墩頂實體段內(nèi)模需在墩內(nèi)搭設(shè)支撐，上部梗肋采用組合鋼?；蛘吣灸］^好，拆模后可通過墩頂檢查孔取出，大塊鋼模不利于拆除。

空心墩壁較薄，最小處60 cm，在內(nèi)模相應(yīng)位置開設(shè)振搗孔，操作工人在墩內(nèi)進行混凝土振搗作業(yè)。分層厚度不大于30 cm，振搗密實，空心梗肋陰角位置要充分振搗，防止留下空洞。

2.3 混凝土澆筑及養(yǎng)護

本項目砼采用混凝土拌和站集中拌制，輸送泵泵送至工作面，分層均勻?qū)ΨQ澆筑，分層厚度30 cm，并充分振搗密實。

混凝土澆筑時應(yīng)按照一定厚度、順序和方向分層澆筑，分層厚度控制在30 cm以內(nèi)；施工過程中嚴(yán)格控制混凝土的坍落度，在滿足泵送要求的前提下，坍落度宜控制在規(guī)定的最小數(shù)值，確保在振搗過程中不出現(xiàn)泌水現(xiàn)象。應(yīng)在下層混凝土初凝或能重塑前澆筑完上層混凝土。

振搗作業(yè)時應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程施作,嚴(yán)防出現(xiàn)蜂窩麻面及空洞現(xiàn)象,砼澆筑完后，監(jiān)控砼內(nèi)外溫差，采取內(nèi)通循環(huán)水，外部濕潤，頂面蓋濕麻袋進行砼養(yǎng)護。

2.4 墩身施工測量控制

由于墩身截面尺寸不斷變化，施工過程中的測量控制工作尤為重要，具體方案如下：

2.4.1 墩身測量

墩身測量放樣的主要方法是“全站儀三維坐標(biāo)法”，即在墩位附近的控制點上架設(shè)儀器，直接測量墩身上測點的三維坐標(biāo)X，Y和高程H，更換控制點再次測量墩身上測點的三維坐標(biāo)X，Y和高程H，然后將兩次測量平均值與對應(yīng)點的設(shè)計值比較，計算出二者的差值，再將點位移至設(shè)計位置。

2.4.2 勁性骨架的施工放樣

在已安裝完的勁性骨架上焊一塊小角鋼作定向裝置，將加工成型的勁性骨架塊件吊裝就位并使上下節(jié)勁性骨架上下對中，用吊垂球的辦法控制勁性骨架的垂直度，然后用全站儀三維坐標(biāo)法測量其頂部三維坐標(biāo)，平面坐標(biāo)X，Y和高程H，根據(jù)測量坐標(biāo)與設(shè)計坐標(biāo)的差值調(diào)整勁性骨架到位并將其連接焊牢。

2.4.3 鋼筋放樣

鋼筋安裝時先利用勁性骨架作定位架，安裝豎向主鋼筋，在定位鋼筋上用鋼卷尺按照設(shè)計位置對豎向主鋼筋進行測量放樣并進行“粗定位”，然后在豎向主鋼筋上用鋼卷尺放樣，安裝水平構(gòu)造鋼筋，待模板安裝完成后，調(diào)整好鋼筋保護層。

2.4.4 墩身空間位置的控制及模板放樣

墩身空間位置的控制主要是對影響混凝土成型的模板的空間位置控制，保證模板不側(cè)移、不扭轉(zhuǎn)?？刂茰y量方法：在模板的頂面選取其墩身中心點和兩圓弧的4個端點作為測量放樣的定位點，用全站儀三維坐標(biāo)法在預(yù)先設(shè)置的控制點上先測量各定位點坐標(biāo)X，Y和高程H，然后根據(jù)各點高程H計算各點設(shè)計坐標(biāo)X′，Y′，則各點實測坐標(biāo) X，Y與其設(shè)計坐標(biāo) X′，Y′的差值即為模板的調(diào)整量，據(jù)此可以校正模板至設(shè)計位置，以保證墩身的正確空間位置。

2.4.5 墩身施工測量的主要技術(shù)要求

（1）墩身施工測量的控制基準(zhǔn)點要經(jīng)常復(fù)測，防止點位移動。

（2）溫度、日照和風(fēng)力對墩身的變形影響較復(fù)雜，其對施工測量放樣的影響值很難得知。所以對墩身各部位進行施工測量放樣時，應(yīng)盡量選擇夜間溫度較低、風(fēng)力較小、外界環(huán)境相對穩(wěn)定的時段進行。

（3）由于墩身的不斷增高和混凝土收縮、徐變、風(fēng)荷載、溫度等因素影響，墩身必然會有少量的變化，所以在對墩身各部位的相關(guān)位置和變化點進行測量放樣時，應(yīng)避免誤差的累積，保證墩身各部尺寸達(dá)到設(shè)計要求。

3 結(jié)束語

薄壁空心墩在施工質(zhì)量控制上屬于難點，但只要按照施工規(guī)范，設(shè)計要求細(xì)心操作，嚴(yán)格控制是可以獲得理想的效果。