高薄壁墩施工技術(shù)要點(diǎn)淺談

【摘要】文章就梅大高速公路老屋大橋高墩施工實(shí)踐談幾點(diǎn)體會(huì)。結(jié)合老屋大橋空心薄壁高墩的施工，敘述了空心薄壁高墩的施工方案、支架搭設(shè)、模板設(shè)計(jì)、砼澆筑、高墩控制測(cè)量與監(jiān)控、高墩外觀質(zhì)量保證措施等。

【關(guān)鍵詞】 高薄壁墩；施工技術(shù)；測(cè)量監(jiān)控；砼外觀

一、工程概況

老屋大橋位于低山丘陵和溝谷地帶，左線基本沿山溝展布，地形彎曲、狹窄，地勢(shì)較陡峻；右線為丘陵低山，山坡陡峻。橋址兩端位于山坡上，山坡較陡。場(chǎng)區(qū)地貌上屬于低山丘陵和丘陵間沖洪積單元區(qū)。老屋大橋右線起訖樁號(hào)K53+135.0～K53+683.0，全長(zhǎng)548.0m；左線起訖樁號(hào)ZK53+131.0～ZK53+679.0，全長(zhǎng)548.0m?？鐝浇M成：（30+12×40+30）米。下部構(gòu)造：橋墩采用柱式墩及薄壁墩，其中Y5、Y6、Y7、Y10、Y11；、Z8、Z9、Z10、Z11、Z12 ，為空心薄壁墩。墩身高度H值分別 Y5=38.171m、Y6=40.19m、Y7=39.862、Y10=42.618、Y11=43.078；Z7=38.672、Z8=41.476、Z9=42.068、Z10=38.231、Z11=37.423、Z12=40.759 采用鋼筋混凝土空心薄壁墩，墩身為5.5m×2.6m的矩形空心薄壁截面，壁厚順橋向?yàn)?0cm，橫橋向?yàn)?0cm。

二、施工方案的選定

老屋大橋位于低山丘和溝谷地帶，左線基本沿山溝展布，溝谷地形彎曲、狹窄，地勢(shì)陡峻，谷地為河流和果園；右線為丘陵低山，山坡陡峻。墩柱最高達(dá)43.08m，高墩施工是該項(xiàng)目的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，對(duì)高20m以上的墩柱采用提升托架結(jié)合翻模的方法進(jìn)行施工。選用機(jī)械設(shè)備：租用1臺(tái)50t履帶吊車、1.5套腳手架（40m/套）、1.5套模板。

三、支架搭設(shè)

采用門(mén)式腳手架系統(tǒng)，整個(gè)框架外形寬6.3m、長(zhǎng)9.2m，高為墩身高度。門(mén)式支架搭設(shè)布置橫橋向利用承臺(tái)作為底座，搭設(shè)排距60cm、間距45cm，為增加穩(wěn)定性，在離地面接觸面20cm處采用扣件鎖一道鋼管，往上每隔6米在外圍增加水平鋼管及剪刀撐；縱橋向回填到承臺(tái)頂面，且回填寬度離承臺(tái)邊不應(yīng)小于4m，其腳手架支撐點(diǎn)承載力不得低于200Kpa，接觸地面處應(yīng)墊以鋼板枕木，其扣件布置與橫橋向相同，腳手架四面貫通，橫、縱橋鋼管交接處利用扣件鎖死。系統(tǒng)設(shè)置人梯供施工作業(yè)人員上下。人梯設(shè)扶手、扶手上掛安全網(wǎng)，施工平臺(tái)底下及側(cè)面掛安全網(wǎng)?？紤]到模板厚為35cm，設(shè)計(jì)時(shí)在內(nèi)層腳手框架與墩身間預(yù)留65cm距離，腳手架與模板外緣凈間距30cm。

四、模板制作和安裝

高墩施工采用翻轉(zhuǎn)爬模施工工藝，整個(gè)系統(tǒng)由模板、爬架、提升動(dòng)力三大部分組成，其工作原理為架體以接口模板作為支撐體，利用手拉葫蘆作為提升動(dòng)力逐層連續(xù)施工，汽車吊配合安裝、拆除施工。外模采用A3鋼板制成，面板為6mm厚鋼板，加勁肋用型鋼：豎肋間距為30cm，橫肋間距為30cm，在每節(jié)模板上下1/3處增加橫向加勁肋，采用雙拼25槽鋼，間距3.7m。模板螺絲孔橫向間距為10cm，豎向間距為12.5cm。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段模板總長(zhǎng)為6m。模板的豎向組成分節(jié)為1.5*4m。模板的橫向與墩身的平面尺寸相同。第一節(jié)實(shí)心段按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為1.0米澆筑，第二節(jié)過(guò)渡段按圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為1.5米澆筑，其余每次澆筑高度按4.5m考慮，因此模板每次只翻轉(zhuǎn)4.5m，上次的頂模（1.5m高）作為下次模板安裝的基模。內(nèi)側(cè)模板采用組合木模組裝而成。

模板平面圖

模板立面圖

模板側(cè)面圖

五、混凝土澆筑

根據(jù)工藝的要求，混凝土的施工配合比：（水泥380：砂800：石1025：水130：減水劑3.13：粉煤灰67）砼的塌落度為100～120，用于塔吊提升吊斗下料的方法。①砼澆筑的振搗：使用插入式振搗器時(shí)移動(dòng)間距不超過(guò)振搗器作用半徑的1.5倍。與側(cè)模應(yīng)保持5cm～10cm的距離，插入下層砼5cm～10cm；每一處振搗完應(yīng)邊振搗邊提出振動(dòng)棒，振動(dòng)棒不能碰撞模板、鋼筋及其它預(yù)埋件。振搗器振動(dòng)砼時(shí)，必須振動(dòng)到該處砼密實(shí)，密實(shí)的砼不下沉、不再冒出氣泡，表面呈現(xiàn)平坦泛漿。②砼的養(yǎng)生：在砼澆筑完成后，待砼收漿后再覆蓋、灑水養(yǎng)生。砼養(yǎng)護(hù)用水與砼拌和用水相同。砼養(yǎng)護(hù)灑水時(shí)間一般為7天。但是要根據(jù)氣溫、溫度、水泥品種和摻入外加劑等情況酌情延長(zhǎng)或縮短時(shí)間。

六、高墩控制測(cè)量與監(jiān)控

高墩的控制測(cè)量與施工監(jiān)測(cè)主要從墩中心定位測(cè)量、墩高程測(cè)量、垂直度測(cè)量三個(gè)方面加以考慮。測(cè)量、監(jiān)控過(guò)程： （1）首先放出墩身十字線，做好型鋼支架，將墩身預(yù)埋鋼筋準(zhǔn)確定位并確保在整個(gè)施工過(guò)程中墩身鋼筋不移位、不偏斜。（2）在第一次立墩身模板時(shí)，采用平面坐標(biāo)法（與導(dǎo)線點(diǎn)聯(lián)測(cè)）準(zhǔn)確測(cè)放出模板4個(gè)控制點(diǎn)的平面位置，采用三角高程法測(cè)放出模板頂面高程，然后利用鉛錘線測(cè)量模板的傾斜。墩身傾斜率≯ H/2500且≯30mm（H為墩身高度），軸線允許偏位±10mm，斷面尺寸允許偏差±20 mm，墩頂高程允許偏差±10 mm。（3）以后每節(jié)段立模時(shí)均與第一次一樣測(cè)量控制放樣，而且還要對(duì)前一節(jié)段進(jìn)行竣工檢查（傾斜、平面偏差及兩柱之間的相對(duì)位置關(guān)系檢查）。（4）平面位置控制。將全站儀架于控制點(diǎn)，用極坐標(biāo)法通過(guò)控制模板位置來(lái)控制墩柱平面位置。由于溫度對(duì)模板、儀器影響較大，每次固定觀測(cè)時(shí)間定為溫度變化不大的早上8：00左右。測(cè)量時(shí)先觀測(cè)大氣壓、溫度計(jì)讀數(shù)，輸入到全站儀，通過(guò)儀器自動(dòng)改正。（5）高程控制。在承臺(tái)上南北面各布設(shè)兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為基準(zhǔn)高程，基準(zhǔn)高程采用三角高程測(cè)量的方法從控制點(diǎn)用檢定鋼尺沿墩柱向上傳遞。每翻模一次檢驗(yàn)一次高程，其高程誤差應(yīng)符合規(guī)范要求，特別是墩頂最后一次必須控制好。

七、高墩外觀質(zhì)量控制

高墩施工由于多次立模、多次澆注，易引起外觀質(zhì)量下降。采取以下措施：（1）采用同一廠家的水泥、砂石、外加劑、摻和料，確保外觀的一致性。（2）調(diào)整混凝土配合比，在保持原來(lái)配合比、坍落度的前提下，增加適量粉煤灰。 （3）水平施工縫鑿毛處理，在每板混凝土施工后，均留下一道水平施工縫，當(dāng)混凝土終凝前，即可由人工在內(nèi)外模外側(cè)，由近及遠(yuǎn)繞周圈鑿混凝土表面浮漿。但此時(shí)要注意：鑿起的浮漿塊，不要急于清掃，它在混凝土養(yǎng)生時(shí)起到吸附水作用，只待再立模前清掃干凈即可。在鑿毛時(shí)，嚴(yán)禁施工人員在內(nèi)外圈豎筋上抓攀和在內(nèi)外圈鋼筋內(nèi)的混凝土面上行走踩踏。（4）澆筑混凝土前，先對(duì)上次施工頂面人工鑿毛，對(duì)支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件進(jìn)行檢查、整理，清除雜物，用高壓水沖洗干凈，模板間和下部嵌塞海綿條以防漏漿。（5）混凝土應(yīng)按一定厚度、順序和方向分層澆注，每層30cm，采用插入式振搗棒星型振搗，要求移動(dòng)間距不超過(guò)振動(dòng)器作用半徑的1.5倍；與側(cè)模應(yīng)保持5—10cm 的距離；插入下層混凝土5—10cm；操作嚴(yán)格遵守快插慢拔要求，避免振動(dòng)棒碰撞模板、鋼筋及其他預(yù)埋件。（6）提高立模精度，改用厚10mm的海綿膠皮處理接縫，保證接縫嚴(yán)密。（7）盡可能安排在下午或夜晚溫度較低時(shí)安排混凝土澆注施工，減小混凝土的坍落度損失。（8）混凝土澆注時(shí)，混凝土面低于模板面10cm，保證混凝土面的連續(xù)性。（9） 為確保墩身外觀質(zhì)量，模板翻升到位后，必須對(duì)模板進(jìn)行徹底的清理、調(diào)直、修補(bǔ)和加固。 （10） 混凝土澆筑完成后，未拆模前，應(yīng)在養(yǎng)護(hù)期間經(jīng)常使模板保持濕潤(rùn)，拆模后立即進(jìn)行薄膜覆蓋，每3～6小時(shí)灑水一次，以保持混凝土表面濕潤(rùn)。 （11）拆模養(yǎng)護(hù)。強(qiáng)度達(dá)到70% 即可拆模。拆模后立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)期不少于7 d。 （12）拆模后及時(shí)修復(fù)表面缺陷，保證墩身顏色一致、棱角分明。

八、結(jié)語(yǔ)

高墩施工除了進(jìn)行嚴(yán)密的勞動(dòng)組織外，關(guān)鍵要根據(jù)實(shí)際情況，在施工工藝上進(jìn)行突破，在技術(shù)上對(duì)方案進(jìn)行謹(jǐn)慎分析比較，高空、立體、平行、交叉作業(yè)才有可靠保證。在老屋大橋施工中，成功采用提升模板及汽車吊進(jìn)行翻模施工，很好的解決了高墩遠(yuǎn)距離混凝土輸送技術(shù)，確保了工程質(zhì)量和施工進(jìn)度，同時(shí)也取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。優(yōu)化施工方案、改進(jìn)翻模的施工技術(shù)，是老屋大橋空心薄壁墩施工的一個(gè)亮點(diǎn)，為后續(xù)橋梁高墩施工提供了參考。

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[6] 工程測(cè)量規(guī)范 （GB 50026-2007）

作者簡(jiǎn)介：張建喜 男 1983.4 路橋工程師 廣東省長(zhǎng)大公路工程有限公司。