對空心墩施工技術(shù)控制措施的研究

趙剛

【摘 要】空心墩是現(xiàn)在橋梁施工中最常見的技術(shù)之一，它擁有抗扭性能好，抗推能力強(qiáng)，結(jié)構(gòu)新穎，造型美觀、行車條件好等優(yōu)點(diǎn)，是深溝建橋的合理橋型?？招亩帐菢蛄旱闹匾兄貥?gòu)件要嚴(yán)格控制其施工質(zhì)量，做好各項(xiàng)施工要求。本文對空心墩施工中常見問題進(jìn)行剖析，從橋墩的施工工藝、環(huán)境控制和材料控制等要點(diǎn)作為切入點(diǎn)來進(jìn)行有效的分析把握，提出相應(yīng)控制措施。

【關(guān)鍵詞】空心墩 施工技術(shù) 質(zhì)量控制

1 做好墩身線型控制

空心墩墩身柔度較大，在施工中受到機(jī)械振動、施工偏載以及日照引起的溫差、風(fēng)荷載等自然因素的影響時(shí)，會使墩身處于一種動態(tài)之中，墩身的軸線可能發(fā)生彎曲和擺動。因此，為保證墩身質(zhì)量要做好墩身線型控制，減小誤差。嚴(yán)格把握墩身軸線測量控制，確保高墩施工的軸線及垂直度和外觀線形，在墩身施工軸線控制測量中，采用高精度全站儀相互校核和施工過程中三階段控制的方法。墩身底部實(shí)體段施工完成后，放樣其左右圓心，做為永久性圓心，同時(shí)在實(shí)體段頂部放出空心墩縱橫向軸線。在每節(jié)模板安裝過程中，首先自校墩身六大控制點(diǎn)間距，待接近設(shè)計(jì)值后，再用高精度全站儀對各點(diǎn)進(jìn)行精確定位。全站儀調(diào)校模板完成后再對各控制點(diǎn)間距進(jìn)行復(fù)核，確保模板頂口尺寸定位準(zhǔn)確無誤。

圖1 圓端形空心墩平面軸線控制圖

2 環(huán)境溫差的控制

高溫季節(jié)，在陽光的照射下，高墩的朝陽面和背陽面溫差較大，墩身會產(chǎn)生不均勻膨脹，使其向背陽面彎曲，對墩身施工精度有影響，且隨著溫差的增大而增大、隨著太陽方位的改變而改變。做好空心墩溫控記錄進(jìn)行溫控計(jì)算和分析。溫控計(jì)算采用大型有限元程序《大體積混凝土施工期溫度場與仿真應(yīng)力場分析程序包》進(jìn)行。計(jì)算公式：

（1）絕熱溫升：絕熱溫升值模型取雙曲線曲函數(shù)：

（1）

式（1）中：θ0為最終絕熱溫升，α、 β為絕熱溫升變化系數(shù)?；炷恋摩?和α、 β值分別為61.66、0.9、0.6。

（2）彈性模量：彈性模量隨時(shí)間的増長曲線系用四參數(shù)雙指數(shù)形式，即

（2）

式（2）中：E0為初始彈模，Ei為最終彈模與初始彈模之差，α、β為與彈模增長速率有關(guān)的兩個(gè)參數(shù)，分別取值為0.5和0.78.

（3）徐變度：根據(jù)工程經(jīng)驗(yàn)，取混凝土徐變度如下（單位：10-6/ MPa）

（3）

式（3）中：C1=0.23/E2，C2=0.52/E2，E2為最終彈模。

可以采用噴水降溫法進(jìn)行控制：在內(nèi)外模板結(jié)構(gòu)上安裝環(huán)形噴水養(yǎng)生管，間斷地向墩身灑水來降低陰陽面溫差，從而使日照溫差引起的墩身軸線偏位減少到最小。為避免日照溫差造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均勻變化，造成測量定位的困難，可選擇在日出前后測量墩身的高度和平面位置。

3 風(fēng)力、機(jī)械振動和施工偏載的控制

風(fēng)力、機(jī)械振動和施工偏載對墩身軸線的影響隨機(jī)性大，較為復(fù)雜。對此要注意模板的使用和混凝土的澆筑方法：

平面模板采用拉桿式。外模用料：δ6mm面板，14×120邊框，[12#豎肋，12×120短橫肋，I22a背楞，[12#圓弧抱箍，M20高強(qiáng)連接螺栓，φ25精軋螺紋鋼對拉拉桿。拉桿間距為1.7米，平模寬4.2米，圓弧模分為四分之一圓。平模背楞間距為：2米及1.5米節(jié)設(shè)置兩道、1米及0.5米節(jié)設(shè)置一道。在墩身砼澆筑時(shí)，四邊下料要均衡，以防止混凝土出現(xiàn)偏壓。

4 墩身外觀質(zhì)量的保證措施

墩身為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。因此，模板、砼澆注和施工工藝是保證墩身外觀質(zhì)量的必要條件。

4.1 常見外觀質(zhì)量缺陷

（1）外形規(guī)格不正和構(gòu)件位移，如表面不平整、預(yù)埋件位移等。（2）混凝土表面缺陷，如蜂窩麻面、露筋、孔洞、縫隙和夾層等。

4.2 可采用如下措施控制

保證混凝土質(zhì)量達(dá)標(biāo)，要做到正確的配合比設(shè)計(jì)，合理的使用外加劑，注意根據(jù)結(jié)構(gòu)配筋的稀密合理確定粗骨料級配?？茖W(xué)的施工操作。注意配料配合比及水灰比的控制，攪拌應(yīng)均勻。在施工中要對集料進(jìn)行嚴(yán)格控制，砂、碎（礫）石在使用前可用水沖洗，嚴(yán)禁使用硬塊、過期變質(zhì)的水泥。為減少用水量，可以摻加減水劑來增加混合料的和易性。模板及支撐系統(tǒng)的施工，施工前模板應(yīng)試拼，不合格的不能用于工程，且盡量使用整塊鋼模板，以減少接縫。用時(shí)縫內(nèi)應(yīng)貼雙面膠帶，杜絕漏漿導(dǎo)致的表面缺陷?；炷辽狭线\(yùn)輸?shù)哪_手架不得與模板系統(tǒng)發(fā)生聯(lián)系，以免在腳手架上運(yùn)輸材料或人工操作時(shí)引起模板變形。

施工工藝要求，混凝土施工工藝主要應(yīng)掌握好混合料的攪拌、澆注、振搗三個(gè)環(huán)節(jié)?；炷翑嚢枰笤牧嫌?jì)量準(zhǔn)確，攪拌均勻，對機(jī)制砂石料其攪拌時(shí)間不得少于2min 。當(dāng)傾落高度大于2m 時(shí)，必須設(shè)串筒以防止離析?；炷琳駬v也是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，漏振或振搗不足容易形成蜂窩或氣孔，過振又會使混凝土造成離析和泌水，粗骨料下沉，沙漿上浮表面形成魚鱗紋。振搗應(yīng)有熟練的專門工來操作，用振動棒時(shí)要快插慢抽。施工養(yǎng)護(hù)要求，養(yǎng)護(hù)齡期不應(yīng)小于7d，前24h內(nèi)每2h養(yǎng)護(hù)一次，24h后每4h養(yǎng)護(hù)一次，3d后即可拆模，拆模時(shí)應(yīng)仔細(xì)小心，避免模板滑傷混凝土表面和損壞結(jié)構(gòu)物的邊角等。砼表面裂縫的預(yù)防，墩身混凝土澆筑應(yīng)避開高溫時(shí)段，若受高溫影響較大時(shí)，太陽直射的模板面應(yīng)用彩條布覆蓋。按設(shè)計(jì)要求設(shè)置墩身通氣孔，以減小內(nèi)外的溫差。墩身根部按設(shè)計(jì)要求敷設(shè)泄水排汽孔，墩身施工期間用于墩內(nèi)外空氣流通和空心墩內(nèi)養(yǎng)生水的外排。

5 結(jié)語

以上詳細(xì)介紹了空心墩施工中常見的一些問題，施工中要特別重視這些問題確保施工質(zhì)量。并從模板設(shè)計(jì)、測量及施工方法，具體闡述了空心墩墩身施工中常見問題的控制措施，對今后同類工程施工具有一定的指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王君泉.空心墩施工技術(shù)淺析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2012.