硯瓦河1 號(hào)大橋薄壁空心墩施工工藝分析

劉芳

（核工業(yè)長(zhǎng)沙中南建設(shè)工程集團(tuán)公司，長(zhǎng)沙410011）

1 引言

薄壁空心墩是橋梁工程施工過程中經(jīng)常使用的結(jié)構(gòu)，其不僅能有效提升橋梁高度，同時(shí)，其還具有經(jīng)濟(jì)、方便等優(yōu)勢(shì)【1】。另外，薄壁空心墩工藝施工時(shí)主要利用落地支架模板和滑升模板等，能夠提高建設(shè)橋梁質(zhì)量，為后續(xù)工程開展奠定穩(wěn)固的基礎(chǔ)。

薄壁空心墩在施工過程中通常利用滑模施工、爬模法施工和翻模法施工3 種。第一種工藝滑模法，其施工具有機(jī)械化水平高施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，但其應(yīng)用成本偏高，施工過程中需要用到的配套設(shè)備多，且施工澆筑過程中混凝土容易存在問題，會(huì)產(chǎn)生水平裂縫。第二種工藝爬模法，其在進(jìn)行澆筑混凝土?xí)r能夠避免滑模法施工的裂縫問題，但爬模法施工重量大，同時(shí)在模板間會(huì)產(chǎn)生很多接縫，易導(dǎo)致錯(cuò)位問題發(fā)生。第三種工藝翻模法，其進(jìn)行施工澆筑的混凝土利用的模板相對(duì)簡(jiǎn)單，可實(shí)現(xiàn)平臺(tái)同步施工，施工速度較快。同時(shí)，翻模法施工澆筑混凝土不會(huì)出現(xiàn)裂縫問題，施工作業(yè)的平臺(tái)比爬模法有很大提升，施工安全得到進(jìn)一步保障。翻模法因其施工設(shè)備相對(duì)較少，施工過程中不易出現(xiàn)問題，因此成為薄壁空心墩施工主要應(yīng)用方法。

2 薄壁空心墩施工工藝

2.1 模板施工

薄壁空心墩通常利用懸臂模板，懸臂模板組成部件較多，如模板、斜撐、和主平臺(tái)等【2】。2 榀支架形成1 塊單元塊，利用塔吊實(shí)施模板的安裝和拆除以及鋼筋、混凝土的垂直運(yùn)送。根據(jù)不同工程模板的設(shè)計(jì)高度不同，按照規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行澆筑高度設(shè)計(jì)，在進(jìn)行澆筑時(shí)模板下包100mm 并且能夠在已澆筑完成的結(jié)構(gòu)上部邊緣和模板間進(jìn)行雙面膠粘貼，防止在澆筑過程中出現(xiàn)混凝土滲漏問題。模板實(shí)施混凝土澆筑時(shí)，模板和架體重量由前一次澆筑的混凝土預(yù)埋埋件組織承擔(dān)?；炷翝仓戤吅?，將模板整體部分后移600mm，以此來滿足鋼筋綁扎和模板及刷清理等需要。模板和操作平臺(tái)等構(gòu)建的提升由塔吊來完成，先對(duì)架體進(jìn)行提升并把埋件的爬錐擰牢固，隨后使操作平臺(tái)吊歸放回架體，等到鋼筋完成安裝再實(shí)施提升模板的安裝。操作平臺(tái)通常利用碗腳手管搭建，按照3 層平臺(tái)進(jìn)行設(shè)置，用來安裝鋼筋和拼裝模板。薄壁空心墩身的外圍設(shè)置爬梯，為工作人員提供上下的通道。

2.2 鋼筋施工

鋼筋制作是在鋼筋加工場(chǎng)進(jìn)行集中下料和彎曲，使鋼筋達(dá)到半成品工藝水平，利用運(yùn)輸車將半成品的鋼筋運(yùn)輸?shù)奖”诳招亩盏氖┕がF(xiàn)場(chǎng)，在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施綁扎和安裝【3】。施工過程中應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)施工規(guī)范和要求，豎筋按照同一截面50%或者1m 進(jìn)行錯(cuò)頭長(zhǎng)度考慮。主筋的連接主要利用機(jī)械連接方式，連接的接頭應(yīng)嚴(yán)格按照鋼筋連接標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定。進(jìn)行機(jī)械連接接頭時(shí)滾絲前需要使用切割機(jī)將鋼筋的端頭切割平整，在完成滾絲后將保護(hù)帽套在絲頭，這就要求鋼筋的絲頭螺紋應(yīng)該同連接套螺紋一致，同時(shí)，要求套筒表面不能出現(xiàn)裂紋等缺陷。在進(jìn)行接頭對(duì)接操作，應(yīng)使用管鉗扳手?jǐn)Q緊，使得2 絲頭在套筒中心的位置頂緊。該工藝具有連接快、操作方式簡(jiǎn)單、可集中生產(chǎn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。水平鋼筋在確定保護(hù)層的厚度和轉(zhuǎn)角半徑以及綁扎搭接長(zhǎng)的情況下進(jìn)行鋼筋配料，鋼筋實(shí)施下料前應(yīng)預(yù)先對(duì)鋼筋進(jìn)行調(diào)直，同時(shí)對(duì)污垢實(shí)施清理。

2.3 混凝土施工

按照薄壁空心墩墩高和施工地區(qū)的地理狀況，可使用汽車泵澆筑法或者塔吊結(jié)合料斗澆筑方式。如需要澆筑高度在40m 以內(nèi)時(shí)，使用汽車泵澆筑方式，當(dāng)需要澆筑的高度超出汽車泵傳送高度，利用塔吊結(jié)合料斗方式進(jìn)行澆筑。如果混凝土的下落距離多余2m，應(yīng)在相應(yīng)位置設(shè)置串筒，以免混凝土離析問題出現(xiàn)?；炷翍?yīng)在攪拌站集中拌和，利用混凝土運(yùn)輸車送至現(xiàn)場(chǎng)。在澆筑時(shí)振搗過程是十分關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，混凝土入模層的厚度應(yīng)該控制為30cm，利用50 型或者70 型振搗棒進(jìn)行施工。振搗時(shí)按照快插慢提方式進(jìn)行施工，振動(dòng)點(diǎn)振搗的時(shí)間保證在20～30s，振搗完成的標(biāo)準(zhǔn)為混凝土面不再發(fā)生下沉，插入時(shí)保證振搗棒距離模板在15～20cm，嚴(yán)禁出現(xiàn)振搗棒與模板發(fā)生碰撞的現(xiàn)象。

2.4 墩身控制

承臺(tái)進(jìn)行混凝土的澆筑后，利用護(hù)樁加強(qiáng)墩身，校核時(shí)應(yīng)該利用大橋的控制網(wǎng)實(shí)施。在墩身大樣放出和鋼筋捆綁以及模板安裝完成后，要對(duì)墩身的實(shí)心段進(jìn)行混凝土澆筑。完成實(shí)心處的混凝土澆筑后，應(yīng)對(duì)墩身中心點(diǎn)實(shí)施確定，同時(shí)施工操作過程應(yīng)確保墩身線性標(biāo)準(zhǔn)。模板提升時(shí)，使用全站儀模板進(jìn)行調(diào)整，同時(shí)還應(yīng)對(duì)模板進(jìn)行檢查，以此減少誤差出現(xiàn)。模板檢查前，要保障模板方向點(diǎn)能夠在同一直線，如果有偏差問題出現(xiàn)，可利用調(diào)整墩高比進(jìn)行校準(zhǔn)。

2.5 接縫問題處理

接縫問題的處理主要有3 方面：第一，為了使立膜的精確度得到提升，通常操作是在接縫處利用橡膠皮和玻璃膠處理，確保接縫處的嚴(yán)密性；第二，要對(duì)接縫處的障礙物實(shí)施清理，如石子、砂漿 薄膜等；第三，在混凝土澆筑前，需要對(duì)混凝土頂面實(shí)施鑿毛，檢查模板、支架和鋼筋等，并對(duì)檢查后出現(xiàn)的問題及時(shí)整理，最后要在模板間放置在海綿條，防止混凝土漿液的滲漏。

2.6 模板翻升

利用手動(dòng)葫蘆的方式將低模板放置在第二節(jié)模板，隨后抽出第一節(jié)模板的對(duì)拉筋，將第一節(jié)模板以分塊的方式運(yùn)送到地面上，并對(duì)模板的表面實(shí)施有效的清理，同時(shí)利用脫模劑進(jìn)行涂刷。借助塔吊將其放置在第二節(jié)模板的頂部，并對(duì)不同環(huán)節(jié)進(jìn)行固定。

3 薄壁空心墩質(zhì)量控制

3.1 有效測(cè)量和監(jiān)控

薄壁空心墩在進(jìn)行施工時(shí)，為了保障施工質(zhì)量，要對(duì)墩身實(shí)施有效測(cè)量和監(jiān)控。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量條件，利用精準(zhǔn)有效的方法對(duì)墩柱進(jìn)行精確測(cè)量，可以利用三角高程的方法實(shí)施。利用單側(cè)站極坐標(biāo)法將墩柱模板焦點(diǎn)平面就位，以此來保障設(shè)計(jì)的要求。墩柱施工過程中，施工每進(jìn)行6m 就要利用雙側(cè)站極坐標(biāo)對(duì)墩柱模板的各點(diǎn)平面位置進(jìn)行測(cè)定，同時(shí)要對(duì)模板的頂高實(shí)施測(cè)量，保證對(duì)三角高程實(shí)施有效修正。

3.2 外觀質(zhì)量

薄壁空心墩施工時(shí)，要進(jìn)行重復(fù)的澆筑和立模，會(huì)導(dǎo)致質(zhì)量的下降，因此需要實(shí)施有效措施提升外觀的質(zhì)量。可以通過以下3 個(gè)方面來實(shí)施；第一，混凝土可能會(huì)遇到泵輸送困難、和易性差、顏色灰白等情況，對(duì)此可以在施工時(shí)對(duì)配合比進(jìn)行優(yōu)化，保障原有配合比條件下，利用增加粉煤灰和減水劑的方式，來提升混凝土顏色；第二，對(duì)接縫處的處理，可以使用玻璃膠和橡膠皮；第三，實(shí)施混凝土澆筑時(shí)會(huì)對(duì)溫度有要求，需要選擇相對(duì)較低的溫度時(shí)間進(jìn)行澆筑，確保坍落度。

4 工程案例

4.1 工程概況

濟(jì)源至洛陽西高速公路硯瓦河1 號(hào)大橋，全長(zhǎng)848m，上部構(gòu)造為21×40m 裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T 梁，其中4～17#墩為薄壁空心墩，橋墩最高逾80m。

4.2 施工準(zhǔn)備

施工前主要針對(duì)2 方向進(jìn)行準(zhǔn)備：第一，在薄壁空心墩施工階段，承臺(tái)完成后，要對(duì)承臺(tái)軸線和標(biāo)高等及時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)指標(biāo)檢測(cè)，隨后要放出墩身4 個(gè)角位置彈好外側(cè)的模板線，采用人工方式將模板線以內(nèi)進(jìn)行充分的鑿毛并在完工后清理干凈；第二，對(duì)于已經(jīng)開始施工的薄壁空心墩，在對(duì)上一節(jié)墩身的混凝土表面實(shí)施鑿毛處理時(shí)，要及時(shí)清理。要注意清理鋼筋上的混凝土殘?jiān)S后測(cè)量組對(duì)已成型墩身4 個(gè)角實(shí)施復(fù)核，完成后放出正確的位置。

4.3 工藝分析

本工程采用翻模施工工藝，每套翻模由2 節(jié)組成，每節(jié)2.25m，每套翻模設(shè)置0.5m 的整節(jié)高度，以適應(yīng)不同高度。施工過程中每翻升1 節(jié)可澆筑2.25m，同時(shí)進(jìn)行翻模時(shí)需要保留頂層模板，作為下一層模板的持力，等到最后一層墩身的強(qiáng)度達(dá)到90%以上，需要對(duì)上面節(jié)模板進(jìn)行保留，隨后對(duì)最下層模板實(shí)施拆移。

5 結(jié)語

薄壁空心墩是我國(guó)橋梁基礎(chǔ)建設(shè)中最為重要的工藝。工藝實(shí)施過程中，由于不同施工地區(qū)的差異性，需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡貏?shì)和氣候條件，對(duì)跨度大的地勢(shì)利用翻轉(zhuǎn)模板施工的方法。該種工藝需要將定型鋼模板和塔式吊機(jī)有效結(jié)合，以此實(shí)現(xiàn)橋梁建設(shè)目的。本文分析了薄壁空心墩翻模施工工藝技術(shù)，利用分析和對(duì)比方式表明，這種技術(shù)在空心墩施工中具有施工時(shí)間短，同時(shí)能夠改善施工造價(jià)等優(yōu)勢(shì)，具有良好的應(yīng)用前景。