橋梁工程薄壁空心高墩施工技術(shù)分析

文/張斌

1 前言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，橋梁工程中開始全面應(yīng)用很多新工藝和新技術(shù)。結(jié)合當(dāng)前的實(shí)際情況分析，薄壁空心墩施工技術(shù)有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)，不僅可以給施工單位創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，而且還可以充分發(fā)揮橋梁工程的利用價(jià)值，提升社會(huì)效益。因此，在橋梁工程實(shí)施中，我們要積極應(yīng)用薄壁空心墩施工技術(shù)，提高橋梁工程的質(zhì)量水平，促進(jìn)橋梁事業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

2 工程概況

某橋梁項(xiàng)目為分離式橋梁的形式，總計(jì)15 跨，主橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為懸澆箱梁的形式，尺寸為（42+76+42）m，半幅部分的寬度為25.25m。主墩結(jié)構(gòu)應(yīng)用的是混凝土變截面薄壁空心橋墩，鉆孔灌注樁為基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)形式。

3 空心薄壁高墩施工

3.1 測(cè)量放樣與監(jiān)控

在墩柱結(jié)構(gòu)的實(shí)施環(huán)節(jié)，測(cè)量放樣與監(jiān)控是關(guān)鍵工作，除了需要在建設(shè)施工初期確定合格的測(cè)量網(wǎng)，還需要在墩柱作業(yè)環(huán)節(jié)充分落實(shí)測(cè)量放樣工作，保證墩柱尺寸、位置、垂直度等數(shù)據(jù)達(dá)到精度標(biāo)準(zhǔn)。墩柱平面位置根據(jù)已經(jīng)建設(shè)完成的測(cè)量控制點(diǎn)以坐標(biāo)法的方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)，如有必要，可以從另外控制點(diǎn)進(jìn)行審核確定；此外，墩柱在剛開始施工的階段，一定要嚴(yán)格控制底部高程、平面位置的數(shù)據(jù)偏差，保證模板數(shù)量與安裝施工質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)合格。在正常翻模作業(yè)以及進(jìn)行一個(gè)部分的澆筑施工后，要測(cè)量混凝土平面位置，合格了才能開始后一周期的施工。在此過(guò)程中，最為關(guān)鍵的是要保證模板位置精度合格，并進(jìn)行全面檢查與驗(yàn)證，以避免存在系統(tǒng)性的誤差。另外，在施工中還比較重要的是檢測(cè)墩柱蓋梁、墩柱系梁等部分，使各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都要達(dá)到設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)[1]。

3.2 安裝鋼筋

為了使墩柱鋼筋焊接質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，需要做好嚴(yán)格質(zhì)量檢查，同時(shí)確保位置、數(shù)量達(dá)到設(shè)計(jì)方案的要求，不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的性能與質(zhì)量。在承臺(tái)結(jié)構(gòu)施工環(huán)節(jié)，預(yù)埋墩身鋼筋的位置控制尤為關(guān)鍵，需要先進(jìn)行測(cè)量放樣，確定合理的施工位置后，才能開始進(jìn)行施工，以保證墩身結(jié)構(gòu)的質(zhì)量合格。鋼筋安裝施工環(huán)節(jié)，應(yīng)達(dá)到橫平豎直的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)焊接位置、保護(hù)層厚度等指標(biāo)必須要符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.3 模板安裝與調(diào)整

翻模施工應(yīng)用的是3 節(jié)長(zhǎng)度為2m 的鋼模板組合而成的大模板進(jìn)行施工，每一節(jié)中都包含拉桿、圍帶、內(nèi)外模板等部分。綜合分析本次工程的實(shí)際情況，由于墩身高度較大，為了減少材料的使用量和施工縫的數(shù)量、避免機(jī)具過(guò)長(zhǎng)，總體設(shè)置有3 層模板，單層高度2m，總施工高度尺寸4.5m。在施工環(huán)節(jié)，一次性澆筑2 節(jié)模板的高度尺寸（高4m）。箱型墩在施工中，內(nèi)模板為定型鋼板，并采用整體鋼板，由于其高度較高，因此可以循環(huán)利用模板結(jié)構(gòu)，一般是厚度為6m 的模板進(jìn)行施工。在模板內(nèi)部需要設(shè)置[12 槽鋼后架與[16 槽鋼豎肋，這兩個(gè)結(jié)構(gòu)通過(guò)焊接方式連接，使用Ф22 螺栓固定，設(shè)定間距為40cm；但是需要注意，拉桿孔應(yīng)設(shè)置在墩身平面處。

模板在安裝施工階段，應(yīng)保證尺寸、平面位置、平整性完全滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。橫橋部位的模板應(yīng)用的是3×150cm 的整塊模板，是由順橋向模板寬度為250cm的各個(gè)部件拼裝之下組合而成的，能夠保證表面的美觀性達(dá)標(biāo)。

在外模板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，單節(jié)的高度尺寸為225cm，一套包含6 節(jié)，通過(guò)如下2 種方式安裝：第1 種單次裝模為3 節(jié)，總高度是675cm，澆筑450cm，以此確保各個(gè)結(jié)構(gòu)部分合格，為后續(xù)模板安裝導(dǎo)向與平臺(tái)提供基礎(chǔ)；第2 種是單次裝模為2 節(jié)，也就是450cm，一次性澆筑其中的225cm，從而保證整個(gè)模板緊緊地貼住模板的部件，且結(jié)構(gòu)的質(zhì)量合格，為后續(xù)施工提供良好的基礎(chǔ)。在施工中，可以對(duì)具有導(dǎo)向作用的模板進(jìn)行必要的調(diào)整，以此保證后一部分的模板施工方向與位置符合設(shè)計(jì)方案的要求，進(jìn)而避免在澆筑施工中出現(xiàn)漏漿問(wèn)題。在內(nèi)模板安裝施工作業(yè)前，需要先拼接成為大塊的形式，且外模板與拉孔對(duì)正，從而保證各個(gè)位置達(dá)到安裝的精度標(biāo)準(zhǔn)。安裝實(shí)施環(huán)節(jié)，需要保證模板一次性就要提升到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求的位置上[2]。在正式開始循環(huán)作業(yè)施工時(shí)，每一次澆筑施工混凝土結(jié)構(gòu)完成后，都要做好表面的質(zhì)量檢查工作，然后再開始后續(xù)的模板安裝施工作業(yè)，同時(shí)檢查確定墩柱的質(zhì)量，如有問(wèn)題，則需要及時(shí)做出調(diào)整，以保證墩柱的位置精度合格，不會(huì)影響整個(gè)工程結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。

具體作業(yè)流程：首先需要將上一施工作業(yè)周期中的最下部分順橋向外模板按照設(shè)計(jì)方案的要求提升到下一作業(yè)周期的位置上，并和預(yù)先留下的導(dǎo)向模板開展頂部模板結(jié)構(gòu)部分的連接與固定，再按一定的順序要求進(jìn)行模板的拆除作業(yè)，同時(shí)將其設(shè)置到導(dǎo)向模板的結(jié)構(gòu)位置，最后把內(nèi)模部件全部拆除。在模板的安裝、拆除等環(huán)節(jié)，要做好下面幾項(xiàng)工作：

3.3.1 外模的拆除施工，要想保證模板能夠直接從拉桿的位置上穿越并懸掛到墩柱結(jié)構(gòu)位置，需要把整個(gè)結(jié)構(gòu)內(nèi)的螺栓全部拆掉。

3.3.2 在模板拆除的實(shí)施環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)有部分影響水泥砂漿的質(zhì)量水平，則需要做好地面修正處理，并開始進(jìn)行安裝施工。

3.3.3 所有模板的表面需要按照要求涂刷一層脫模劑，達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)，使用效果滿足工程要求，從而使拆模順利進(jìn)行，且混凝土表面平整度、光潔度合格，不會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的色差問(wèn)題。

3.3.4 為了有效防止出現(xiàn)漏漿問(wèn)題，2 層模板中間需要設(shè)置海綿墊進(jìn)行密封處理；同時(shí)，針對(duì)縫隙位置，除采用海綿墊進(jìn)行處理外，還可以采用隔離膠定型焊接，并做好模板之間的夾層，保證整體工程的質(zhì)量能夠得到提高。

3.3.5 外模作業(yè)平臺(tái)的焊縫要做好全面檢查，進(jìn)而去除一些負(fù)面影響因素。

3.3.6 通過(guò)塔吊進(jìn)行垂直運(yùn)輸施工材料，如果該設(shè)備使用受到限制，則可以通過(guò)手拉葫蘆、卷?yè)P(yáng)機(jī)等設(shè)備同時(shí)開展作業(yè)施工。在施工過(guò)程中，可以選擇在鄰近墩身承臺(tái)的位置上安裝塔吊結(jié)構(gòu)，以此保證相鄰的6 個(gè)墩位都可以進(jìn)行施工。本次工程在實(shí)施中，總計(jì)安裝有1 臺(tái)塔吊，具體安裝到左幅9#樁左側(cè)位置上，其伸展的臂長(zhǎng)是62m，能夠同時(shí)進(jìn)行主墩、過(guò)渡墩等部分的施工[3]。

3.4 模板翻升

在第1 節(jié)的箱梁墩地部分施工環(huán)節(jié)，應(yīng)用翻模工藝做好模板的支設(shè)施工，然后再開展整個(gè)結(jié)構(gòu)的混凝土澆筑施工。在墩體的實(shí)體結(jié)構(gòu)施工中，如果高度不足3m，則可以選擇單次澆筑施工完成。本次工程中的底部結(jié)構(gòu)部分實(shí)體段長(zhǎng)度為2.5m，應(yīng)一次性澆筑完成該結(jié)構(gòu)施工，然后再以2m+0.5m 的組合模板方式開展施工作業(yè)。2m 模板的結(jié)構(gòu)在上部需要承載箱型墩結(jié)構(gòu)重量，以滿足施工的標(biāo)準(zhǔn)。第2 階段部分的模板作業(yè)施工，要先進(jìn)行第1 階段部分的支設(shè)施工，第2、3 階段模板在此基礎(chǔ)上進(jìn)行支設(shè)施工，然后再檢測(cè)各個(gè)部位的尺寸，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后才能開始澆筑作業(yè)?；炷翉?qiáng)度符合拆模標(biāo)準(zhǔn)后，先拆除第1 階段模板，然后緊接著是第2 階段的拆除施工[4]。第1 節(jié)的模板在做好必要的處理后，就可以通過(guò)塔吊等設(shè)備直接提升到第4 節(jié)段的位置，然后按照上述安裝工序循環(huán)往復(fù)進(jìn)行施工作業(yè)。

3.5 砼澆筑施工

混凝土結(jié)構(gòu)澆筑施工應(yīng)該達(dá)到密實(shí)度標(biāo)準(zhǔn)，且強(qiáng)度性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，總體結(jié)構(gòu)性能合格。高墩混凝土澆筑施工通過(guò)泵送方式進(jìn)行，砼材料應(yīng)達(dá)到技術(shù)要求。在制作中，應(yīng)該保證砼攪拌達(dá)到均勻性的要求，且塌落度為18～20cm；結(jié)合項(xiàng)目的具體情況確定初凝時(shí)間，如果有必要，應(yīng)該在砼中加入必要的外加劑以改善其性能。在泵送澆筑環(huán)節(jié)，砼下落的落差不能超過(guò)2m，以避免存在離析的問(wèn)題。入模過(guò)程中，應(yīng)該及時(shí)進(jìn)行落點(diǎn)位置的轉(zhuǎn)換，并通過(guò)水平分層方法開展?jié)仓鳂I(yè)。澆筑后必須要通過(guò)插入振搗棒的方法進(jìn)行振搗作業(yè)，以保證混凝土結(jié)構(gòu)達(dá)到密實(shí)度要求[5]。

因?yàn)槟０鍍?nèi)部空間比較小，使所以在施工中應(yīng)該及時(shí)更換振搗棒的位置、提起振搗棒，以防過(guò)振而導(dǎo)致混凝土結(jié)構(gòu)出現(xiàn)性能差異。每個(gè)澆筑施工的周期內(nèi)，都需要將表面骨料的浮漿清理干凈，然后再灌入砼施工材料，保證各個(gè)節(jié)段的連接性能合格。每個(gè)節(jié)段在澆筑施工完成后，還應(yīng)及時(shí)用清水沖洗表面砂漿。

4 結(jié)語(yǔ)

橋梁工程薄壁空心高墩在具體實(shí)施過(guò)程中，地形條件復(fù)雜性高，要想全面提升工程的質(zhì)量，就需要做好現(xiàn)場(chǎng)檢查和管理；同時(shí)，在具體工程施工過(guò)程中，還需要根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況對(duì)各個(gè)技術(shù)參數(shù)進(jìn)行測(cè)量和控制，保證墩身的垂直度偏差在合理范圍內(nèi)且橋梁工程薄壁，提升空心高端施工技術(shù)的應(yīng)用水平，促進(jìn)我國(guó)橋梁事業(yè)的不斷發(fā)展。