雙柱式空心薄壁矩形柔性墩施工技術(shù)在特大橋建設(shè)中的應(yīng)用

羅景輝

（中交一公局西北工程有限公司，西安710100）

1 高墩施工概述

在橋梁工程領(lǐng)域中，高墩橋梁結(jié)構(gòu)主要是指墩身高度保持在30 m以上的橋梁工程，橋梁墩身的結(jié)構(gòu)類型為空心薄壁型。山丘地區(qū)是高墩橋梁的主要施工區(qū)域，山丘地區(qū)地形非常復(fù)雜，施工難度系數(shù)較大，給橋梁工程施工提出了較高的要求。高墩施工技術(shù)的方法主要有爬模法、滑模法等，這些施工方法需要有機(jī)械設(shè)備為其提供輔助支撐。通過分析大量的施工案例發(fā)現(xiàn)，爬模法和滑模法使用的施工機(jī)械設(shè)備難度系數(shù)最大，其投入的成本也比較多，但是，滑模法和爬模法具有超強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性，可以顯著提升混凝土工程的施工質(zhì)量[1]。在實(shí)際施工過程中，企業(yè)要將施工成本控制在最小，要獲得最大化的利益，可以使用鋼模板聯(lián)合腳手架的施工策略可以獲得最佳的效果，帶動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)快速提升。

2 工程概況

淤泥河特大橋建設(shè)工程中，橋總長度為1 178 m，最高處高度達(dá)126.8 m，主橋最大墩高115 m，主橋上部為預(yù)應(yīng)力混凝土鋼構(gòu)結(jié)構(gòu)，其下部5#、8#主墩為雙柱式空心薄壁矩形柔性墩，6#、7#主墩為單柱空心薄壁墩；分隔墩為空心墩、樁基礎(chǔ)。本次工程矩形空心薄壁墩左右幅共計(jì)22個(gè)，墩身最高達(dá)115 m，最低為32 m，橋梁墩身詳情如表1所示。本次工程具有控制墩身難度較大、運(yùn)輸材料困難的特點(diǎn)。

表1 淤泥河特大橋空心墩墩身尺寸詳情

3 工程重點(diǎn)與難點(diǎn)

該工程具有以下2個(gè)重難點(diǎn)：

1）在模板安裝工程中，需要確保原材料準(zhǔn)備齊全，并且考慮到天氣因素，要求入模時(shí)的溫度在5℃以上，控制澆筑混凝土的時(shí)間必須迅速，給場地工期以及作業(yè)方面帶來一定的難度。同時(shí)，控制好墩身的豎直度及混凝土外觀質(zhì)量是施工的重點(diǎn)，在淤泥河特大橋施工中將涉及較大規(guī)模的混凝土施工，具有較多的結(jié)構(gòu)類型、較大的中跨跨度，且受力比較特殊，施工標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格。

2）該項(xiàng)目屬于高墩大跨徑施工的范疇，工期緊張，存在較大的施工風(fēng)險(xiǎn)，需要經(jīng)歷2個(gè)冬季施工期，因此，必須高度重視墩身的冬季施工質(zhì)量和施工安全問題。

4 空心墩施工方案

安裝模板和鋼筋時(shí)，一定要將施工人員的人身安全放在首要位置，同時(shí)確保模板和鋼筋的安裝操作滿足設(shè)計(jì)規(guī)定。在施工的過程中，墩身的外觀施工質(zhì)量、混凝土的強(qiáng)度和墩身的垂直度必須達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，確保整個(gè)工程的施工質(zhì)量?？招亩帐┕ぜ夹g(shù)程序具體為：施工準(zhǔn)備→放線定位→綁扎鋼筋、立?！鷿仓盏讓?shí)心段→綁扎墩身和貼面防裂鋼筋→澆筑一段空心段并調(diào)整基頂標(biāo)高→綁扎鋼筋、立?！嘧⒁还?jié)墩身混凝土→模板爬升或提升→下道工序施工→墩身施工完成。

在放樣以前，需要將承臺(tái)墩身的表面處理干凈，放樣過程中先確定后視點(diǎn)，在缺少后視點(diǎn)的情況下不可開展任何形式的施工作業(yè)。墩身的軸線點(diǎn)、中心點(diǎn)和角點(diǎn)放樣必須滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，并嚴(yán)格檢查放樣情況，將誤差控制在2 mm以內(nèi)。之后確定中心點(diǎn)，中心點(diǎn)為2個(gè)放樣點(diǎn)的中心位置，使用墨斗彈好施工模板邊線和橋墩軸線，同時(shí)對承臺(tái)頂部的高程開展測量工作，標(biāo)記承臺(tái)平面和墩身的位置，并及時(shí)告知施工人員[2]。在橋墩安裝模板并仔細(xì)檢查，完整填寫驗(yàn)收資料報(bào)告，申請監(jiān)理工程師親臨施工現(xiàn)場開展竣工驗(yàn)收工作，所有程序驗(yàn)收合格以后開始澆筑混凝土。

在儲(chǔ)存鋼筋時(shí)需要設(shè)置專門的庫房，鋼筋下面放置墊板，防止鋼筋與地面直接接觸，鋼筋表面不能有銹蝕、灰塵等雜質(zhì)存在。制作鋼筋前，涂刷防銹漆，確保鋼筋不被腐蝕。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)制作鋼筋，科學(xué)管控鋼筋下料工作，防止出現(xiàn)偏差。按照下料表仔細(xì)核查鋼筋的數(shù)量和型號(hào)，在檢查無誤以后依據(jù)下料表制作鋼筋試樣，樣品達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)以后實(shí)施批量生產(chǎn)。依據(jù)鋼筋的實(shí)際使用需求合理裁剪尺寸，盡量長短搭配剪裁，防止出現(xiàn)嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象。調(diào)直處理鋼筋時(shí)，可以使用機(jī)械設(shè)備完成操作，也可以采用人工作業(yè)的方式，調(diào)直后確保鋼筋表面光滑，沒有彎曲、波浪的情況存在。在加工場中處理鋼筋，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)裁剪。使用墩粗直螺紋套筒將空心墩豎向主筋連接在一起，墩身首節(jié)鋼筋需比承臺(tái)頂面高出0.5 m。

在加工場制作好鋼筋后，使用防銹漆處理鋼筋彎折部分。使用絲套保護(hù)好鋼筋一端的絲頭位置，用套筒保護(hù)好鋼筋的另一端，安裝鋼筋時(shí)，需要及時(shí)連接每一段套筒[3]。在運(yùn)輸鋼筋的過程中必須小心仔細(xì)，使用加長平板車運(yùn)輸，做好運(yùn)輸過程的保護(hù)工作。在澆筑承臺(tái)混凝土?xí)r預(yù)埋入墩身的鋼筋，其伸入承臺(tái)中的有效距離約為2 m。使用相同強(qiáng)度的直螺紋接頭連接主筋，依據(jù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)合理設(shè)置鋼筋接頭距離。要與生產(chǎn)廠家取得聯(lián)系，定制符合該工程實(shí)際需要的鋼筋網(wǎng)片類型。在施工現(xiàn)場捆扎主筋外側(cè)橫向箍筋時(shí)，捆扎施工要做到一步到位，提升整個(gè)工程的施工質(zhì)量。在安裝鋼筋時(shí)可以使用臨時(shí)支架對其實(shí)施輔助支撐，臨時(shí)支架的高度需保持在約7 m，同時(shí)在墩身兩邊設(shè)置臨時(shí)鋼筋支架，確保鋼筋安裝的施工質(zhì)量達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。

5 高墩施工方法

澆筑空心部分時(shí)，澆筑高度為6 m/段，澆筑方法為循環(huán)澆筑，直至墩頂完成澆筑。因橋梁建設(shè)的特殊性，在預(yù)設(shè)特大橋模板時(shí)，5#～8#墩對應(yīng)設(shè)置各自的模板，3#、4#、9#、10#墩設(shè)置4套模板。其中6#、7#墩身高度已經(jīng)超過110 m，采用4套液壓爬模系統(tǒng)。8#、9#墩采用液壓爬模系統(tǒng)，模板高度為6.65 m，制作分2節(jié)完成。第1次澆筑6 m高。在澆筑施工前將爬錐事先預(yù)埋好，模板拆除以后安裝中上層工作臺(tái)和爬升系統(tǒng)，接著安裝鋼筋，將立模板支撐好以后方可固定爬升系統(tǒng)與模板，同時(shí)在模板上固定爬錐，接著完成第二段混凝土的澆筑施工。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到16 MPa以上時(shí)拆模并安裝爬升軌道，使其整體爬升到下一個(gè)施工階段，接著安裝下層工作臺(tái)和鋼筋，以此類推完成所有項(xiàng)目施工。

對于5#墩和8#墩，需要使用半爬模系統(tǒng)，也就是懸臂模板施工，模板的高度保持在6 m以上。使用木模拼裝的方式完成翻模作業(yè)，這樣可以提升混凝土施工縫的整體施工質(zhì)量，保證鋼筋配料、機(jī)械設(shè)備長度和節(jié)段施工時(shí)間滿足設(shè)計(jì)要求?；炷翝仓┕し?次完成，并有序完成懸臂模板系統(tǒng)安裝作業(yè)，實(shí)施混凝土澆筑時(shí)，每次澆筑的厚度保持在約6 m。參照5#墩和8#墩的施工順序完成其他墩身的混凝土澆筑施工。

鋼筋需要在加工場中加工好，加工成型的鋼筋直接送到施工現(xiàn)場，依據(jù)每段的澆筑高度及時(shí)使用套筒將鋼筋連接在一起，所有墩身的4個(gè)角都要設(shè)置鋼筋定位和臨時(shí)勁型導(dǎo)向架，真正實(shí)現(xiàn)左右兩幅替換使用。在混凝土攪拌站將混凝土拌制好，混凝土的出廠溫度要保持在10℃以上，使用專門的罐車運(yùn)輸攪拌好的混凝土，混凝土運(yùn)送到施工現(xiàn)場以后使用泵直接泵送到模板中，從而顯著提高混凝土的整體施工質(zhì)量[4]。

6 結(jié)語

在我國橋梁建筑工程中，空心薄壁橋梁目前應(yīng)用比較廣泛，在山區(qū)更加受到青睞。本文主要介紹了雙柱式空心薄壁矩形墩的施工方案與技術(shù)控制要點(diǎn)，由于工程具有較大的難度、面臨較大的風(fēng)險(xiǎn)，在施工過程中要掌控施工重點(diǎn)、嚴(yán)格管理現(xiàn)場，以保障橋梁質(zhì)量滿足設(shè)計(jì)要求與后期運(yùn)行要求，確保橋梁的穩(wěn)固性。此外，在雙柱式空心薄壁矩形高墩施工作業(yè)中，需要重點(diǎn)關(guān)注高墩線性的柔和性，在液壓翻模施工中嚴(yán)格控制質(zhì)量，確保相關(guān)部件處于穩(wěn)固連接的狀態(tài)，落實(shí)施工管理制度，確保橋梁雙柱式空心薄壁矩形柔性高墩施工技術(shù)的優(yōu)勢得以全面的發(fā)揮。