高空心薄壁墩墩身的安全施工風(fēng)險(xiǎn)及安全控制保障措施

耿安博

（中交瑞通建筑工程有限公司，北京 102600）

1 工程概況

濟(jì)源至洛陽(yáng)西高速公路TJ3標(biāo)段有大橋3605.2m/8座，中橋82.2m/1座，匝道橋624.68m/4座，分離式立交橋127.2m/1座，天橋1290.4m/13座。標(biāo)段內(nèi)共有空心薄壁墩81個(gè)，橫截面尺寸7×3m，最大墩高44.6m。其施工示意圖如圖1所示。

圖1 薄壁墩施工示意圖

2 高空心薄壁墩體施工

2.1 鋼筋工藝施工

在澆筑墩身混凝土前，首先應(yīng)對(duì)墩身的基礎(chǔ)預(yù)埋件等進(jìn)行調(diào)直、除銹處理。然后根據(jù)設(shè)計(jì)文件對(duì)薄壁墩墩身進(jìn)行施工放樣，放樣示意圖如圖2所示。墩身鋼筋施工應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)及規(guī)范要求進(jìn)行。安裝鋼筋時(shí)，應(yīng)按照如下步驟進(jìn)行，以確保鋼筋施工質(zhì)量。①按照設(shè)計(jì)文件的要求，確定主筋的直徑、間距及數(shù)量，按照焊縫、箍筋連接等要求進(jìn)行鋼筋骨架加工，同時(shí)應(yīng)注意對(duì)鋼筋骨架進(jìn)行一定程度的加固，防止在安裝過(guò)程中變形。②鋼筋骨架安裝完成后，為便于混凝土振搗，在滿(mǎn)足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求的情況下，酌情調(diào)整鋼筋間距，同時(shí)應(yīng)注意鋼筋保護(hù)層厚度的控制。鋼筋保護(hù)層厚度采用在主筋外側(cè)綁扎混凝土墊塊的措施控制，墊塊以梅花形布置，其數(shù)量以設(shè)計(jì)文件為準(zhǔn)。鋼筋骨架安裝完成后封閉模板前，應(yīng)再次檢查混凝土墊塊的數(shù)量及位置是否準(zhǔn)確，否則應(yīng)再次調(diào)整。

圖2 墩身放樣示意圖

2.2 模板安裝操作

薄壁墩墩身的模板采用大塊組合鋼模板，由項(xiàng)目部在模板定制而成。模板運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖進(jìn)行試拼，模板拼裝間隙及接縫錯(cuò)臺(tái)等應(yīng)滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定，如模板不符合要求，應(yīng)拒絕接收。一套墩身模板組裝完成后高4.65m，總共由12塊模板拼裝而成，在這種單個(gè)的模板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中,是可以由兩個(gè)帶有垂直橫肋板連接的膠合板板(木工字梁)板來(lái)互相連接, 利用高強(qiáng)螺栓和縱向肋板以及橫向肋板將所有模板組裝在一起。在單塊模板上的豎向筋線上,左右兩側(cè)各分別設(shè)置著兩個(gè)左右對(duì)稱(chēng)連接的掛鉤,兩個(gè)模板可以通過(guò)芯帶的連接而連接把它在一起。經(jīng)計(jì)算，組合鋼模板允許傾倒和振搗混凝土?xí)r的最大側(cè)壓力為60kN/m2。安裝模板前，應(yīng)在模板內(nèi)側(cè)表面涂刷一層隔離劑，防止拆模時(shí)混凝土粘模，從而導(dǎo)致混凝土構(gòu)件缺邊少角。對(duì)向模板之間的連接，可由模板的中間孔穿入PVC管內(nèi)套入對(duì)拉螺桿控制，擰緊對(duì)拉螺桿后，能有效防止由于混凝土壓力過(guò)大造成的爆模。對(duì)拉螺桿可以重復(fù)使用,并可在不損壞混凝土表面的情況下移除對(duì)拉螺桿。當(dāng)墩身混凝土強(qiáng)度達(dá)到6Mpa后，可適當(dāng)放松對(duì)拉螺桿；當(dāng)墩身混凝土強(qiáng)度達(dá)到10Mpa后，可拆除模板，然后進(jìn)入養(yǎng)護(hù)工序。

2.3 具體應(yīng)用

在各項(xiàng)工作完成后，可進(jìn)行薄壁墩的混凝土澆筑工作。澆筑混凝土?xí)r，采用混凝土泵車(chē)直接將混凝土泵送到澆筑面，混凝土的各項(xiàng)性能指標(biāo)應(yīng)滿(mǎn)足墩身及泵送混凝土的相關(guān)要求。由于墩身高度較大，工人在高處作業(yè)時(shí)，應(yīng)做好相關(guān)高處作業(yè)的防護(hù)。同時(shí),為了要避免混凝土輸送時(shí)管道支架在施工過(guò)程中容易發(fā)生的晃動(dòng)問(wèn)題，減少砼輸送中管道支撐的晃動(dòng),保證混凝土順利進(jìn)行及澆筑質(zhì)量，應(yīng)對(duì)混凝土輸送管道采取固定措施。墩身混凝土澆筑應(yīng)分層進(jìn)行，分層厚度應(yīng)盡量保持相同，振搗密實(shí)一層后再澆筑下一層混凝土，如此循環(huán)。振搗混凝土應(yīng)從兩側(cè)向中間進(jìn)行，直至混凝土不再冒泡為止，振搗過(guò)程中應(yīng)注意避免碰撞模板及鋼筋。在每層混凝土澆筑完成后，應(yīng)采用全站儀對(duì)墩身進(jìn)行檢查，重點(diǎn)檢查澆筑高度及軸線偏差，如偏差在允許范圍內(nèi)，則可繼續(xù)澆筑，否則應(yīng)進(jìn)行調(diào)整，直至偏差滿(mǎn)足要求。

3 高空心薄壁墩體施工控制措施

3.1 嚴(yán)格控制模板施工

模板本身及拼裝質(zhì)量直接影響墩身的外觀質(zhì)量，尤其是節(jié)段間錯(cuò)臺(tái)、外觀等。所以，薄壁墩施工應(yīng)重點(diǎn)對(duì)模板工程進(jìn)行控制。首先應(yīng)嚴(yán)格控制模板的拼裝間隙、平整度、縱橫向連接等，如果拼裝間隙過(guò)大，可能導(dǎo)致漏漿、錯(cuò)臺(tái)等；平整度不足，則會(huì)導(dǎo)致墩身外觀出現(xiàn)麻面現(xiàn)象；縱橫向連接不牢固會(huì)導(dǎo)致混凝土澆筑過(guò)程中出現(xiàn)漏漿、爆模等情況。其次，應(yīng)注重模板本身的材料及加固、連接材料的控制。如果材料不合格，則會(huì)導(dǎo)致爆模、模板變形過(guò)大等情況，對(duì)墩身質(zhì)量影響極大。最后，模板安裝、拆除前后都要做好安全防護(hù)措施。由于是高處作業(yè)，嚴(yán)禁直接將模板從高處拋擲至地面，嚴(yán)禁作業(yè)人員直接乘坐塔吊上下，同時(shí)應(yīng)做好墩身四周安全網(wǎng)的布設(shè)工作，防止物體高空墜落傷人。

3.2 檢查墩體施工質(zhì)量

墩身施工時(shí)，在混凝土澆筑前后都應(yīng)對(duì)其進(jìn)行檢查。澆筑混凝土前，應(yīng)重點(diǎn)檢查鋼筋及模板安裝情況、墩身頂面高程、軸線位置偏差等，混凝土澆筑后，應(yīng)重點(diǎn)對(duì)混凝土外觀質(zhì)量、混凝土強(qiáng)度、節(jié)段間錯(cuò)臺(tái)、斷面尺寸、墩頂高程、平整度、預(yù)埋件位置進(jìn)行檢查。為確保施工質(zhì)量，首先應(yīng)對(duì)全體作業(yè)人員及施工管理人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，確保所有參建人員都知曉圖紙及規(guī)范要求；其次，應(yīng)對(duì)墩身施工前、施工中及施工后進(jìn)行認(rèn)真檢查，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，立即采取措施整改；第三，下節(jié)段模板澆筑前，應(yīng)仔細(xì)檢查上一階段的施工質(zhì)量，確認(rèn)上一階段施工質(zhì)量滿(mǎn)足相關(guān)要求后，方可進(jìn)行下一節(jié)段混凝土澆筑，檢查內(nèi)容及方法如表1所示。

表1 薄壁墩實(shí)測(cè)項(xiàng)目

4 具體安全施工控制方法

4.1 準(zhǔn)備安全可行方案

蓋帽施工完成后，對(duì)基坑進(jìn)行回填壓實(shí)。尤其對(duì)于內(nèi)框，由于空間小，如果將支架整體拼裝拆下，則上部?jī)?nèi)框應(yīng)同步拆除。施工人員操作困難，為了減少內(nèi)部框架的拆卸，使用分層的裝卸方法施工。在同一過(guò)墩前后兩墩之間間隙的壓實(shí)層上再鋪以一層15cm左右厚的細(xì)礫石砂漿作為中間硬化壓實(shí)層，作為橋墩左右兩側(cè)將鋼管的襯墊架設(shè)置在橋墩兩帽之間，然后再將枕木鋪設(shè)固定在鋼管襯墊上。

4.2 安全支架設(shè)置

進(jìn)場(chǎng)前需先進(jìn)行基礎(chǔ)施工及放樣，確定墩體位置及固定控制支架的安放位置。外框采用雙排框，行間距1m，管間距0.8m，水平橋架安裝時(shí)，要將雙齒條梁直接支承在臺(tái)架基礎(chǔ)上部的支座上。安全支架與橋面縱梁連接時(shí)，由于其與平臺(tái)外預(yù)留空間墩身相連距離過(guò)近，導(dǎo)致無(wú)法獨(dú)立支撐起兩大排管架，同時(shí)外部的排管架框架也無(wú)法獨(dú)立支撐在基坑回填土上,故應(yīng)采取措施，在框架下放置枕木，解決支撐穩(wěn)固問(wèn)題。由于橋墩高度一般為43m以上，因此，整體橋墩由雙機(jī)架分為8次施工,每次為支架高度為6m，每一層為機(jī)架根部根據(jù)模板高度搭建的施工平臺(tái)。每一層支撐完成后，應(yīng)在其外側(cè)四周布設(shè)斜固撐，作為整體固撐保障其穩(wěn)定性，采用鍍鋅鋼管及專(zhuān)用扣件成線連接。

4.3 安全模板施工

（1）第一組模板組裝流程及注意事項(xiàng)。首先，澆注第一層鋼筋混凝土前,需要對(duì)其第一組大模板進(jìn)行拼裝，即需要先與第一組小模板通過(guò)螺栓拼裝組合，再整體組裝成一個(gè)固定的大面積模板。而其4個(gè)邊板則分成的4個(gè)固定大面積的大模板，兩者采用一根直徑小于16mm的螺栓固定連接。在施工人員準(zhǔn)備第一次施工組裝大模板時(shí)，需將規(guī)格為1.5×0.3m（跨橋）和1.0×0.3m（沿橋）模板，安裝在整個(gè)模板的頂部，對(duì)應(yīng)模板通過(guò)拉緊螺栓內(nèi)外橫向支撐加強(qiáng)。施工中，為保證澆注模板和料漿間的嚴(yán)密性，在混凝土模板兩端用手夾緊，再用雙面膠砂紙膠帶封口，同時(shí)擰松緊螺母,檢查確認(rèn)合格后，方可澆筑混凝土。（2）第二組混凝土模板安裝步驟及注意事項(xiàng)。第一層混凝土，需在施工完成且混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后方可拆除。小塊模板（高度0.3m）不可隨意拆卸,僅需松動(dòng)一個(gè)小模具螺釘即可。板材上方有一個(gè)大面積模板直角垂直連接處的螺栓將整體連接起來(lái)。模板被分割為四大區(qū)域，將兩套規(guī)格分別為：1.5×0.3m、沿橋架規(guī)格為1.0×0.3m的模板，安裝在第4個(gè)大面積模板基礎(chǔ)上，從而形成了一個(gè)有機(jī)的整體，可以單獨(dú)作為第二層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工模板使用。原始的混凝土模板，其第二層并沒(méi)有直接就被移除，而是通過(guò)夾緊或推拉的連接螺栓,與第一次混凝土澆筑及澆筑成型時(shí)所用的混凝土模板連接，作為混凝土模板基礎(chǔ)上的第二層模板的固定安裝點(diǎn)及支撐點(diǎn)使用（此模板要做第一層拆卸前兩層混凝土澆筑達(dá)到一定強(qiáng)度）。第二層混凝土模板采用吊運(yùn)模板進(jìn)行施工。橫橋向安裝模板用4臺(tái)5t手動(dòng)葫蘆吊裝, 順橋向模板用2個(gè)3t手動(dòng)葫蘆進(jìn)行吊裝，手動(dòng)拉動(dòng)。吊具掛在鋼管架橫梁上（使用15m工字鋼梁）。模板提升時(shí),每個(gè)模板的所有葫蘆需同步舉起。在在吊裝過(guò)程中,如果發(fā)現(xiàn)個(gè)別葫蘆不同步,應(yīng)更換模具，若模板不平整，應(yīng)調(diào)整單個(gè)葫蘆，使模板整體平整提升時(shí)保持水平，以確保力的平衡。

5 結(jié)語(yǔ)

本工程項(xiàng)目的安全實(shí)踐可以證明,在項(xiàng)目施工建設(shè)過(guò)程管理中，必須嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行施工，同時(shí)需加強(qiáng)組織管理,狠抓制度落實(shí),發(fā)現(xiàn)有關(guān)問(wèn)題應(yīng)及時(shí)調(diào)查、處理、解決,及時(shí)有效消除各項(xiàng)安全隱患。只有嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)制度及要求，才能確保薄壁墩施工的質(zhì)量、安全及進(jìn)度，杜絕各類(lèi)質(zhì)量安全事故的發(fā)生。