薄壁空心高墩施工技術(shù)探討及其質(zhì)量控制

1、薄壁空心高墩施工技術(shù)探討及其質(zhì)量控制一、工程概況百勺洋大橋橫跨文川河，河道寬約70m，水深2m左右。河道兩側(cè)坡腳為農(nóng)耕用地，山體自然坡度3035，最大相對(duì)高差約50m。左線中心樁號(hào)ZK33+595.0，橋孔為(4M0+4M0)米預(yù)應(yīng)力砼鋼構(gòu)T梁，橋長(zhǎng)328m;右線中心樁號(hào)YK33+595，橋孔為(4MO+4M0)米預(yù)應(yīng)力砼鋼構(gòu)T梁，橋長(zhǎng)328m。左右線橋均部分處于直線上，部分處于半徑R=1000米的圓曲線及緩和曲線上。橋孔T梁直梁設(shè)置，通過(guò)調(diào)整內(nèi)外翼緣寬度來(lái)調(diào)整橋面寬度及線型，墩臺(tái)基礎(chǔ)均為徑向布置。設(shè)計(jì)水位為255.44米，設(shè)計(jì)流量1970立方米/每秒，流速3.26米/每秒。橋墩為空心薄壁墩，

2、壁厚0.6m，雙排(4根樁)挖孔樁承臺(tái)基礎(chǔ);橋臺(tái)為重力式U型橋臺(tái)，明挖擴(kuò)大基礎(chǔ)。墩身混凝土設(shè)計(jì)標(biāo)號(hào)為C40。該大橋墩身高度高，并且墩身施工受水庫(kù)蓄水期的影響，因此薄壁空心高墩施工是大橋施工的重點(diǎn)和難點(diǎn)。下面結(jié)合百勺洋大橋工程的特點(diǎn)，探討薄壁空心高墩施工技術(shù)。二、薄壁空心高墩的施工設(shè)計(jì)垂直運(yùn)輸機(jī)械選擇百勺洋大橋高墩施工的突出問(wèn)題是垂直運(yùn)輸。由于高度和地形的限制,一般履帶式或輪胎起重機(jī)均無(wú)法滿足其要求,所以選擇合適的起重機(jī)械尤其重要?？紤]到該橋主墩高，混凝土、鋼筋用量大,且每個(gè)主墩相距35m以上,同時(shí)，為方便兩岸材料倒運(yùn)及上構(gòu)現(xiàn)澆施工的需要,在兩岸采用鋼管樁為基礎(chǔ)，工字鋼、槽鋼及貝雷片為橋面系的鋼

3、便橋，在高墩施工時(shí)，以塔吊解決材料和小型構(gòu)件的垂直運(yùn)輸。（二）支架、摸板的設(shè)計(jì)混凝土結(jié)構(gòu)現(xiàn)澆施工中模板工程費(fèi)用約占1/3，支拆用工量約占1/2，因此模板的選用、設(shè)計(jì)對(duì)節(jié)約材料，降低工程成本關(guān)系重大。高墩施工常用的施工技術(shù)有以下幾種：（1）搭設(shè)落地腳手架施工法。該施工方法由腳手、模板等組成，使用材料多，成本高，工期無(wú)法保證，同時(shí)受高墩施工高度的影響。（2）滑模施工法?；Ｓ商嵘?、模板、工作平臺(tái)、提升系統(tǒng)組成，工期快，但必須耗用大量滑升支承桿材料和測(cè)量-施工定位的勁性骨架材料，成本較高，且由于該橋部分墩處于水中，施工組織困難。（3）提升模板施工法。該施工方法施工控制容易，但也必須耗用大量的提升和

4、施工定位用的勁性骨架材料，且施工速度較慢，勞動(dòng)強(qiáng)度較大，工期不易把握。（4）爬模施工法。該施工方法實(shí)現(xiàn)了節(jié)段施工流水作業(yè)，勞動(dòng)強(qiáng)度小，施工控制方便，但爬升結(jié)構(gòu)體系復(fù)雜，工序較繁瑣，成本也較高。5）翻模施工法，成本較低，但施工控制和安全保證較難。通過(guò)比較，結(jié)合百勺洋大橋工程施工特點(diǎn)和現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)有材料情況，且從降低成本出發(fā)，項(xiàng)目經(jīng)理部在傳統(tǒng)提升翻模技術(shù)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改型，自行設(shè)計(jì)了提升托架翻轉(zhuǎn)模板，對(duì)高35m以上的26號(hào)墩墩身采用提升托架翻轉(zhuǎn)模板法進(jìn)行施工。提升托架翻轉(zhuǎn)模板體系主要由托架、模板系統(tǒng)兩部分組成。（1）提升托架由桁架和支架兩部分組成。桁架由貝雷梁拼裝而成，支架用鋼管搭設(shè)，固定在貝雷梁上

5、，貝雷梁用螺栓固定在托梁上，托梁帽通過(guò)托鐵用螺栓固定在已澆筑好的墩柱上（墩柱在澆注前先預(yù)埋好特制螺母）。支架頂上安裝小型工作門吊，門吊用來(lái)吊裝墩柱模板、起吊和安裝鋼筋、澆注墩身混凝土等，支架上鋪設(shè)鋼板或木板，作為作業(yè)人員的工作平臺(tái)，在整個(gè)網(wǎng)架平臺(tái)周圍設(shè)密目安全網(wǎng)。（2）模板系面板采用大塊鋼模板，橫肋、豎肋采用槽鋼。施工時(shí)根據(jù)墩身的結(jié)構(gòu)尺寸進(jìn)行組拼成大塊模板。組拼模板高4m，分2個(gè)節(jié)段，每節(jié)長(zhǎng)2m，每次澆筑2m，留2m作連接支承模，使每一節(jié)砼接縫平順。三、提升托架翻轉(zhuǎn)模板施工要點(diǎn)（一）墩身施工流程（1）基礎(chǔ)段墩身施工。采用常規(guī)鋼管支架施工方法施工基礎(chǔ)段墩身。（2）首節(jié)模板安裝。在承臺(tái)或已澆注的1

6、0m墩身上測(cè)量放樣，用空中索道吊裝模板，人工輔助就位。根據(jù)墩身的位置尺寸拼裝托架翻模體系，先拼裝墩身一個(gè)面的外模，然后逐次將整個(gè)墩身的第一節(jié)外模板組拼完畢。外模板安裝后吊裝內(nèi)模板。拼裝完成后，經(jīng)驗(yàn)收合格，綁扎安裝墩身鋼筋，安裝墩身高度為6m施工模板，再利用支架和拉桿固定模板。（3）混凝土灌注。檢查驗(yàn)收鋼筋及模板安裝質(zhì)量合格后，澆筑第一節(jié)6m高墩身砼。在內(nèi)外模板和鋼筋之間安裝L混凝土灌注漏斗，混凝土在拌和樓集中拌和后通過(guò)卷?yè)P(yáng)機(jī)送至內(nèi)施工平臺(tái)上，通過(guò)漏斗由人工鏟送入模?；炷敛捎盟椒謱庸嘧?，每層厚度40cm左右，用插入式振搗器振搗，不要漏搗和過(guò)度振搗。（4）模板拆除及翻升。待砼達(dá)一定強(qiáng)度后，拆除

7、底節(jié)2m墩身內(nèi)模板，向上提升至施工節(jié)段，進(jìn)行下一節(jié)2m墩身施工。墩身每澆筑8m，托架整體提升一次，每次提升8m。（5）按以上順序進(jìn)行墩身各節(jié)段施工，直至墩頂。（二）提升系統(tǒng)提升程序提升托架翻轉(zhuǎn)模板提升系統(tǒng)由千頂、高壓油泵、千斤繩、連接線（千斤繩和鋼絞線連接）、鋼絞細(xì)、工具錨組成，提升主要由張拉千斤頂來(lái)完成。模板提升按如下程序進(jìn)行：1）首先，把千斤頂繩固定在已澆筑完砼的墩柱頂受力鋼筋部，鋼絞線和千斤繩把千斤頂提起貼近托梁上弦，向千斤頂供油使千斤頂繩和鋼絞線初步拉緊，停止供油。（2）扭松托鐵與托梁的聯(lián)接螺栓，繼續(xù)向千斤頂供油，當(dāng)托梁離開(kāi)托鐵1cm左右后停止供油，擰出托鐵固定螺栓。（3）繼續(xù)向千斤頂

8、供油，頂完千斤頂行程，夾穩(wěn)工作錨夾片，千斤頂回程，此時(shí)托架由工具錨提著。（4）千斤頂回程后，再提起貼近托梁上弦，供油頂起托梁時(shí)，夾片自由松開(kāi)，重復(fù)頂起托梁直至上升至托鐵錨固位置。錨固好托鐵于墩身上，擰緊聯(lián)接螺栓，至此完成一次提升過(guò)程，進(jìn)行下段墩柱的施工。在上述提升過(guò)程中，夾片由于多次重復(fù)使用，容易造成夾片磨損過(guò)大而導(dǎo)致滑牙。為加大托架提升的安全，在提升時(shí)使用手拉葫蘆協(xié)助千斤頂同步提升，提升過(guò)程中保持托架的平衡，距每個(gè)提升點(diǎn)同步上升。（三）隔板的施工當(dāng)墩身施工到離隔板12m時(shí)，在墩身預(yù)埋構(gòu)件，當(dāng)施工到隔板位置時(shí)，利用預(yù)埋構(gòu)件拼裝托架，作為隔板施工的支承架，然后在托架上進(jìn)行隔板鋼筋綁扎、模板安裝。

9、空心墩內(nèi)模采用輕型鋼模，為使模板能順利拆出來(lái)，在澆隔板混凝土?xí)r，預(yù)留1個(gè)60cmX50cm的預(yù)留孔，把內(nèi)模拆出來(lái)后，把鋼筋焊接上，再用吊板澆筑混凝土把隔板預(yù)留孔封住。四、薄壁空心墩的質(zhì)量控制（一）薄壁空心墩的測(cè)量監(jiān)控措施為確保高墩施工的質(zhì)量，在施工過(guò)程中，應(yīng)做好墩身的測(cè)量和監(jiān)控。提升托架翻轉(zhuǎn)模板施工工藝測(cè)量控制墩柱斷面復(fù)雜，結(jié)合現(xiàn)有測(cè)量條件,利用三角高程法測(cè)定墩柱模板頂標(biāo)高,采用單測(cè)站極坐標(biāo)法結(jié)合量鋼尺法，控制墩柱模板主要角點(diǎn)的平面就位，使其滿足設(shè)計(jì)要求。一個(gè)墩柱每施工6m,采用雙測(cè)站極坐標(biāo)精確測(cè)定墩柱模板各主要點(diǎn)的平面位置，同時(shí)用懸掛鋼尺法精確測(cè)定墩柱模板頂?shù)臉?biāo)高，以此來(lái)檢核及修正三角高程。

10、當(dāng)一節(jié)混凝土澆筑完成,要即刻對(duì)混凝土面的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè),以掌握模板在混凝土澆筑前后的變位,同時(shí)提供下一節(jié)模板的安裝參數(shù)。（1）在承臺(tái)施工前,首先放出墩身十字線，做好型鋼支架，將墩身預(yù)埋鋼筋準(zhǔn)確定位并確保在整個(gè)施工過(guò)程中墩身鋼筋不移位，不偏斜。（2）在第一次立墩身模板時(shí)，采用平面坐標(biāo)法（與導(dǎo)線點(diǎn)聯(lián)測(cè)）準(zhǔn)確測(cè)放出模板4個(gè)控制點(diǎn)的平面位置,采用三角高程法測(cè)放出模板頂面高程,然后利用鉛錘線測(cè)量模板的傾斜。（3）以后每節(jié)段立模時(shí)均與第一次一樣測(cè)量控制放樣,而且還要對(duì)前一節(jié)段進(jìn)行竣工檢查（4）每次測(cè)量時(shí)間固定在溫度、陽(yáng)光等氣候因素影響較小的每天早上9:00以前或下午4點(diǎn)以后進(jìn)行。5）平面位置控制。將全站儀

11、架于控制點(diǎn),用極坐標(biāo)法通過(guò)控制模板位置來(lái)控制墩柱平面位置。（6）高程控制。在承臺(tái)上南北面各布設(shè)兩個(gè)水準(zhǔn)點(diǎn)作為基準(zhǔn)高程,基準(zhǔn)高程采用三角高程測(cè)量的方法從控制點(diǎn)用檢定鋼尺沿墩柱向上傳遞。（二）外觀質(zhì)量控制高墩施工由于多次立模，多次澆注，容易引起外觀質(zhì)量下降。為了提高外觀質(zhì)量，經(jīng)多次探索，施工中采取了以下措施：（1）針對(duì)混凝土泵送難，和易性差，顏色灰白的問(wèn)題，施工中優(yōu)化了混凝土配合比，在保持原來(lái)配合比、坍落度的前提下，采用“雙摻”技術(shù)，增加適量粉煤灰和減水劑，這使得混凝土的顏色更均勻，和易性更好。（2）提高立模精度，采用玻璃膠或橡膠皮處理接縫，保證接縫嚴(yán)密。（3）夏季施工，由于氣溫較高盡可能安排在下午或夜晚溫度較低時(shí)澆注混凝土，減小混凝土的坍落度損失。（4）混凝土澆完后，立即進(jìn)行覆蓋養(yǎng)護(hù)，拆模后用塑料薄膜包裹，進(jìn)行濕潤(rùn)養(yǎng)護(hù)，同時(shí)避免上一節(jié)段墩身混凝土澆筑時(shí)污染已澆筑的下部墩身。（5）拆模后及時(shí)修復(fù)表面缺陷,保證墩身顏色一致,棱角分明。五、結(jié)語(yǔ)在高墩施工中正確選用合理