桥梁薄壁空心高墩施工技术探讨

摘要：随着我国改革开放的不断深入和社会经济的不断发展，基础设施的建设也在不断的向前推进，特别是在桥梁的建设方面，随着现代科学技术的不断发展，桥梁建设技术的更新也不断的加快，结构也是更加的新颖和美观，由重力型桥墩向轻型桥墩转变。作为轻型桥墩的一种，空心薄壁桥墩也普遍的运用于各大桥梁的建设当中。本文从桥梁薄壁空心高墩的施工工序、施工方式以及安全性能等方面出发，针对桥梁薄壁空心高墩施工技术中存在问题，做以下几方面论述。

关键词： 桥梁施工；薄壁空心高墩；施工技术

中图分类号： K928 文献标识码： A 文章编号：

1前言

空心薄壁墩有着众多的技术特点，比如说在承受重压或者柔性抗弯的条件下而不会导致桥墩结构遭到破坏；而且作为一种轻型的桥墩，由于自身重量小，因此对于基础及其基底的压力就相应减小了很多；在施工的难度方面也比较的简单，减少了混凝土的使用量，因此在一定程度上能够节约工程造价；另外，空心薄壁墩一般都是设在桥梁的主跨区，基底要求高，最好是设在坚硬的岩石上，桥墩高一般都是在30m以上。笔者根据广西阳朔至鹿寨高速公路某合同段的西牛大桥74m高的空心薄壁墩的施工经验，总结归纳在施工同类型结构过程中应注意的技术问题。

目前，在我国高墩桥施工的过程中，最为常见的施工方法一般有滑升模板法、提升模板法、滑升翻模法(主要用于不变坡的方形高墩)、爬升模板法以及钢管脚手架配合拼装钢模板法等。在桥梁施工中，从桥梁整体的成本投入出发，施工单位多采用钢管脚手架配合拼装钢模板法。这―施工方法的使用，不仅从根本上节约了施工成本，同时还大大提高了施工效率。

2桥梁薄壁空心高墩施工技术

通常情况下，墩身高度在超过30m的情况下全部统称为高墩多以空或者薄壁为主要形式，形状多以矩形为主。高墩桥一般在山岭中丘地区应用广泛，其施工难度大、技术高，在施工过程中需要多种大型机械配合，虽然操作较为不便，但其安全性能较好，并且对混凝土外观的质量控制也相对比较容易。

3 施工工序及施工方式

在桥梁施工过程中，薄壁空心高墩技术多应用于山岭中丘地区，在施工过程中往往面临着投资成本大、技术难度高以及施工环境恶劣等影响。薄壁空 高墩施工的过程中，其施工工序及施工方式，主要包括以下几个方面：

3．1塔式吊机的选择

当高墩桥采用薄壁空心的形式进行施工时，选择塔式吊机过程中需要主要注意以下几个方面：首先，对于高墩十分集中的高架桥，在塔吊的选择上，应当确保其臂长在50m一80m之间，才能保证一个塔吊能随时满足多个高墩同时施工，节约了施工机械的成本投入。其次，对于幅距相对较远的高架桥，可以同时选择多个轻塔吊。另外，在进行塔吊的吊起过程中，其起吊高度是根据墩身的实际高度来确定。这是因为当塔吊达到28m后，一般通过墩身使其余附着器相互连接，来确保塔吊的基础与高墩的基础保持在同一个水平面上。

3．2钢模板的加工制作

在高墩施工的过程中，钢模板的使用是整个施工程序中必不可少的一个环节。钢模板一般由变形模板与定型模板组成，且在加工的过程中，一般采用13mm厚的钢板制成。由此，就需要加工人员在加工的过程中，能仔细分析全桥墩各个部位，以便加工出来的模板具有通用性，在一定程度上降低桥梁建设的施工成本。

3．3扣件式钢管脚手架的搭设

单管立柱扣件式的脚手架在进行搭设时，其高度应当低于50m，当脚手架高度高于5om时，有以下几种搭设方法：第一，脚手架的下端部位采用双管立柱，而上端则采用单管立柱，应当注意的是单管立柱的高度应当确保不超过35m；第二，可以使脚手架的下端柱距减少一半，而较大的柱距也应当确保不超过35m，使用双排单管立柱的搭设方法，排距确保在1．Om～2.0m之间，立柱间距确保在0．8m～1．Om之间，纵、横向水平杆间距保持在1．2m～1．5m之间。施工单位要结合桥墩的实际状况，同时结合桥梁整体设计，选择合适的搭设方法，在确保桥梁高墩施工质量的同时，为施工人员提供安全保障。

3．4测量放线及准备工作

施工之前，应进行工程测量，主要是为了在承台顶部将墩柱的中心位置进行确定，并将其四角坐标进行测量和确定。在测量之后，将墩柱范围内的承台混凝土进行清理和凿毛，并使用高压水进行清洗，为下一步施工做好铺垫。

3．5钢筋加工与安装

在桥梁高墩施工过程中，钢筋的加工与安装，不仅关系着桥梁的质量，同时还直接关系着施工人员的生命安全。因此，就需要施工单位负责 ，主要包括以下几个方面：首先，在钢筋进场的过程中，应确保钢筋分类堆码整齐，同时还应做好相应的防锈蚀措施。其次，在钢筋加工的过程中，要严格按照桥梁的设计图纸进行加工，且在出现偏差时，应采取相应的应急措施，将偏差降到可控范围内，然后按图纸钢筋编号对钢筋分类编号存放。最后，在钢筋安装的过程中，施工人员应严格按照图纸设计进行绑扎。为保证保护层厚度，在钢筋与模板间设置PVC垫块。并聘用专业的绑扎人员进行绑扎，以确保绑扎的质量。

3．6模板安装

在模板安装过程中，主要包括以下几个步骤：首先，在模板加工好之后，技术人员应按照相应的要求仔细检验模板的质量，针对合格的模板需要刨光处理，并将其整齐放置。除此之外，工作人员还应在安装前，用电动钢丝刷仔细地清理模板表面，且按照相应的比例均匀地涂抹脱模剂(1：4)。其次，在使用塔吊吊装之前，施工人员应将已处理好的模板装成大模板，然后吊装。最后，在模板安装完成后，测量组的相关人员应对其进行仔细的检测，确保模板的正确安装。

3．7混凝土的生产、运输及浇筑

在混凝土生产的过程中，一般在自动拌和楼生产后，由专业的运输车将其运送到现场，而在其输送中，多用料斗或输送泵进行浇筑。在输送泵浇筑的过程中，其坍落度控制在15cm~18cm。在浇筑的过程中，应进行水平分层浇筑，并将其层厚控制在30cm左右。最后，由专业人员按照相关要求使用插入式振动器进行振捣。同时，施工人员在振捣的过程中，除了使用专业的振动器外，还应使用正确的振捣技术。

3．8工缝处理

应当将混凝土表面的水泥砂浆进行清理，在进行凿除之前，应当确保以下指标的实现：用水冲洗凿毛时，须达到0．5MPa；用人工凿除时，须达到2．5MPa。在进行凿毛处理之后，用水将混凝土表面冲洗干净，确保其充分的湿润，不能留有积水；在进行新的混凝土浇筑之前，应当将垂直缝使用净水泥浆进行刷洗，水平缝则需要在表面敷设厚度在lcm~2cm的水泥砂浆。对施工缝处理后，还应当对到达一定强度的处理层的混凝土进行继续浇筑，通常情况下最低为2．5MPa。在进行浇筑混凝土期间，应当由专人进行支架和模板的预设和检查，对其稳固情况进行检查，一旦发现有松动或者是移位的情况应当及时进行处理，同时应当注意插入式振捣器的机头是否与模板或者钢筋预埋件产生碰撞而发生松动和变形。还应等到处理层混凝土达到一定强度后方能继续浇筑混凝土，一般最低为2．5MPa。浇筑混凝土期间，要设有专人检查支架、模板、钢筋和预埋件等的稳固情况，当发现有松动、变形、移位时及时处理。同时还要随时注意插入式振动器的机头与模板、钢筋及预埋件碰撞所引起的松动、移位和变形。

4 空心薄壁墩的质量控制

4．1薄壁空心墩的测量监控措施

由于墩身高，需多次翻模，为保证墩身垂直度和中心位置准确，施工中采用三维空间定位法，采用空间坐标控制墩身四角，测量仪器采用全站仪。在承台旖工前，首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点，模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜，模板安装完成后，利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比，利用千斤顶调整模板，误差控制在lOmm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅，在每次浇注混凝土后，对墩身进行四角复测，并测量四角的标高，达到双控效果，即标高及线型控制，为下次立模提供数据参考，发现模板偏位之后应立即对模板轴线进行调整，为了不造成线形的不美观，调整不能一次性到位，调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板，慢慢进行调整。

4．2外观质量控制

高墩施工由于多次立模，多次浇注，容易引起外观质量下降。为了提高外观质量，经多次探索，施工中采取了以下措施：高墩施工由于多次立模、多次浇注，容易引起外观质量下降。为了提高外观质量，经多次探索，采取了以下措施：

(1)采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料，确保外观的一致性。

(2)调整混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，采用“双掺”技术，增加适量粉煤灰和减水剂，这使得混凝土的颜色更均匀，和易性更好。

(3)水平施工缝凿毛处理，在每板混凝土施工后，均留下一道水平施工缝，当混凝土终凝前，即可由人工在内外模外侧，由近及远绕周圈凿混凝土表面浮浆。在待再立模前清扫干净即可。

(4)浇筑混凝土前，先对上次施工顶面人工凿毛，对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查、整理，清除杂物，用高压水冲洗干净，模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。

(5)混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注．每层30cm。采用插入式振捣棒星型振捣，要求移动间距不超过振动器作用半径的1．5倍；与侧模应保持5-lOcm的距离；插入下层混凝土5-lOcm操作严格遵守快插慢拔要求，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。

(6)提高立模精度，改用厚lOmm的海绵胶皮处理接缝，保证接缝严密。

(7)尽可能安排在下午或夜晚温度较低时安排混凝土浇注施工，减小混凝土的坍落度损失。

(8)混凝土浇注时，混凝土面低于模板面lOcm，保证混凝土面的连续性。

(9)为确保墩身外观质量，模板翻升到位后，必须对模板进行彻底的清理、调直、修补和加固。

(10)混凝土浇筑完成后，未拆模前，应在养护期间经常使模板保持湿润，拆模后立即进行薄膜覆盖，每3．6h洒水一次，以保持混凝土表面湿润，养护期不少于7d。混凝土强度达到2．5MPa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚一工架等荷载。

(11)模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致、棱角分明。

5墩身施工线型控制

5．1影响高教施工精度及其解决办法

薄壁空心墩设计，墩身柔度大，在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响，墩身的轴线就会发生弯曲和摆动，使墩身处于一种动态之中。所以在墩身施工中需针对不同的情况采取相应的措施：

5．1．1 境温差

高温季节，在阳光的照射下，高墩的朝阳面和背阳面温差较大，墩身也因此产生不均匀膨胀，使其向背阳面弯曲，其对墩身施工精度的影响很大，而且其影响值随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。

在施工中拟采用以下方法进行控制：

(1)喷水降温法：通过安装在内外翻模板结构上的环形喷水养生管，间断地向墩身喷水，在养护墩身的同时起到降低阴阳面温差的作用，从而使日照温差引起的墩身轴线偏位减少到最小。

(2)在测量控制中确定一个基准温度和基准时间，以消除温度变形对墩身成型精度的影响。选择在日出前后测量墩身的高度和平面位置，以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均匀变化，造成测量定位的困难。具体实施方法为：在每天上午6：30左右，沿墩身横、纵方向两条中心线。在翻模下口精确安放水平尺，用全站仪进行测量，墩身部_位模板的日照偏差，在模板中线调整中予以消除，以达到克服温差影响的目的。

5．1．2力、机械振动和施工偏载

风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的。为此采用刚度大的模板以提高模板整体的抗弯、抗扭强度；在施工作业平台上须定人定岗，在墩身混凝土浇筑时，混凝土应从四边均衡下料，以防止混凝土出现偏压，造成模板倾斜。

5．2墩身施工过程监控

桥墩施工监控是本桥施工监控的重要内容之一。在桥梁的施工过程中，桥墩的空间位置受施工测量、日照、混凝土的收缩和徐变，以及主梁的合拢顺序等多种因素控制。在墩身施工过程中应积极与现场监控组密切配合，协助完成现场相关数据的采集工作。

5.3 提升系统

由液压控制台、千斤顶、油路及支承杆组成，控空制台采用HY一36型，千斤项采用QYD一60型，支承杆采用D48x3．5mm钢管，接头采用D38mm无缝钢管，L=300mm。油路为三级并联，液压控制台设置在操作平台中部。

5.4 操作平台系统

由外挑架、内平台及内外吊架组成，外挑架采用钢管连接为空间桁架形式，以增加整体刚度。内平台用槽钢连接，外挑架、内挑架及两层绑扎钢筋架均铺5cm厚木板，外设防护栏杆，挂安全网。

6总结

在桥梁施工中，薄壁空心高墩施工技术的应用，不仅节约了桥梁的施工成本，还提高了施工效率，在桥梁施工中发挥重要的作用。同时需要桥梁的施工人员能严格按照桥梁的施工程序进行施工，加强对大型施工机械的安全性能检查，避免施工安全事故的发生，同时也为桥梁的质量提供了保障。