大型桥梁高墩柱施工方法

摘要：随着我国高速公路里程的延伸，越来越多山区公路进入开发建设阶段，跨越宽谷深沟的高墩高架桥不可避免的广泛应用，高墩柱施工也往往成为控制工程施工进度和工程成本的关键。文章结合百靖高速公路第14合同段高墩柱施工实践介绍了高墩柱施工的主要施工工艺及质量控制要点，浅谈几点体会。

关键词：高墩柱；翻模法；圆柱墩；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：

1前言

随着我国高速公路建设事业的飞速发展及偏远山区经济发展的需要，越来越多高速公路项目在山区展开。为提高线性标准及节约建设资金，对于路线跨越宽谷深沟地段，往往采用高架桥的建设方案，由此，经常会遇到高墩柱桥梁施工困难等问题，如何合理地选择高墩柱施工方案已成为降低工程造价、缩短工期、保证高墩柱施工质量的关键。

2工程概况

百靖高速公路第14合同段位于百色市德保县境内,全长2.96公里，有大桥两座，上部构造分别为30m的预应力连续T梁，下部构造为柱式墩配桩基、整体式台配桩基、重力式台配扩大基础，以及薄壁墩配桩基。该桥桥位地理环境多为峰丛洼地、谷地地貌，原始地形险峻，地质条件复杂，桥梁下部结构多为20m以上高墩柱

3山区高架桥高墩施工的特点及难点

该桥梁所处地形复杂，交通运输不便，而且主墩墩身高度较高。工程量大，工期短，因此桥墩施工是该工程的关键所在。对于高墩柱存在以下特点：

（1）高墩分节施工，工艺复杂，施工周期长： 为保证高墩柱混凝土浇筑质量，避免因落差过大造成混凝土骨料分离，一次浇筑高度控制在4-6米，对于20米以上的高墩柱往往需多次浇筑，造成施工工期加长及混凝土浇筑质量难以控制等难题。为了加强单根墩柱之间的稳定性，施工图设计一般多设连接系梁，增加了墩柱施工的中间环节，施工工艺更加复杂。

（2）高墩柱平行作业需要较多模板及吊装设备投入：高墩混凝土施工时，混凝土落差大，冲击力强，对模板刚度要求高，高墩柱施工往往采用厚度6mm以上的大型定型钢模板，模板造价较高。由于高墩柱往往分节浇筑，单根墩柱施工周期长，受总工期的限制，各大桥的高墩柱只能采取平行作业的施工组织方法，需配备多套自成体系的模板，模板投入大。受起吊能力的限制，高墩柱施工须配备大吨位的吊车，且全桥高墩柱数量多，分散于不同的山沟内，致使吊车等设备很难相互调配使用，导致机械设备的投入也大。

（3）高墩施工危险性大，施工安全要求高，安全防护投入大。施工人员经常需要在高空作业，如安全防护不到位，很容易发生安全事故。高墩施工平行作业，遍地开花，施工中往往搭设多套脚手架及安全爬梯工人上下，安全防护投入极大。

（4）计量支付周期长，资金周转压力大：由于高墩柱的施工次数多、周期长，必须整根墩柱完成且该墩柱最后一次混凝土的龄期达到28 天才有计量资格。在相当长的时间内，虽然墩柱完成的延米数大，但其不符和计量原则的规定，大量的未完工高墩柱不能计量，施工单位垫付的资金不能回笼，势必使工程施工陷入步步危机之中。

4施工方案简介

目前薄壁高墩柱施工中应用较多的施工方法有翻模法、爬模法及滑模法等，本工程对几种施工方法进行经济比较及技术论证采用脚手支架翻模法进行薄壁墩施工。在翻模法施工中钢筋、模板的安装采用塔吊吊装，泵送或塔吊送料分层浇筑混凝土。

圆柱式高墩由于有桩基系梁及墩柱间系梁构成支撑体系，所以采用特制定型钢模板一次浇筑成型的施工方法。高墩混凝土在吊车能及的高度用混凝士运输车送至现场，以吊车配混凝土吊斗，利用串筒浇筑，吊车不能及的高度，用混凝土输送泵直接送至模板内浇注，用插入式振捣器振捣，混凝土采取分层连续浇注。地面系梁施工前，开挖或修筑浇筑平台，并用C15混凝土浇筑垫层后进行混凝土浇筑施工；墩柱间系梁架空较高，采用抱箍法支立模板浇筑施工。

5薄壁墩翻模法施工

翻模是由三节段大块组合模板及支架、工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。翻模施工的基本原理是：将工作平台支撑于已达到一定强度的墩身混凝土上，以液压千斤顶为动力提升工作平台，达到一定高度后平台上悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装、钢筋绑扎等项作业，进行混凝土的浇筑、振动工作，吊架移位单元和中线控制等作业则在工作平台上进行。内外模共设三节，每节高度为2m，循环交替翻升。当第三节混凝土灌注完成后，提升工作平台，拆卸并提升第一节模板至第三节上方，安装、校正后，浇注混凝土，依次周而复始。

5.1薄壁墩翻模法施工工艺流程

本工程采用支架翻模施工，在脚手架上搭设工作平台，塔吊配合手动葫芦提升组合模板翻模施工。根据该桥实际，翻转模板用大块组合模板拼成， 因墩身较高，综合考虑了节段施工时间、机具长度及钢筋配料和减少砼施工缝的数量的目的，共加工4层模板，每层2m，总共8m。施工时，根据实际情况每次可浇筑2节或3节模板的高度，即每次翻2层或3层模板，浇筑4m或6m高的混凝土。

施工流程：施工准备组装翻模绑扎钢筋浇注混凝土提升工作平台模板翻升施工至墩顶拆除模板拆除平台。

5.2 翻模施工关键技术

5.2.1 钢筋的加工及绑扎

墩身主筋采用等强直螺纹连接，钢筋绑扎严格按照图纸中的位置、间距以及规范中规定的允许误差进行。

5.2.2 模板的安装

钢筋绑扎完毕检验合格后进行模板安装，模板拼装之前先将模板磨光清除干净，涂抹脱模剂，脱模剂采用性能可靠的脱模剂，涂刷要轻、薄、均匀，以保证混凝土表面颜色一致。模板拼装完毕后，穿入拉杆进行模板加固。检查模板的接缝及错台，模板的接缝控制在1mm以内，模板的错台控制在2mm以内；用钢尺检查模板的几何尺寸，拉线检查模板的顺直度，用铅垂仪检查模板的垂直度。施工中严格控制轴线偏移在1厘米以内。如果有不合格的情况，用手拉葫芦和千斤顶进行调整。

5.2.3混凝土顶面高度的控制

因墩身混凝土分节浇注，控制好每节混凝土顶面高度可以保证相邻两段墩身接缝良好，从而保证混凝土的外观美观。当混凝土浇注到顶层时，使混凝土顶面稍高于模板顶，以便凿毛时方便清洗处理；浇注完毕后派专人用木抹子将模板四周的混凝土抹平，保证混凝土面与模板顶面齐平，以保证上下两节段为一条平齐的接缝。

5.2.4节段间接触面凿毛

为了保证上下两节段的良好结合，待混凝土强度达到2.5Mpa后进行人工凿毛。凿毛标准为，首先必须将混凝土表面浮浆凿掉，露出石子，凿深1㎝-2㎝,凿完后用风枪先吹掉混凝土残渣，再用高压水冲洗干净。保证凿毛的混凝土面清洁。

5.2.5墩身模板拆除与翻升

拆模时用手拉葫芦将下面一节模板悬挂于它上一节模板对应的外操作平台支架上；卸掉模板的拼缝螺栓，抽掉对拉螺杆，下节模板脱落；脱模后放松葫芦，使拆下的模板悬挂在上节的模板上；然后利用塔吊翻上、拼装、穿对拉螺杆、模板调整。

当下一节段钢筋、劲型骨架安装完成后，以上一节段最上小节模板为支撑面，拆除其下两小节模板并将模板表面清理干净、涂上脱模剂后，用塔吊和手动葫芦将其翻升至最上一小节模板上。此时全部施工荷载由已硬化并具有一定强度的墩身混凝土传至基底。依此循环，钢筋接长绑扎，劲型骨架安装拆模、清理模板翻升模板、组拼模板中线与标高测量灌注混凝土和养生的循环作业，直至达到设计高度。