曹家沟特大桥空心薄壁高墩的施工和质量控制

摘要:通过对重庆彭水至武隆高速公路C24标段曹家沟特大桥空心薄壁高墩施工技术的研究，结合实际采用的施工措施以及取得的效果，阐述了空心薄壁高墩施工工艺流程及质量监控等的一些体会。

关键词:薄壁空心墩 施工工艺 质量监控

中图分类号：TV523文献标识码： A 文章编号：

随着我国交通事业的迅猛发展，高速公路建设桥梁结构不断向大跨、薄壁、轻型、整体方向迈进，高墩大跨径预应力混凝土连续刚构桥得到了广泛应用。结合本人多年以来的施工经验，现就空心薄壁高墩的施工及质量控制谈谈体会。

工程概况

重庆彭水至武隆高速公路C24标段曹家沟特大桥全长855米，位于重庆市武隆县境内，是本标段的控制性工程之一。全桥采用168根嵌岩桩基础，变截面薄壁空心墩共48根；其中主墩9号墩采用空心薄壁墩设计，高73.5米，墩身混凝土设计标号为C45混凝土，上部采用先简支后连续结构预应力砼T梁，结构形式为：3-30m+4×3-50m+ 5-30m。

施工方案：本桥施工现场通过修筑施工便道，解决地面水平运输问题，并在各个墩台位置平整出满足施工的场地，对于本桥高墩施工的垂直运输问题，考虑到桥墩较高，钢筋用量大、模板的调动周转频繁，在各主墩的线路左侧设置一台QTZ263型塔式起重机，回转半径为50米，最大起重重量6T，满足施工要求。在左右幅桥墩间搭设“Z”型回转钢管爬梯作为施工人员通道，并锚固于墩身上。混凝土采用自建搅拌站提供、罐车运输；输送采用塔吊吊装。

施工重点工艺

空心薄壁高墩施工的重点和难点工艺主要有四个方面：

1——高墩模板工艺；2——钢筋笼制作与安装；3——C45砼浇筑工艺；4——墩身质量监控

1.高墩模板工艺：结合大桥特点，从降低成本和确保工程质量出发，空心薄壁高墩采用无支架翻模施工方案。翻模工艺是配合两节模板，先安装第一节模板浇筑混凝土后，再安装第二节模板。每次浇筑砼前仍有一节模板紧固于已浇筑砼体，上一节模板则处于待浇筑砼状态，紧固于墩身上的支撑模板是依靠模板自身与墩身混凝土面摩擦力支撑上一节模板重量和其它荷载。

1.1翻模工艺流程：翻模施工的工艺流程为：施工准备￫绑扎钢筋￫翻模安装￫浇筑混凝土￫模板翻升￫施工到墩顶拆除模板。模板翻升、绑扎钢筋、浇筑混凝土等项工作是循环进行的，直至墩顶。其间穿插对中调平、混凝土养护及埋设预埋件等工序。

翻模在工厂制作完成后，要检查测试其参数是否符合设计要求并编号，运送到工地后，要进行试拼，并进行试验墩施工，待相关单位共同确认各项试验参数及优化设计值后，经验收合格，方可进行正式墩身施工。

1.2模板制作：模板是保证墩柱各部分尺寸和外观质量的基础，必须满足以下技术要求：⑴具有足够的强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中可能产生的各种荷载；⑵保证结构物各部形状和尺寸准确无误；⑶制作简单，支拆方便，拆模时能尽量减少模板的损耗，以提高模板周转使用率；⑷模板表面平整，接缝严密，不漏浆。

1.3模板的支立：根据要求，通过计算，决定采用整体（4块/节）拼装式模板。考虑到砼的浇筑能力和模板支拆的便利，模板高度设计为3节，每层模板设计高度为2.25米，每层由4块整体式大块模板组拼而成。模板横向主肋采用[16槽钢，中竖向主肋采用[8槽钢，中横主肋采用10mm钢板，纵横向边主肋采用角钢∠80*80*8，板面采用5mm的钢板，内外模板通过直径20mm圆钢对拉杆连接，在稳定性方面主要通过拉杆的抗剪、混凝土与模板的粘结力、模板的整体受力来保证整个模板的稳定性。

2.钢筋制作与安装： 由于桥墩较高，钢筋骨架不可能一次焊接成形，因此结合翻模的高度分段进行钢筋骨架的成形，成形后采用分段焊接进行接高，结合本桥的施工场地和起吊能力及钢筋的定长，单位骨架可按9.5米左右制作成段再接长。钢筋加工前、加工中和完成后，有关原材料和焊件试验、强度检测要同步进行，钢筋笼安放前要经监理检查合格后方可焊接接长。

3.C45砼浇筑 ： 混凝土浇筑与养护对薄壁高墩的质量起着至关重要的作用。由于薄壁高墩的壁厚仅50厘米，且钢筋密布，给下料和振捣带来了极大的困难，因此在施工过程中应严格控制以下几个方面：

3.1混凝土的选择：由于彭武高速公路C24标段地处郊区，附近无商品混凝土公司可供选择，且混凝土方量较大，为确保施工任务圆满完成，由业主、监理和施工三方共同确定，由项目部自建混凝土搅拌站，在保证混凝土质量的前提下，对现场薄壁空心墩进行浇筑。

3.2混凝土浇筑：在墩身混凝土浇筑前，每次就对脚手架、模板、锚固筋、预埋件、机械设备、混凝土接缝处理等情况进行全部检查，以有关方签字后方能浇筑，塔式起重机每次起吊混凝土作业时，要有专人指挥，起吊重量不能超过允许值。

3.3混凝土振捣：墩身混凝土浇筑采用插入式振动器捣固，振捣过程中注意过捣和漏捣，特别是钢筋笼接长焊接处，要配合人工振捣才能保证捣实。因每次浇筑高度均超过2米，按规范要求设置了3套串筒或溜槽，这样就能保证在浇筑混凝土时不产生离析、烂脚、峰窝麻面等质量通病。

四、墩身质量监控：重点有以下几个方面：测量监控、垂直度监控、沉降监控等。由于墩身高，需多次翻模，为保证墩身垂直度和中心位置的准确，施工中采用三维空间定位法，采用空间坐标控制墩身四角，平面位置测量采用全站仪，在承台施工前，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整个施工过程中墩身钢筋不移位、不偏斜。模板安装前在承台上准确测放出模板的四个控制点，利用全站仪测量模板的倾斜度，安装完成后，再复测模板体系的垂直度，利用千斤顶调整模板，误差控制在规范值内。每次浇筑混凝土前，质检工程师和监理工程师复查墩身模板的测量记录。浇筑过程中，全站仪全程监控墩身高度和垂直度。对高墩的沉降观测，不仅是规范强制性规定，也是后期架梁和交付的前提，本桥的沉降观测自第一节混凝土浇筑完成后就实施监控测量，及时联合监理、设计院分析监测结果。

五、结束语：

实际证明，翻模施工是确保施工质量和进度目标的有效措施。与传统的钢模相比，分节整体模板安装更加方便，进度更能保证，质量更易控制，同时能有效保证混凝土的外观质量。大大减少了后期对高墩的外装修和修补费用，有效节约了工程成本！

参考文献：

①交通部第一公路工程局：公路施工手册

②刘冰：桥染超大薄壁空心墩施工技术

③侯旭东：薄壁空心墩的施工工艺及质量控制