周嘉陵

(新疆陸通交通建設(shè)有限責(zé)任公司)

空心薄壁高墩施工技術(shù)研究

周嘉陵

(新疆陸通交通建設(shè)有限責(zé)任公司)

在空心薄壁高墩施工中選擇正確的施工方案十分重要，某鐵路特大橋選擇的塔吊垂直運(yùn)輸配合無(wú)支架翻模施工方案是一種切實(shí)可行的、新穎的施工方案，其適用地理?xiàng)l件復(fù)雜且跨度大，大型機(jī)械設(shè)備難以進(jìn)場(chǎng)施工的地方，其有設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低廉、安全可靠的優(yōu)點(diǎn)，為新疆今后的橋梁施工提供寶貴經(jīng)驗(yàn)。

空心薄壁高墩;施工方案;質(zhì)量控制

1 工程概況

某鐵路特大橋全長(zhǎng)1 385 m，位于R=5 000 m的圓曲線上，橋中心里程為DK169+776，全橋均位于+13‰坡道上。橋的7號(hào)墩墩高為30.1 m，5號(hào)墩墩高為38 m，因而墩身采用薄壁空心墩，壁厚55 cm。橋所處地形為山區(qū)沙石地，橋的海拔在250～300 m，相對(duì)高差50 m左右。

2 施工方案的選擇

2.1 爬模、提模、翻模施工方案

3.2 拼裝鋼配合鋼管腳手架施工方案

爬模一般是由爬架、爬升設(shè)備以及模板三個(gè)部分組成，其特征是施工時(shí)控制方便。提模由自升設(shè)備、模板等組成，可借助混凝土的澆筑自行向上提升，其具有速度快、結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)的特點(diǎn)，主要應(yīng)用于不變坡度的方形高墩。兩種施工方案雖各有優(yōu)點(diǎn)，但是由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工作程序繁瑣，導(dǎo)致勞動(dòng)強(qiáng)度大、成本較高，現(xiàn)代工程普遍不使用這兩種模板。

翻升模板是由工作平臺(tái)和大塊鋼模組成，其結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，因此其成本也比較低。翻模的原理是利用已經(jīng)澆灌完的下半段混凝土墩身以及上一段混凝土施與模板的力來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)作?；诖耍０鍛?yīng)用比較普遍，新式的模板大多數(shù)也是在翻模的基礎(chǔ)上改進(jìn)而成的。

3.3 塔吊垂直運(yùn)輸配合無(wú)支架翻模施工方案

拼裝鋼配合鋼管腳手架模板適用于旱橋高墩的施工，是在制作鋼模過(guò)程中采用定型板配合變型板。這種模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，鋼模使用數(shù)量少，腳手架可以根據(jù)橋梁的高度進(jìn)行靈活調(diào)整，安裝和拆卸方便，可根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)具體情況安裝，節(jié)約成本。

4 墩身的施工

此方案可以連續(xù)施工，施工機(jī)械投入相對(duì)較少、簡(jiǎn)單實(shí)用，施工周期較短，同時(shí)由于其靈活性，容易控制混凝土的外觀質(zhì)量。此方案與其他施工方案相比，可節(jié)約支架的投資成本，選用合理的提升設(shè)備(如QTZ630塔式起重機(jī))，提高的高度能達(dá)到55 m，并且在同一時(shí)間可以兼顧多個(gè)墩的施工。

根據(jù)工程的實(shí)際情況，以測(cè)量數(shù)據(jù)為依據(jù)，以當(dāng)?shù)氐牡乩憝h(huán)境為依托，經(jīng)過(guò)充分論證后工程決定采用塔吊垂直運(yùn)輸配合無(wú)支架翻模施工方案，該方案由于無(wú)支架節(jié)約了大量成本。同時(shí)采用翻模配合，具備了翻升模板工作速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，又克服了翻升模板需要配合大型機(jī)器才可將鋼筋、模板、混凝土等運(yùn)至高墩墩身的缺點(diǎn)。

4.1 鋼筋的加工以及安裝

4.2 模板的搭設(shè)以及加固

鋼筋的選擇、下料以及加工在鋼筋加工廠或者在墩下進(jìn)行，再將加工好的鋼筋用塔吊吊到墩身上進(jìn)行綁扎、安裝以及焊接。豎向主鋼筋主要是使用滾軋直螺紋車絲技術(shù)，采用直螺紋套筒直接進(jìn)行連接。安裝過(guò)程中必須保證在同一截面的主鋼筋內(nèi)接頭不得超過(guò)50%，首先，要安裝豎向的主鋼筋，主鋼筋連接過(guò)程中要使用扳手將絲頭擰緊在套筒的中央位置。其次，將豎向主鋼筋暫時(shí)固定在勁性骨架上。再次，綁扎水平的箍筋。最后，在鋼筋的內(nèi)外兩側(cè)按規(guī)定的距離安裝上鋼筋保護(hù)層，保護(hù)層一般是塑料墊塊，為下一步安裝模板做好準(zhǔn)備。

在設(shè)計(jì)方案選擇時(shí)已經(jīng)對(duì)模板進(jìn)行加工及設(shè)計(jì)，在墩身施工階段，要將加工好的模板進(jìn)行編號(hào)排放整齊，用吊塔來(lái)配合安裝以及拆卸模板。模板安裝要在上一段的鋼筋焊接后進(jìn)行，上、下段模板要分節(jié)安裝，模板與模板之間最好使用16 mm的螺栓緊密連接，并用槽鋼以及16 mm左右的拉桿進(jìn)行加固(在模板內(nèi)預(yù)埋PVC管能有效提高拉桿的使用效率，模板拆卸后，拉桿可再次使用)。模板在搭設(shè)后加固前測(cè)量人員要檢測(cè)模板，用全站儀以及鉛錘儀反復(fù)檢測(cè)使模板的設(shè)計(jì)坐標(biāo)以及四角坐標(biāo)偏差在10 mm內(nèi)，檢測(cè)過(guò)后再進(jìn)行模板的完全加固。

4.3 模板的翻升

4.4 混凝土的養(yǎng)護(hù)

由于該橋選用的是塔吊垂直運(yùn)輸配合無(wú)支架翻模的施工方案，翻模在施工過(guò)程中，落模之后要先將模板向外滑出，然后再用塔吊起吊，將第一段的模板用手動(dòng)葫蘆吊起放在第二段模板上，將第一段模板的拉筋松開(kāi)并抽出，用塔吊將第一段模板運(yùn)至操作平臺(tái)，清理模板并涂刷脫模劑后，借助最頂層的模板出力翻升直層模板，將第一段模板安裝固定在第二層模板頂上，反復(fù)上述的工作至墩身混凝土澆筑完成。

5 高墩的質(zhì)量控制

混凝土澆筑完成后要對(duì)混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。由于混凝土的質(zhì)量特征，需要灑水養(yǎng)護(hù)，必要時(shí)還需要專門的養(yǎng)護(hù)劑進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。與此同時(shí)，為了防止失水率大，要用土工布包裹混凝土，養(yǎng)生期為7 d左右，不允許超過(guò)10 d?；炷猎诔跄蟆⒔K凝前，要使用高壓水來(lái)沖洗接縫處混凝土的表面。

5.1 高墩的線性控制

5.2 高墩的外觀質(zhì)量控制

高墩的線性控制在高墩施工中具有舉足輕重的作用，線性控制的質(zhì)量直接影響高墩的平順性以及受力。該橋位的復(fù)雜地形，山高谷深，線性控制是通過(guò)施工測(cè)量來(lái)完成的，主要是空心墩中心位測(cè)量、空心墩高程測(cè)量、空心墩垂直度測(cè)量。首先，中心定位測(cè)量采取三維坐標(biāo)控制，主要是借助全站儀進(jìn)行坐標(biāo)的測(cè)量，用精密全站儀進(jìn)行數(shù)據(jù)復(fù)核。其次，自動(dòng)安平水準(zhǔn)儀進(jìn)行高程測(cè)量，每翻模一次就測(cè)量一次高程，減少誤差。最后，垂直度的測(cè)量借助全站儀來(lái)完成，采用全站儀定位墩身的4個(gè)角，再將墩身的4條邊定出來(lái)，然后使用激光鉛直儀進(jìn)行校核，以此測(cè)量數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)計(jì)模板的尺寸。

由于該橋的所使用的混凝土砂石含量較大，對(duì)高墩的外觀質(zhì)量控制要特別注意，該橋主要采取以下措施：模板用12 mm厚德的海綿膠處理，確保接縫的嚴(yán)密性。使用同一家的水泥、摻合料以及外加劑，確保了橋外觀的顏色統(tǒng)一。由于水灰比比較大，要增加適量的粉煤灰，并加入緩凝減劑，以此減低水灰比，以防混凝土收縮。

［1］汪慶華.高級(jí)公路橋梁高墩柱質(zhì)量問(wèn)題探究［J］.價(jià)值工程，2010，(27).

［2］白子斌.山區(qū)空心薄壁墩施工技術(shù)［J］.山西建筑，2010，(12).

［3］阮建湊.高坂大橋高墩翻模施工技術(shù)的應(yīng)用［J］.廈門理工學(xué)院學(xué)報(bào)，2008，(2).

［4］何建華.空心薄壁高墩施工技術(shù)與質(zhì)量控制［J］.科學(xué)技術(shù)與工程，2010，(1).

U445.7

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1008-3383(2012)06-0081-01

2011-11-10

周嘉陵(1981-)，四川樂(lè)至人，主要從事道路與橋梁的施工技術(shù)及管理工作。