王強

（中交第四公路工程局有限公司，北京100025）

1 工程概況

京新高速膠泥灣至西洋河（冀晉界）公路SG1 標分部起訖點樁號為K1+000～K41+000，全長40km。項目地理位置在張家口市懷安縣處，路線連接京新高速（二期）起，在懷安縣城西側與京新高速三期SG-2 標相接為終點。工程造價26 億元，共34 個月。該項目控制性工程西家屯1 號橋的2 號、3 號、4 號橋墩施工（全線完工節點工程），橋位所在地屬于（2 座高山低處）深V 形地帶，地形起伏大，高差達45~55m。平面位于圓曲線上，起點樁號為K8+126.112，終點為K8+261.139，半徑2800m，緩和曲線（起點樁號為K8+167.331，終點樁號為K8+436.25，參數A：788.036，左偏）上，縱斷面位于R=23 000m 的豎曲線上[1]。

西家屯橋主墩2 號、3 號、4 號設計采用薄壁空心墩，尺寸為2.3m×4.6m，3 組高墩高度為44.5m、46m 和45m，在接近蓋梁處有實體段（2m），其中3 號橋墩處于溝底最深處位置，高差最大，同時，在實心橋墩和空心橋墩連接處設置有倒角，施工方案中采用現場加工鋼模板連接的方式來處理，所有墩柱均位于岸上，一般構造圖如圖1 所示。

圖1 薄壁空心墩構造圖

2 高墩施工特點

施工主要特點和難點是：（1）施工便道高差大，采取Z 型便道，并對溝底進行局部回填，減少高差；（2）高橋墩的上下垂直運輸，經專家討論，在2 號橋墩左墩右側、3 號橋墩右墩左側、3 號橋墩左墩右側3 個位置，共配置3 臺吊塔。并在每個高墩墩身配備1 臺施工電梯，作為施工人員作業上下通道，混凝土輸送采用汽車泵送，并輔以輸送泵，如圖2 所示。

圖2 2 號、3 號、4 號高壁墩平面示意圖

2.1 施工周期長

考慮到模板的利用率和鋼筋混凝土等材料的供應情況以及工藝養護時間，包括便道修整、地形整理和塔吊安裝等時間，設計每次澆筑節段的高度為4.5m，需要12 個澆筑次，經計算6 個高橋墩施工工期為5.5~6 個月時間，對總體工期影響較大。

2.2 高空作業難度大

高空作業難度大表現在以下方面：（1）山體坡面上混凝土的運輸和澆筑，采用地泵泵送，有條件情況下，用汽車泵或是塔吊配合使用；（2）大風天氣中高處鋼筋連接和鋼模板、施工平臺翻運等施工，對施工人員組織安排和技術要求有了更高要求。

2.3 質量控制難

該高橋墩的質量控制主要是在模板的多次拼裝、高空鋼筋焊接技術（或是套筒連接技術）、大體積混凝土澆筑的溫差控制和高橋墩外觀質量的控制。

3 施工技術準備

3.1 墩身施工方法選擇

根據西家屯1 號大橋橋墩的具體情況，該項目對橋墩施工方法進行了比選，淘汰了爬模法施工費用成本比較高和施工外觀難于控制，滑模法施工成本高，混凝土供應不及時和橋墩變截面無法調整模板的問題，所以項目選擇了翻模法。施工速度滿足要求、成本低、工人操作成熟，工藝簡單可控等特點。

3.2 橋墩垂直運輸及高空作業安全防護措施

西家屯1 號大橋墩柱采用塔吊作為高墩施工物料提升的主要工具，并輔以汽車吊予以配合。施工人員上下利用施工電梯，輔以安全爬梯，確保備用安全。橋梁空心墩內搭設井字型扣件式腳手架以及不斷提升的施工作業平臺。并且在模板外側按安全要求和標準化手冊要求搭設施工臨時平臺，平臺采用懸掛式，主要材料用角鋼加工成活動的安全托架，在安全托架上搭接施工平臺，并按期中交四公局安全標準化要求做好施工平臺的防護措施，防護高度最低為1.2m（鋼管搭接制作）。

3.3 高墩模板的配置方案

模板配置方案邀請業主指定的模板廠家技術人員按圖紙進行設計，設計資料經過項目總工審核后，由廠家組織加工生產的鋼模板，面板為6mm 厚鋼板（唐鋼），槽鋼和角鋼及鋼肋做骨架。間距每80cm，設置橫向雙16#橫肋，采用槽鋼；間距每30cm 設置豎向8#背肋，橫肋上設計拉桿，間距為1m，采用螺紋鋼制作。邊角處采用斜向拉桿。標準節模板澆筑的高度為4.5m，模板尺寸按設計橋墩進行加工，都是在制定加工廠加工，采取組合鋼模板，進場前進行模板安裝和試拼，確保結構尺寸準確，4.5m 高度模板分為一個2.25m 節和一個2.25m 節組成，計算受力活載，項目組織專家論證，保證安全可靠。

3.4 組合模板安裝和試拼

本橋空心高墩帶圓角方形，制作模板時要在注意圓角模板的加工質量，要按照施工圖紙進行加工，確保模板的整體性和順直度，采用螺栓進行有效連接，內膜與外模預留對拉孔洞，用于對拉桿的連接，達到澆筑尺寸不因連接出現問題，對拉采用25mm 的螺紋鋼筋，模板加工注重拼接縫的連接，每次模板拼裝時，安排現場技術人員檢查驗收。

3.5 高墩翻模模板工藝

在橋梁承臺施工完后開始安裝第一節墩身模板，模板立好后，內外模板與承臺連接的縫隙范圍內用高強砂漿進行找平施工，找平層寬度約8~10cm，待強度達到要求后，按設計綁扎第一節的4m 鋼筋，鋼筋預埋長度160cm，且同一斷面鋼筋錯開達到50%，然后澆筑混凝土，控制振搗，反正空洞和外觀病害出現，養護后達到拆模強度，再安裝第二節鋼筋，注重鋼筋的焊接質量，拆遷第一節模板安裝到下一節基膜上，保留上面0.5m 的模板，再安裝一節0.5m 節段模板，再澆筑第二節，依次不斷向上循環，逐節依次澆筑，直至達到設計墩頂標高。

3.6 模板整體的安裝與檢查

模板在施工現場要進行安裝和試拼，確保不變形，沒有外觀質量問題，平整且接縫良好，與設計圖紙尺寸一致，安裝好后，技術人員進行測量驗收，驗收合格后在進行最終加固，防止模板錯位、對接不佳等問題。

每個墩配1 套（4 節2.25m）模板，左右幅周轉使用。模板每節高度2.25m。在正常節段，澆筑順序為，先澆筑一節高度為4.5m，在翻膜一次，翻模為2.25m，再澆筑2.25m，強度滿足設計要求后,再翻模2 節2.25m 節點，再澆筑2 節2.25m（澆筑高度是4.5m）。這樣可以提高模板的利用率,減少每節段的時間，如此循環，直到墩身完成。用塔吊提升物料和模板。

3.7 起重設備配置

根據現場地形情況，采用3 臺塔吊作業。分別在2 號橋墩左墩右側、3 號橋墩右墩左側、3 號橋墩左墩右側3 個位置。本橋選擇臂長45m 的Q7263 型塔吊。因為3 排橋墩的承臺頂高程位置不一樣，不會存在塔吊交叉施工的影響。同時，為了避免整體完工時間，采取優先施工3 號橋墩措施。另外，控制塔吊的不同轉向方位和起吊作業時的高差，專人指揮，聯動作業。

4 高墩翻模施工工藝

4.1 首段（初始節）高墩墩身施工要求

首節施工要求包括：（1）控制初始節段的平面位置（立模）的準確性，做好檢查；（2）模板的連接質量，包括模板與承臺有效對接，低面平整度及時處理，并要做好承臺混凝的鑿毛工作，加強混凝土黏結力；（3）鋼筋綁扎和對接，建議使用套筒連接方式，按照標準化要求，做好首件工程施工，為后續工作提供標準化參數。

4.2 第二、第三節段高墩墩身施工

澆筑首節橋墩混凝土之后，暫時不對模板進行拆除，在第一節模板頂面上繼續安裝第二、第三節高墩的鋼筋和模板，可以利用塔吊進行吊裝，工人在作業平臺上進行組拼，確保每一節模板的拼裝質量，內外模板用對拉桿加固固定，按要求澆筑這2 節混凝土，做好試塊，加強養護。

4.3 其他剩余節段墩身的作業施工

第三節混凝澆筑強度達到10MPa 時，（混凝土已經滿足模板支撐活載）可以組織拆除第三節段外的其他模板，拆除時注意包括混凝土的外觀質量，不要缺邊調角和影響下道工序的施工，對第一、第二節模板進行打磨，修正，刷脫模劑后，用塔吊吊送到第四節和第五節處進行拼裝，依次類似循環作業，一直到設計標高為止。同時，要注意傾斜度的每節段控制。

4.4 墩頂封閉

當施工澆筑至墩頂實心段位置，做好內支撐平臺，采用大對拉桿（預埋工字鋼14 號）作為受力支撐，用木板做好一次性底模板，考慮受力問題，同時，減少澆筑節段的厚度，每次澆筑不超過1m，全面施工結束后開始拆除模板。按照從低向上的順序，先底節，在中節，后頂節，并且由專人指揮拆除工作。

5 質量控制

5.1 模板拼裝和連接

模板拼裝過程的質量控制措施包括：（1）模板進場后進行尺寸驗收，并進行組合模板和試拼試驗，確定尺寸和接縫滿足要求后，才能投入施工，不然則返廠加工修復；（2）模板安裝可以用雙面膠進行局部封堵，防止漏漿，如果模板錯臺嚴重，要及時同時廠家按期技術人員予以修整和完善，要保證模板滿足業主規定的內實外美的整體要求；（3）模板安裝好后，應進一步檢查模板的螺栓連接質量和拉桿連接質量是否良好，采用直徑為5mm 螺紋鋼作為對拉桿使用，外加PVC 的套筒，間距按模板設計時拉桿孔間距全部布置；（4）模板拆除和吊裝要嚴格按照施工方案執行，要確保模板拆除過程中的安全，塔吊要及時修整和檢查，拆除吊裝要專人指揮。

5.2 測量控制措施

5.2.1 高墩平面位置控制措施

首先，在西家屯1 號大橋橋區建立測量控制網，用全站儀在承臺頂面進行模板位置放樣，每施工4.5m 位置處，測量隊進行平面檢查和調整，保證順直度滿足規范要求，防止出現誤差，再進行下一節模板的拼裝，同時，還要檢查高墩施工中的垂直度檢查，每節段依次類推，嚴格控制坐標位置，提高測量的精度控制。

5.2.2 高墩高程測量控制措施

首先，在橋區建立水平控制網，采取水平儀加鋼尺結合方式進行測量，再用全站儀三角高程法進行復核，在水準儀無法滿足現場地形測量要求時，用全站儀進行高程測量，同時，根據橋墩施工尺寸量測進行復核，確保高程測量控制滿足設計精度要求。

5.3 高墩混凝土澆筑質量控制措施

高墩高空澆筑混凝土主要在于標準化施工，因為影響因素多，質量不好把控和檢查，重點控制措施如下：（1）加強班組管理，建立標準化施工流程，保證原材料控制，按論證的方案組織施工，項目委派橋梁工程師配合監理單位和第三方監控管理，建立西家屯大橋質量獎罰措施；（2）高墩墩身的外觀控制措施，要打磨模板，涂專用脫模劑，振搗到位，不能漏振，確?；炷撩軐崳瑥姸炔贿_到要求，不能提前拆模，控制地材的含泥量；（3）每節澆筑后及時養護，養護采用一布一膜包裹，人工滴水蒸養的方法，保證要有足夠的養護濕度，防止因內外溫差太大造成的溫度裂縫，在最后節段頂面用土工布灑水養護。

6 結語

通過組織施工西家屯1 號大橋的高橋墩作業，在施工中不斷發現和處理質量通病，積累了先進經驗，達到了業主提出的內實外美要求，也培養了類似工程施工的先進團隊，也為以后可能出現的高橋墩問題指明了突破方向。