變截面空心薄壁圓柱型橋墩施工技術(shù)

朱文軍 中交公路養(yǎng)護(hù)工程技術(shù)有限公司

1.工程概況

本文項(xiàng)目為某大橋工程，其引橋墩身應(yīng)用圓端形變截面空心墩，該大橋1～6墩高處于12.96～36.01m之間，7～9號(hào)墩高分別為9.563m、26.13m、26.319m；12～15號(hào)墩高處于10.98～38.01m之間，結(jié)構(gòu)形式為連續(xù)箱梁墩身結(jié)構(gòu)。整個(gè)橋墩主要由三部分構(gòu)成：空心段、實(shí)心段以及變截面段，其中變截面段和實(shí)心段的長(zhǎng)度均為1m，分布在空心墩墩底、墩頂。根據(jù)施工安排，T梁墩身和箱梁墩身施工同時(shí)進(jìn)行。墩身施工時(shí)，采用的是翻模施工工藝，每一節(jié)墩身高度為4.5m，12～15號(hào)墩施工時(shí)，共用2套模板，1～9號(hào)墩施工時(shí)，共用2套模板。對(duì)蓋梁進(jìn)行施工的時(shí)候，應(yīng)用牛腿托架作為支撐，應(yīng)用的模板為大塊鋼模板。施工時(shí)，還需要應(yīng)用到履帶吊、汽車(chē)吊以及塔吊設(shè)備。澆筑混凝土施工時(shí)，需要應(yīng)用臥泵施工，在墩身周?chē)钤O(shè)腳手架，可以當(dāng)作爬梯支架，也可以當(dāng)作施工平臺(tái)。

2.墩身翻模施工工藝

墩身翻模施工工藝具體為：施工準(zhǔn)備→綁扎第i節(jié)鋼筋→安裝第i節(jié)模板→第i節(jié)段混凝土澆筑→混凝土養(yǎng)護(hù)→綁扎第i+1節(jié)段鋼筋→拆除第i節(jié)模板。

3.變截面空心薄壁圓柱型橋墩施工技術(shù)分析

3.1 測(cè)量控制

正式施工前，需要對(duì)引橋墩身進(jìn)行施工放樣，主要施工內(nèi)容有：各個(gè)施工階段的高層放樣、墩身縱橫向軸線、鋼筋綁扎放樣、模板立模、檢查驗(yàn)收放樣、混凝土完成澆筑后的放樣、支座墊石位置和結(jié)構(gòu)的放樣、各階段高程放樣。在對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量放樣之前，需要參考施工設(shè)計(jì)圖紙，對(duì)高程面輪廓點(diǎn)以及軸線點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)進(jìn)行嚴(yán)密的計(jì)算，然后結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，應(yīng)用全站儀三維坐標(biāo)法進(jìn)行放樣。完成立模后，需要對(duì)模板進(jìn)行檢查和驗(yàn)收，在地面控制點(diǎn)上用全站儀測(cè)出輪廓點(diǎn)的三維坐標(biāo)，求出其和設(shè)計(jì)值之間的差值，根據(jù)差值對(duì)模板進(jìn)行調(diào)整，確保該差值處于規(guī)定范圍內(nèi)；針對(duì)不能直接進(jìn)行測(cè)定的輪廓點(diǎn)，根據(jù)其和已經(jīng)完成測(cè)量的點(diǎn)之間的幾何關(guān)系，應(yīng)用邊長(zhǎng)交會(huì)法進(jìn)行測(cè)定；應(yīng)用三角高程測(cè)量法多輪廓點(diǎn)高程進(jìn)行測(cè)量，然后將其和設(shè)計(jì)值進(jìn)行對(duì)比，將差值調(diào)整在規(guī)定范圍內(nèi)。

3.2 鋼筋工程

每一節(jié)墩身施工高度為4.5m，為了方便施工，應(yīng)控制墩身豎向主鋼筋的長(zhǎng)度為9.0m。對(duì)于直徑＞25mm的鋼筋，可以應(yīng)用直螺紋接頭進(jìn)行接長(zhǎng)處理，對(duì)于其他形式的接頭可以應(yīng)用搭接或者綁扎的方法進(jìn)行接長(zhǎng)處理。鋼筋綁扎作業(yè)過(guò)程中，首先必須保證鋼筋位置足夠精準(zhǔn)，施工至最后一個(gè)節(jié)段的時(shí)候，嚴(yán)格按施工圖紙預(yù)埋蓋梁。實(shí)際施工中，需要注意以下內(nèi)容：（1）設(shè)置倉(cāng)庫(kù)用于鋼筋堆放，如果條件不允許，可以露天堆放，但注意需要做墊高和遮蓋處理，分批完成鋼筋的質(zhì)量驗(yàn)收。所有用于施工使用的鋼筋都必須具備試驗(yàn)報(bào)驗(yàn)單以及質(zhì)量保證書(shū)。（2）使用鋼筋前，需要徹底的、全面的對(duì)鋼筋的表面進(jìn)行清理，去除油漬、銹漬等，檢查鋼筋狀態(tài)，保證其足夠平直，不存在局部的彎折現(xiàn)象。（3）鋼筋主筋注意采用級(jí)別超過(guò)φ25mm的直螺紋進(jìn)行連接。（4）為了確保鋼筋骨架的砼的保護(hù)層厚度適宜，需要在主筋位置設(shè)置墊塊。

3.3 墩身模板工程

應(yīng)用大塊鋼模板組拼墩身模板，控制每一個(gè)施工階段的高度為4.5m。為了確保混凝土外表光滑，墩身模板的接縫需采用干接縫形式。在立模操作前，均勻地對(duì)模板涂抹脫模劑，方便脫模，基礎(chǔ)鑿毛處理完成后進(jìn)行立模，立模時(shí)注意調(diào)整好模板支撐，提高砼澆筑施工時(shí)的穩(wěn)定性和剛度。安裝模板時(shí)，首先需要將模板安裝的底平面調(diào)平，安裝模板，并且將其調(diào)整到固定位置加以固定，監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，質(zhì)量合格便開(kāi)始混凝土澆筑，施工時(shí)，注意每一個(gè)側(cè)面需要單獨(dú)設(shè)置一塊模板。外側(cè)模板和空心墩內(nèi)腔模板的制作不一樣，前者一般委托專業(yè)加工廠進(jìn)行加工，后者一般是由自有模板改制而成。應(yīng)用拉桿對(duì)拉的方法對(duì)預(yù)制T梁墩身模板進(jìn)行固定，應(yīng)用抱箍對(duì)現(xiàn)澆箱梁墩身模板進(jìn)行固定，為了方便鋼筋綁扎以及混凝土澆筑，需要在外模板上設(shè)置工作平臺(tái)。

3.4 混凝土工程

（1）混凝土澆筑。除了引橋墩蓋梁及墊石擋塊需要應(yīng)用C50混凝土，其余支座墊石、蓋梁以及墩身施工均需應(yīng)用C40混凝土。綜合考慮墩身實(shí)際特點(diǎn)，本項(xiàng)目應(yīng)用翻模分段施工方法對(duì)墩身進(jìn)行澆筑，控制混凝土每一次的澆筑高度為4.5m。混凝土由拌和站統(tǒng)一完成拌置和生產(chǎn)，并由專業(yè)的運(yùn)輸設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸，采取泵送的方式泵送混凝土，完成澆筑施工后，應(yīng)用插入式振搗器進(jìn)行充分的振搗，確保振搗密實(shí)度可以達(dá)到相應(yīng)的要求。澆筑混凝土前，需要檢查鋼筋、模板系統(tǒng)以及預(yù)埋件，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即進(jìn)行檢查。為了避免混凝土出現(xiàn)離析，需要將下料軟管布置在泵口端。（2）墩身混凝土施工縫處理及養(yǎng)護(hù)。應(yīng)用人工鑿毛的方式對(duì)施工縫進(jìn)行處理，立模操作前，將表面松散的混凝土以及表面砂漿鑿除干凈，隨后用高壓水沖洗。墩身養(yǎng)護(hù)采用自然養(yǎng)護(hù)方法，對(duì)于混凝土頂面需要覆蓋保溫，適當(dāng)灑水保濕，側(cè)面也需采取保濕措施。為了避免混凝土出現(xiàn)收縮問(wèn)題，在混凝土澆筑完成后，立即開(kāi)始養(yǎng)護(hù)，保證墩身脫模前，模板處于濕潤(rùn)的狀態(tài)。養(yǎng)護(hù)施工中，注意控制混凝土內(nèi)外溫差≤25℃。混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間≥7d。（3）拆模時(shí)間。混凝土初期養(yǎng)護(hù)階段，模板具有保溫功能，所以，必須控制好混凝土的拆模時(shí)間，通常來(lái)說(shuō)，混凝土砼抗壓強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)，就可以進(jìn)行拆模，如果在冬季施工，可以適當(dāng)延后超模時(shí)間。

3.5 蓋梁施工

鋼筋綁扎完成由監(jiān)理工程師檢測(cè)合格后，對(duì)蓋梁部分進(jìn)行混凝土澆筑。首先對(duì)模板進(jìn)行測(cè)量定位，確保模板位置足夠精準(zhǔn)，然后安裝蓋梁鋼筋，施工時(shí)注意，灌注蓋梁混凝土施工應(yīng)一次完成。混凝土澆筑施工到墊石部分時(shí)，模板位置注意不能出現(xiàn)偏移，整平墊石頂面，確保高程足夠精準(zhǔn)。混凝土澆筑施工完成后，及時(shí)對(duì)墊石的位置和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)，注意加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)。蓋梁混凝土強(qiáng)度及齡期達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求后，就可以進(jìn)行第一批預(yù)應(yīng)力束N1、N3的張拉施工，澆筑橋面混凝土前，應(yīng)張拉第二批預(yù)應(yīng)力束N2。張拉施工時(shí)應(yīng)用到的主要設(shè)備為千斤頂，完成張拉施工后，就可以進(jìn)行壓漿。

3.6 墩身爬梯、塔吊及預(yù)埋件施工

（1）根據(jù)墩身施工需求設(shè)置墩身爬梯，將扣件式鋼管腳手架設(shè)置在兩個(gè)墩身中間，控制相鄰腳手架之間的步距為1.5m；（2）在布置塔吊時(shí)，注意必須滿足現(xiàn)澆箱梁墩身施工需要，具體來(lái)說(shuō)，就是將塔吊布置在3號(hào)、14號(hào)墩中間；（3）墩身預(yù)埋件。施工時(shí)，往往需要數(shù)量較多的墩身預(yù)埋件，預(yù)埋件的施工質(zhì)量會(huì)直接對(duì)后期結(jié)構(gòu)物的施工質(zhì)量產(chǎn)生影響，所以，必須配備專門(mén)的技術(shù)人員負(fù)責(zé)現(xiàn)象監(jiān)工，為了保證墩身預(yù)埋件的數(shù)量足夠精準(zhǔn)，建立并完善預(yù)埋件檢查復(fù)查制度，注意做好記錄。施工完成后，需要在預(yù)埋件表面焊接金屬網(wǎng)，然后應(yīng)用和墩身顏色一樣的砂漿進(jìn)行封堵。

4.結(jié)束語(yǔ)

因?yàn)閮r(jià)格具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)，連續(xù)剛構(gòu)在大跨徑橋梁施工中得到了廣泛的應(yīng)用。進(jìn)行高墩修建施工的時(shí)候，雙薄壁墩和單肢薄壁空心墩是常見(jiàn)的形式，本文根據(jù)施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)了變截面空心薄壁圓柱型橋墩施工過(guò)程中的注意事項(xiàng)，該施工技術(shù)的應(yīng)用，使得模板的利用率得到明顯的提升，墩身的外觀質(zhì)量得到有效的保證，可以幫助施工企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。