對薄壁空心墩垂直度控制的技術研究

陳興華　張秦槐　曾小華　朱龍德　歐陽定成

摘要：本文依托于鎮雄至果珠火車站至大灣公路工程二分部的董家田特大橋的薄壁空心墩為背景，分析了模板定位誤差、測量方法、外界因素（施工荷載、溫度、風等）對薄壁空心墩的垂直度的影響。提出采用全站儀定位側軸線配合垂直儀校正模板的方法，該方法在薄壁空心墩液壓爬模施工中具有一定的參考價值，對于類似工程具有一定的參考借鑒意義，希望能夠給相關的施工企業帶來一些有效的建議。

關鍵詞：薄壁空心墩、垂直度、模板校正。

隨著國家大力發展基礎建設，新修的山區道路隨之增多，橋墩的高度也隨之增高，施工誤差也隨之變大。尤其是薄壁空心墩的應用更加普遍化，但是高墩在施工時會受到各種內在和外在的因素，墩身垂直度十分難以控制。

工程概況

董家田特大橋孔跨布置為：左、右幅均為3×60+21×70+60+3×40米鋼混組合梁+鋼箱梁，其中6-24#墩為薄壁空心墩。6#—24#為薄壁空心墩，左右幅合計38棵墩，其中最高墩為12#橋墩為84.5米，薄壁空心墩頂部截面尺寸當墩中心高度在30米<墩高≤55米時，長度5米，寬度2.1米。當墩中心高度在55米<墩高≤84.5米時，長度5米，寬度2.3米。薄壁空心墩底部長度均為5米，寬度根據薄壁空心墩高度按1：80放坡，空心墩壁厚0.5米。橫隔板按照墩頂實心段起向下9米一道，墩底向上9米一道，其余橫隔板在兩道之間按8米左右均布設置，橫隔板厚0.4米。薄壁空心墩采用液壓爬模施工技術。

薄壁空心墩垂直度影響因素

（一）施工因素

1、測量誤差：在實際施工中，首節墩身施工至關重要，往往首節墩身施工時就會產生各種誤差，這種誤差沒有及時直至就會造成不可挽回的局面。因此在測量時必須換手、換機復測檢查。

2、模板調試誤差：模板調節質量直接影響墩身垂直度和墩的截面尺寸，模板偏位因素而引起垂直度誤差高達90%以上。由于薄壁空心墩施工時屬于高空作業，模板采用大塊模板以及調節塊組成。施工時，較難控制，在測量誤差幾乎可以忽略不計的情況下，成品混凝土往往會產生一定的誤差，故控制模板的精確度就成為了施工的重中之重。因此對模板工的要求就十分嚴格，必須對其進行培訓、定期學習，專人專崗以保證模板調試誤差最小化。

3、施工荷載：施工荷載應考慮振動荷載（是對模板誤差產生的重要因素之一）和各種重力。澆筑混凝土采用塔吊提升料斗配合料斗澆筑，以保證對模板沖擊力達到最小化;嚴格控制模板上的人、材、機等數量。

（二）環境因素

環境因素有自重、溫度、施工偏載以及風荷載影響等也會影響薄壁空心墩的垂直度。

測量方法

方法一、事先計算好薄壁空心墩的四個角點，然后采用全站儀放出模板內口進行調整。該方法依賴儀器，儀器受空氣的潮濕度、大霧、陽光、周圍施工機械等影響較大，無法將誤差降到最小。

方法二、該方法即為本文推薦的方法，澆筑首節墩身混凝土時，在承臺頂面放出縱、橫向軸線（換人、換機操作），向上爬模時將橫向軸線引至墩身，兩側面為垂直面，其垂直度采用激光鉛垂儀校核，每模澆筑高度4.5米，安照1：80收坡，前后收坡面頂各從橫向軸線收5.625cm，且任意一處軸線兩側寬度均相等。當無風時可采用鉛垂線替換激光鉛垂儀。校正每模時均需要復測前一模，推算好下一模，復測結果及時調整。對高墩模板安裝的測量控制采取過程監測、跟蹤控制的方法進行，以減少施工難度，降低操作誤差。測量時間：在施工測量時應考慮以下因素：溫度：測量時溫度建議以15～20℃最為合適;日照：根據以往施工經驗太陽光照對測量結果有影響;風力：較大的風會對后視站標產生很大的影響;綜合考慮以上個原因以及其他不利因素，建議測量時間確定在每日7點至11點半，如圖三。

本文根據模板安裝、模板調整提出一下建議

1、模板工人一定要技術嫻熟，定期學習培訓，專人專崗。模板架體高度14.7米，主平臺寬度2.8米，模板固定采用預埋爬錐固定，模板高度采用液壓系統固定，坡度和軸線位置采用三腳支撐架調節如圖一，內外模固定采用預埋構件以及對拉螺桿固定如圖二。

施工發現誤差最大為35mm，經排查為三角支撐架和對拉螺桿為完全鎖死，經排除后誤差在8mm內。對模板內口四點測量發現：澆筑前后模板誤差在10-13mm范圍內，經過對模板安裝的不斷調試降低至2-6mm，其原因還是三角支撐架和對拉螺桿為完全鎖死，部分原因是施工的產生的動荷載。

2、模板測量定位時采用方法二可以很大程度上降低因設備、人員造成的誤差，模板定位精確度可達5mm內。

結語

本文通過對董家田特大橋薄壁空心墩垂直度影響因素研究發現，模板安裝定位是影響薄壁空心墩垂直度的主要原因，因此模板安裝時控制垂直度的重中之重。采用采用全站儀定位墩的橫軸線并將其引至墩身，利用激光垂直儀、鋼卷尺，鉛垂線配合的方法可以保證在澆筑混凝土之前控制模板精確度達到2-5mm。該方法精度高且在施工過程，結束均可以直觀復測，便于檢查。對于類似工程具有一定的參考借鑒意義

參考文獻：

[1]公路橋涵施工技術規范JTG/T 3650-2020.

[2]鎮雄至果珠火車站至大灣公路工程二標段（K6+258～K17+000）設計圖紙.中交遠洲科技集團有限公司.

[3]董家田特大橋薄壁空心墩施工方案? 鎮果公路二分部.

[4]董家田特大橋液壓爬模方案（H=4.5m）貴州卓良模板有限公司.