客运专线铁路双线圆端形空心墩施工工艺

客运专线铁路双线圆端形空心桥墩施工工艺摘要：本文结合武汉天兴洲长江大桥北岸引桥客运专线铁路双线圆端形空心桥墩施工的工程实践,对客专铁路空心墩施工的方法、工艺过程及施工效果进行了介绍，供类似工程施工参考。

关键词：客运专线；圆端形空心墩；施工工艺1前言随着铁路建设事业的发展,客运专线里程迅速增长,客运专线桥梁从结构形式上与构造上要求刚度大、整体性好,工程设计多采用双线圆端形空心墩,它可以提供很大的横向刚度,并且在经常承受列车荷载时竖向刚度比单线桥增加一倍。

客运专线圆端形空心墩工程质量要求高,施工难度大,工艺还不成熟,只有在探索中进步。

本文结合工程实践，介绍了客专铁路空心墩施工的方法、工艺过程及施工效果。

通过实践和分析，总结出施工中的施工方法、工艺过程、控制重点和注意事项,对类似工程将有一定的借鉴作用和指导意义。

2 工程概况武汉天兴洲长江大桥北岸引桥，为设计时速350km/h的有碴轨道客运专线，是武广客运专线的重要组成部分，处于规划中的京广客运专线大动脉中段。

大桥全长1765.1m，双线直线，正线线间距5m。

其中DK1178+683.48～DK1179+517.68下部结构采用圆端形空心墩,即4#～30#墩。

圆端形空心桥墩墩身构造,不设顶帽、托盘;内外变坡,外壁一坡到顶,坡度为35:1,内壁坡度为70:1;墩身高度分为18.5m～26m,墩顶结构长度为8m，宽度为3m，墩顶上设置不小于3％的排水坡;墩顶墩底均设实体段,墩底实体段高分为3m和2m两种形式,墩顶实体段高均为2.5m。

3 空心墩施工工艺和施工方法3．1 工艺流程平整场地（着重检查模板平面位置、尺寸、垂直度、3． 2 施工方法3．2．1 定位测量测量组用全站仪放样桥墩轴线，根据桥中心线定出墩身的位置，纵横轴线用墨线弹出，并延伸出来。

做10厘米宽的砂浆调平垫层以便立墩身模板，并有利于第一节模板的拆除。

将墩身的中心点标在承台上，并复测承台顶标高控制砂浆调平垫层的厚度，以便保证墩身设计高度。

3．2．2 脚手架的搭设空心墩在施工时必须搭设外部施工支架和内部支撑架以满足施工需要。

空心墩外部支架采用门式支架搭设，搭设高度应高于施工段1.2~1.5米，工作平台四周设置不少于1.5米高安全护栏，脚手架的搭设要牢固， 水平采用钢管连接，保证稳定性。

四周设置拉风绳，以减少风力吹动的影响。

空心墩内部施工支架采用碗口支架搭设，给施工操作人员提供一个工作平台外，主要对内模支撑提供了一个着力点，内置可调节顶托，两侧分别顶于模板和腕扣支架上，并用扣件固定在腕扣架上，用于模板的支撑，正面采用拉条对模板进行加固，对拉条设置紧线器。

内模圆弧段采用预制好的圆箍支架，制作两套与外模配套使用。

1-1截面图说明：1、图中尺寸以mm计；2、内模支架制作以23米墩身高度为基础，共制作17层，支架半径如图所示；3、支架共制作两套，与两套外模配套；4、支架用<63×5角钢制作，连接采用?20钢筋；5、连接处采用螺栓连接。

3．2．3 施工接缝处理圆端形空心墩施工接缝主要有∶墩身与承台接触面和每节墩身之间接触面,对接触面混凝土进行凿毛处理,凿掉浮浆,出现新鲜混凝土面,并将渣子用风机吹干净。

在凿毛时与外模接触的地方预留1厘米的范围不凿掉，保证两次浇筑完成后没有明显的接缝痕迹。

将预埋钢筋进行扳正、校直、清除铁锈，对附着在钢筋上的混凝土浆、泥浆全部清除，增强钢筋和混凝土之间的粘合力，保证施工质量。

3．2．4 钢筋绑扎及预埋件埋设绑扎钢筋是圆端形空心墩柱施工的难点和重点，每个截面的结构尺寸都不相同，并且客运专线对于混凝土的保护层有很严格的要求。

（1）钢筋绑扎按照所位于的高度计算该段的内外圆的箍筋半径大小，通过纵横轴线确定圆心位置，通过搭设钢管支架，在支架上用粉笔标注内外圆箍筋的位置，用扎丝固定于支架上，固定牢固后，把主筋按照设计图纸的保护层厚度固定绑扎在内外箍筋上。

筋绑扎按照设计图纸准确定位，用扎丝牢固绑扎；特别应该注意变化钢筋，接长钢筋采用墩粗直螺纹和提前埋设的承台钢筋连接，连接时要保证接头错开，使同一截面内的接头数量不超过钢筋总数的50%，同一截面的长度为56厘米；箍筋采用双面焊或绑扎搭接；钢筋按设计绑扎，保护层采用同强度混凝土垫块以保证墩体强度和钢筋准确定位，混凝土垫块布置按梅花形布设。

（2）客运专线铁路双线圆端形空心桥墩主要预埋件有：Φ100PVC管排水孔，Φ100PVC通风孔，Φ100PVC检查梯的加劲角钢，墩内检查梯L75*75*8角钢（底部实体段预埋），检查梯及围栏的预埋U型螺栓，进人洞的扶手、爬梯预埋钢筋、墩顶检查梯的固定角钢。

预埋件定位非常重要，首先按图纸要求做好预埋件施工交底，预埋件固定牢固，PVC管用胶带密封严实，防止浇注过程中产生位移和进浆。

通风孔外壁设钢筋网格以防鸟筑巢堵塞孔洞。

3．2．5 模板安装模板采用吊车与人工配合的方法进行，模板安装施工方案分次完成，第一次安装下部的实体段及变截面部分，然后每次3米为一节，直到墩顶。

安装模板时采用灌水软管和水准仪配合检查砂浆垫层的平整度，立模前对模板进行打磨、清洗、涂脱模剂。

模板必须光洁无锈斑、无污渍，用干净的布试擦表面不得出现黑斑点，然后用干净的棉纱浸入脱模剂里（一般为柴机油），拿出拧干后从模板的一边往另一边刷，不得有遗漏，保证合适的刷油量。

模板底边周围抹砂浆填堵，防止底部漏浆引起墩柱滥根现象。

每节模板必须精确找平，最大误差不超过2 毫米。

对于模板间的水平缝，由于模板加工时使用了子母扣，可防止漏浆，用手砂轮进行打磨，保证错台不超过1mm；对于模板间的竖缝，要沿整个接缝加双面模板胶条，胶带接头用刀片切齐。

板缝间螺丝逐个拧紧，避免松动现象。

每节模板支立到位后，按模板设计图对拉拉筋，拉筋用φ20圆钢设置在平板靠条位置，固定模板；拉筋外套PVC 管，拉筋眼用棉布堵塞严密。

重要控制点：变截面圆端形空心墩每个截面的尺寸不同，安装模板时根据墩高计算尺寸，安装完毕用线坠和尺子检验，以确定位置与几何尺寸是否正确，接缝处是否严密，是否有错台，用线坠进行垂直度检查，确定是否倾斜。

模板四周对称设置拉风绳，利用风绳将模板定位准确，混凝土浇筑过程中要进行垂直变形观测，若有倾斜，应及时调整风缆，以恢复正确位置。

3．2．6 混凝土浇筑墩身混凝土采用分层对称浇筑，浇筑时集中拌和，混凝土罐车运输，泵送入模，入模时利用地泵车泵送软管直接伸入墩身下部，软管底部距浇筑混凝土面的高度控制在1 m左右，防止混凝土飞溅污染上面模板。

每层厚度控制在40cm～60cm，布料管间距以混凝土能自然流动到作业面相对平坦为准，依据试验确定，布料应保证混凝土表面高差相差不大。

整个浇筑面全部布料完成后，进行振捣，振捣采用插入式振动棒。

振动棒移动的间距不超过其作用半径的1.5倍（30～40cm），并与侧模保持10 cm的距离，避免接触模板和对拉螺栓。

振捣时棒头插入下层混凝土不少于10 cm，使上下混凝土面形成重塑。

在振捣器插入混凝土或拔出时应注意速度，以免产生空洞。

对每一振动部位，必须振动到该部位混凝土密实为止，密实的标志为混凝土停止下沉，不再有气泡冒出，表面呈平坦泛浆。

混凝土浇注速度控制在1m/h，且应保证混凝土的连续浇注。

振捣工固定岗位,熟练操作,责任到人。

技术人员和试验人员进行时事监控,控制混凝土质量和规范化操作,及时解决现场问题。

重要控制点：实体段与空心墩身连接处的混凝土质量,施工中应严格控制水灰比及级配,减少混凝土收缩应力,并应注意养生。

对下部实体段,一次浇注混凝土体积较大时,应采用散热管通循环水降低水化热反应。

3．2．7 混凝土拆模及养生墩身混凝土浇筑结束后，收面找坡,用土工布覆盖并洒水养护。

混凝土达到拆模强度后，应及时拆除模板，在墩身拆模后，在混凝土尚未变白时及时对拉筋眼和表面缺陷进行分层填补，先填补内层，使第一层填补料稍低墩身砼表面3-4 mm，待内层填补砼干缩后，再补第二层外层砼，使其与墩身表面刮平，避免产生收缩裂缝，修补前先用白水泥加普通硅酸盐水泥掺107胶试配，取其与混凝土表面颜色相近者，修补完毕，立即用土工布和干净的塑料薄膜缠绕墩身，并注意防止墩身混凝土面被污染，保证混凝土表面潮湿、干净、平整，防止产生收缩裂缝。

外部养护应根据空气的湿度、温度进行洒水养护，在墩顶放置一大水桶，在水桶下开一小阀门，使水缓缓流出，形成一流水坡使持混凝土表面经常处于湿润状态，但应注意不能对混凝土表面形成冲刷。

洒水养护时间一般为7天，并派专人负责，在冬季气温低于5℃时，要实行冬季施工养护措施，不能洒水养护。

实行塑麻养护，先用塑料包裹混凝土表面，再用麻袋包裹以防寒，并注意在混凝土表面不能形成结冰。

4 圆端形空心墩施工常见问题及处理措施4．1 本工程圆端形空心墩墩高大于18m,标准段为3m进行施工,常出现明显的施工缝,影响外观质量。

处理措施主要先从模板入手,保证两接模板连接严密,对下一节的模板浇注前进行在加固,防止漏浆,并要在拆模时减少模板变形,因为是循环利用,对变形模板要及时修整。

每一节混凝土的浇注面保证都是水平的,再从凿毛中进行改进,在保证凿毛彻底的同时在混凝土与外模接触的地方预留1厘米的范围不凿掉。

4．2 圆端形空心墩每个断面尺寸都在变化,常出现钢筋保护层偏大或者偏小的现象,并且钢筋易生锈。

处理措施主要有采用定位箍筋控制钢筋位置,计算出每一个施工断面的圆弧直径,确定定位筋的长度和弯曲直径,将墩身钢筋牢固准确的进行绑扎,每次并将钢筋超出混凝土浇注面50cm进行绑扎,并在高出1m的位置用钢管支撑。

对长时间暴露的钢筋用水泥浆涂刷, 防止生锈,对于已生锈的钢筋用钢刷严格除锈。

4．3 圆端形空心墩分节浇注会出现色泽差异大的现象。

处理措施主要是确保混凝土的质量稳定性,统筹安排,缩短施工周期。

5 结束语通过对客运专线铁路双线圆端形空心桥墩的施工，在实践中总结出了本施工工艺，其操作简单、安全、可靠，保证了结构体的使用寿命，外观质量，进一步减少了劳动力，在模板的正常循环下缩短了施工时间，满足了工期要求。

为今后的客运专线圆端形空心墩施工积累了经验，具有较强的指导意义。