空心薄壁墩施工工艺

1、工程概况

张棉大桥位于张家川县张棉驿乡李家村，横跨东峡沟，沟道地势相对狭窄，两岸岸坡较陡，成“V”形峡谷，沟内有常年流水，流向SW240度。沟底宽约40米，桥跨过处宽400米左右，相对高差67米，勾地表层覆盖洪积碎石，记流量295米每秒。

本桥设计为10*40米预应力混凝土连续箱梁，1、2、8、9号桥墩墩身高度小于30米，采用两根170*170厘米方柱接“工”形承台，钻孔桩基础；3、4、5、6、7号桥墩墩身高度在30-60米之间，采用250*600厘米的空心薄壁墩、矩形承台接钻孔灌注桩基础。

全桥分三联，按3*40+4*40+3*40设置伸缩缝。

本桥墩身部分为空心薄壁墩，且高度都在50米左右，因此桥墩的施工工艺直接影响着施工进度、效率和成本。下面结合张棉大桥的特点，探讨空心墩薄壁的施工技术。

2、施工方法

墩身采用翻模法施工，每次浇筑高度为3米。集中拌和砼，使用砼运输车运到墩位处。由于高度较大，采用泵车泵送混凝土方法进行浇筑。

2.1 空心薄壁墩翻模施工原理

空心薄壁墩翻模施工系自承法施工体系，空心薄壁墩墩身较高，无法进行一模到顶施工法，混凝土浇筑需分节进行，利用已浇筑完的下节混凝土墩身及模板承受上一节混凝土的施工荷载，模板循环施工直至墩顶标高，然后进行盖梁施工。

2.2 翻模施工需要解决的主要技术问题

2.2.1施工荷载结构承载体系。

2.2.2 分节施工时墩身钢筋高空现场连接技术。

2.2.3 模板制作、安装与拆除。

2.2.4 混凝土节之间的施工缝控制。

2.2.5 墩身垂直度控制度及混凝土的养护。

3、薄壁空心墩施工工艺

3.1 施工准备

施工准备的主要内容：模板的设计与加工；模板对拉螺杆设计与加工；钢筋机械连接及操作平台的设计制作；支、拆模板人工操作平台制作及支、拆模板小型机具的准备；预留吊车工作平台等工作。

3.2 测量放样

精确测量，定位墩身及钢筋的平面位置，测量承台顶面标高。

3.3 承台施工及预埋墩身钢筋

在承台施工时，先加工好墩身钢筋，钢筋下料时注意钢筋接头要错开1m，钢筋外露端长度分别为3.5m-4.5m，钢筋外露端需用滚丝机滚好丝，用胶皮套套住防止生锈。根据钢筋的平面位置安放、固定墩身预埋钢筋，预埋钢筋定位牢固，间距均匀、准确，同时保证预埋钢筋垂直。由于空心薄壁墩底节为变截面，壁内存在倒角，且底节3m墩身应一次性浇筑为实体。

3.4 墩身钢筋绑扎

墩身钢筋骨架连接前，先将钢筋机械连接操作平台安放在墩身的固定位置，在高3.5m处的操作平台上对钢筋骨架进行机械连接，接长钢筋为6m。钢筋连接套保护层厚度不小于15mm，用呆板手拧紧钢筋接头，拧紧力控制在不加长力臂的情况下，一人拧不动为止，外露不超过半丝长度，接头拧紧后做好标记。在

6m处的第二层操作平台上，通过定位器钢管卡扣对钢筋骨架进行定位，保证钢筋骨架垂直及其间距。钢筋骨架连接完成后绑扎、焊接底节水平钢筋，经检验合格后进行下道工序模板安装。钢筋的接长按照每段6米进行，钢筋存放在钢筋棚内，不得堆放在地面上，必须支垫进行存放。钢筋按照种类和规格分类进行存放，存放时制作材料标示牌进行区分。钢筋下料在钢筋棚内进行，防止生锈及受到污染。箍筋的制作也在钢筋棚内进行。接长钢筋时，采用塔吊将下好料的钢筋起吊于已浇注的墩柱顶，墩顶施工人员将其焊接于下截钢筋上。钢筋的焊接工艺因为考虑到空心薄壁墩主筋间间距较小，而且墩柱较高，电弧焊很难操作，故采用电渣压力焊，为了确保电渣压力焊的焊接质量，特聘请了有证件的焊接操作人员进行钢筋的焊接，能够100%确保钢筋接头焊接质量。焊接时，应对称、均匀地进行，并且应根据实际情况采用箍筋定位及固定，并采用拉线固定，以防止钢筋倒塌，确保安全。

（1）接头强度高：等强级接头，100%发挥钢筋强度，能达到《钢筋机械连接通用技术规程》(JGJ-107-96)中A级接头标准。

（2）连接速度快：套筒短，螺纹扣数少，使用方便。连接时将套筒套在钢筋上用普通扳手拧紧即可，大大降低劳动强度，节约时间。

（3）应用范围广：适用钢筋任何位置与方向的连接，也可用于弯曲钢筋及钢筋笼不能转动的场合。

（4）适用性强：接头质量可靠，现场施工时，风、雨、停电状态，水下、超高环境均适用。

（5）节材、节能、经济：在同等级的钢筋连接中，比传统焊接节省连接用钢材60%左右。

（6）适应环保要求：施工中无明火，在易燃、易爆、高处等施工条件下尤为安全可靠，可全天候施工。

3.5 安装模板

先安装外模再安装内模，由于底节混凝土顶面标高较低，在地形条件允充的条件下可用吊车安装模板，调整模板时，在保证接缝及垂直度满足规范要求的同

时，用水准仪调整模板顶面标高，确保模板顶面在同一水平内，接缝平整、紧密，墩身的垂直度符合施工的要求。模板的垂直度通过模板四个角的坐标来控制，平面位置偏差控制在5mm以内。模板安装完毕后，应对其平面位置、顶面高程，节点联接及纵横向连接进行检查，检查完毕后，再用柔性水泥把水平接缝封好，防止浇筑混凝土时漏浆，确保混凝土的外观质量。

3.5.1 外模架设

采用搭设井架，在井架上铺设竹架板的方式提供工作平台，解决空心薄壁墩架设模板施工时人员的工作平台问题。

3.5.2 内模的架设

采用安置工作踏板的方式解决空心墩内部（空心）模板的安装及拆卸施工工作问题。当墩柱下部的2.5米实体段浇注完毕，并加工焊接钢筋完毕后，架设外模的同时架设内模。架设内模时，应该按照高度方向一段一段地进行，内模模板采用1×1.5米的大模板，模板背的筋肋宽度应该制作为5厘米以上，并且考虑到模板背的筋肋要承受施工操作人员的重量，所以在模板的水平筋肋下面焊接三角形的钢片，以加强水平筋肋的受力能力。先在实体段顶面架设第一段内模，内模相互间采用螺杆连接牢固，拐角处倒角模板加工为定型的模板。模板板面上部和下部水平方向每隔50厘米采用在钢筋笼上焊钢筋棒支撑的方式进行定位。在第一层模板宽度方向的模板背高度中部的水平筋肋上安放宽24厘米的踏脚板（因为模板背筋肋的间距为25厘米，所以踏板的宽度为24厘米），在相邻的水平筋肋上也以同样的方法设置踏脚板，以提供上层模板架设时的工作平台。为保证安全，操作人员应系安全带于稍高位置的钢筋笼上。采用塔吊起吊内模，人员站在踏脚板上配合安装上一层内模，依照上述方法，将内模安装完毕。