薄壁空心墩施工技术及应用

薄壁空心墩施工技术及应用

摘要：本文对薄壁空心墩施工技术及应用的分析，结合了新建太中银铁路安上大桥建设实例特点，并以桥墩的施工工艺、安全控制和质量控制要点作为切入点来进行有效的分析把握。

关键词：薄壁空心墩；施工技术；技术应用

一、工程概况

新建太中银铁路安上大桥为14×32m预应力混凝土简支t梁桥，全桥长471.62米，为双线电气化铁路桥梁，该桥有15个墩台，其中4#-8#墩为外坡55：1，内坡80：1的变截面空心墩，3#、9#-11#墩为直坡空心墩，空心墩顶壁厚为50cm。空心墩最高墩身高度为32.5m，最低墩身高度为18.5m。由于墩身高度较高，且为薄壁结构，空心墩施工质量较难控制，下面结合安上大桥空心墩的现场施工，探讨薄壁空心墩的施工技术。

二、主要施工工艺

（一）模板设计与制作

由于翻模配套设备要求较少，施工机具投入小；混凝土外观质量容易控制，施工纠偏容易，可以连续或间断施工，故在施工中选择了大块模板无支架翻模法施工。

首先对各墩的墩身高进行统计，计算出各墩所需模板节数和调节段高度，按最高墩身确定所需加工的模板节数。根据墩身各部尺寸按2 m一节进行模板加工，每节模板包括四块直边模板（4.4米长）和八块四分之一圆形模板。模板按从墩顶到墩底的顺序进行编

号，并计算各节模板上下口的半径数据。

（二）墩身施工工艺

该桥高墩施工采用分节立模间歇浇筑法，该法是将墩身分成若干节，自底节开始，立一节模板，待混凝土强度达到2.5mpa后再立第二节模板，浇筑第二节混凝土，每次浇筑4米，这样逐节升高，直至墩身浇筑完毕。

1、工艺流程

立外模—绑扎钢筋—立内模：先立外模，各节间模板错缝易观察到，且容易调整。外排钢筋（钢筋为双排）沿外模进行绑扎，用垫块调整保护层厚度，使主筋沿外模按设计尺寸自然收口。内排钢筋以外排钢筋为基础，用丁字筋固定排距，进行绑扎，自然收口。内模以外模为基准进行支立，并通过垫块调整内排钢筋保护层厚度。

2、钢筋制作与安装

桥梁墩身钢筋由钢筋加工场统一下料加工，运至施工现场进行钢筋安装，钢筋的制作及安装必须符合设计及施工技术规范要求。

钢筋基本要求：钢筋原材料具有出厂合格证，表面洁净，使用前必须将钢筋表面的杂物清除干净。钢筋平直、无局部弯折。钢筋下料尺寸应考虑钢筋加工时的伸长量。

墩身在承台内预埋的钢筋必须保证位置准确。

钢筋骨架保护层垫块可选用与墩身混凝土同标号的混凝土垫块，也可采用塑料垫块，如采用混凝土垫块，须将混凝土垫块加工

成特殊形状，目的是尽量使混凝土垫块接触模型的面积小，这样增加混凝土表面的美观。不能采用钢筋作为垫块使用。保护层垫块按每平方米4个布置。

3、模板工程

模板在使用前进行严格检查，模板各部位几何尺寸、平整度、等应满足设计及规范要求，首先对模板进行预拼装，正确无误后方可进行立模。每次安装模板前应先清除模板表面和接缝处的水泥沙浆等附着污物，清理干净后，在模板表面均匀涂刷脱模剂，并涂抹均匀。模板利用汽车吊进行提升与安装。拉杆用pvc管做套管，一方面便于拉杆的重复利用，另一方面可以避免拉杆在拔出时对混凝土表面造成损伤。模板的固定和调整通过拉杆和两层模板之间的连接螺栓实现。模板的校正采取拉缆风绳的方式。从第一节墩柱定位准确后，每上一节模板均用10公斤垂球控制其垂直度，然后再用全站仪与水准仪复核模板的四角坐标及高程。

4、混凝土工程

（1）混凝土浇筑、振捣

混凝土采用泵送入模，混凝土水平分层浇筑，分层厚度一般为30cm，但最大不超过60cm。浇筑前和浇筑过程中，及时检查混凝土的和易性和坍落度，并且保证混凝土自由倾落高度小于2m，大于2m则采用串筒浇筑。振捣采用插入式振捣器，遵循“快插慢拔”的原则，每一个插点振捣至混凝土表面平坦泛浆无气泡冒出为止。振捣棒的移动间距不超过其作用半径的1.5倍，且与侧模保持5 cm～

10cm。混凝土浇筑保持连续进行。混凝土浇筑完毕后，应留毛面，在下次浇筑混凝土前进行凿毛，凿毛以凿出粗骨料为原则。新混凝土浇筑前，在施工缝处先铺一层厚约15mm，与混凝土灰砂比相同而水灰比略小的水泥砂浆，然后再浇筑新混凝土。

（2）混凝土的养护

混凝土浇筑完毕后，及时采取有效的养护措施：

1）在浇筑完毕后的12小时以内对混凝土加以覆盖养生。

2）混凝土养护时间不得少于14天。

3）浇水次数要能保持混凝土处于湿润状态，并且混凝土内外温差不得大于15℃；混凝土养护用水与拌和用水相同。

4）采用土工布覆盖养生混凝土，其敞露的表面应覆盖严密，保持土工布内有凝结水。

5）混凝土达到1.2pma前，不得在其上踩踏或安装模板及支架。

6）当日平均气温低于5℃时，不得进行洒水。

7）当新浇筑的混凝土与流动的地表水或地下水相接触时，要采取临时防护措施，直到混凝土强度达到50%以上的设计强度为止，并不得小于7天；当环境水具有侵蚀作用时，临时防护措施要延续到混凝土达到75%以上的设计强度为止，并不得小于10天。

（3）拆模

1）侧模要在混凝土强度达到2.5pma以上，且表面及棱角不因拆模而受损时，方可拆除。

2）拆模要按照立模顺序逆向进行，不得损伤混凝土，减少模板

破损。

3）拆除模板时不得影响混凝土养护工作。

（4）混凝土检验

拆模后要对混凝土其外观质量全范围进行检验，混凝土结构物表面应密实平整、颜色均匀，不得有露筋、蜂窝、孔洞、疏松、麻面和缺棱掉角等缺陷。

三、质量控制要点

（一）墩身外观质量控制

高墩施工由于多次立模、多次浇注，容易引起外观质量下降。为了提高外观质量，经多次探索，采取了以下措施：

1、在立模前，墩身施工所用模板必须认真打磨除锈，表面涂刷一层水泥浆，待水泥浆晾干后，派责任心强的人员仔细打磨，打磨后现场技术员对每一块模板仔细检查，以模板表面干净无杂物、用手触摸不到黑色锈渣为准。

2、采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料，确保外观的一致性。

3、针对混凝土泵送难、和易性差、颜色灰白的问题，调整混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，增加适量粉煤灰。实践证明，这对混凝土颜色及和易性有良好作用。

4、浇筑混凝土前，先对上次施工顶面人工凿毛，对模板、钢筋和预埋件进行检查、整理，清除杂物，用高压水冲洗干净，模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。