变截面薄壁空心高墩施工技术及质量控制[论文]

浅谈变截面薄壁空心高墩施工技术及质量控制

摘要：本文结合工程实例，对变截面薄壁空心高墩施工技术及质量控制谈一些看法。

关键词：变截面薄壁空心高墩施工技术质量控制

一、工程概况

某高速公路大桥全长466.280米；上部结构采用6×30+4×40+4×30米预应力混凝土简支t梁；下部结构桥墩采用钢筋混凝土柱式桥墩，桩基础和重力式，扩大基础。大桥全桥4座空心墩身，合计高度193.2m，平均48.3m/墩，最大墩高51.24m，采用钢筋混凝土变截面空心方墩，墩顶尺寸200×200cm，纵向按80：1变坡，横向等宽，壁厚0.4m。墩身混凝土设计标号为 c40。该大桥墩身高度高，而且地处山区，因此薄壁空心高墩施工是大桥施工的重点和难点。

二、施工总体方案

施工时在承台顶放线立第1节2.25m高模板，浇筑墩底的1.0m

实心段。第1节模板混凝土浇筑后暂不拆卸，然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架，同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.5m高内、外模板，绑扎墩身钢筋，浇筑第2、3节模板内的墩身混凝土。待第2、3节模板内的墩身混凝土达到一定强度后，先后拆除第1、2节模板（第3节模板暂不拆），利用支撑于已浇筑的混凝土以及墩身四周的钢管脚手架上的提升吊架，以手提或电动导链（葫芦）提升模板，提升达到要求的高度后悬挂于吊架上，将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上，绑扎墩身钢筋，浇筑

墩身混凝土。循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，每次只翻升2节共4.5m高模板，浇筑4.5m高墩身，依次周而复始，直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。

三、施工技术及质量控制要点

1、首段墩身施工

在承台顶面放样墩身四个角点，并用墨线弹出印记，找平墩身模板底部，清除墩身钢筋内杂物。安装墩身第1节2.25m高实心段模板，在墩身四侧面搭设脚手架施工平台，并安装混凝土输送泵，绑扎墩身钢筋，加固校正模板。自检并报请监理工程师检查合格后，浇注墩身混凝土。

2、第2、3节段墩身施工

墩身首段混凝土浇筑后第1节2.25m模板暂不拆卸，然后开始搭设墩身四周的钢管脚手支架，同时在第1节模板顶上安装支立好第2、3节共4.5m高内、外模板，第2、3节墩身高均为2.25m，共高4.5m，同时安装。第2、3节外模板外模用塔吊分块吊装，支撑就位于第1节外模顶上，同时安装内模。利用拉杆对拉加固墩身模板。搭设内模施工平台，接长墩身脚手架施工平台，采用卷扬机提升墩身钢筋，主筋接头采用机械直螺纹套筒连接，以减少现场焊接时间，保证施工质量。然后竖立固定混凝土输送泵管。泵送浇注第2、3

节段墩身4.5m高混凝土。施工时注意在实心段墩身顶部预留泄水孔，以利上面各节墩身施工期间养生水和雨水流出。

3、其余节段墩身施工

第2、3节段墩身施工后，待第2、3节模板内的墩身混凝土达到一定强度后，先后拆除第1、2节模板（第3节模板暂不拆），利用支撑于已浇筑的混凝土以及墩身四周的钢管脚手架上的提升吊架，以手提或电动导链（葫芦）提升模板，提升达到要求的高度后悬挂于吊架上，将第1、2节模板依次安装支立于第3节模板顶上，绑扎墩身钢筋，浇筑墩身混凝土。循环交替翻升模板、绑扎钢筋、浇筑混凝土，每次翻升2节共4.5m高模板，浇筑4.5m高墩身，依次周而复始，直至完成整个薄壁空心高墩身的施工。即墩身按每两节4.5m标准段循环施工，直至墩顶。最后墩顶高度按设计标高控制，完成墩身施工。

4、模板翻升

每当上两节段墩身混凝土浇筑完成后，即可进行模板翻升，钢筋安装等。

（1）模板解体通过悬挂在吊架（架设在已浇筑混凝土和脚手架内）上的导链分别挂住墩身最下1节段的4侧外模，施工人员在外吊架上拆除对穿拉杆、竖向联结螺栓和与上层模板联结的横向螺栓，将外模拆卸。

（2）模板提升通过同一侧的2台3t导链人工将模板逐一提升到相应的最顶层，进行模面去污、涂油、清洁。提升过程中应有专人监视，防止模板与周边固定物碰撞。

（3）模板安装将上层墩身混凝土面凿毛清理后，用导链吊装提升，人工辅助对位，将模板安装到对应位置上，安装底口横向螺栓

与下层模板联结，并以导链临时拉紧固定。内模板同步安装就位后，及时与已安装好内外模板拉杆连接。模板整体安装完成后，检查安装质量，调整中线水平，安装横带四角螺栓固定。

（4）要求墩身各部位混凝土按照内实外美的要求，立模前认真清洗钢模，涂刷脱模剂，以利于拆模，保持混凝土外表色泽一致。

5、墩身混凝土施工

混凝土在拌和站集中拌和，拌合后通过混凝土运输车运输至施工现场，卸入输送泵斗内，通过泵管泵送入模。为方便人员操作，减小高空安拆输送泵管的工作量，在每个墩安装一套泵管，固定在墩身脚手架上，随脚手架的升高而接长，最后接弯管及软管入模。（1）原材料选择。泵送混凝土的粗骨料粒径选用连续级配碎石，细骨料采用中砂，并掺入缓凝减水剂和粉煤灰，以改善混凝土的可泵性，延长水泥的初凝时间。严格控制泵送混凝土坍落度在12～18cm之间（根据不同墩身高度而确定）。按规范要求试验确定理论配合比，批准后实施，现场根据原材料含水量，随时调整每批混凝土的施工配合比。

（2）混凝土拌和。混凝土采用全自动强制式搅拌机拌和，拌和前应调整好各种原材料的掺量和搅拌时间、投料顺序，操作人员监控，试验人员检查。喂料顺序为：砂、水泥、石料，进入搅拌筒内拌和时均匀进水，并掺入外加剂。搅拌时间应大于1.5min。

（3）混凝土浇筑。①混凝土输送泵安放场地平整，设有闸刀箱和水阀，四周砌筑排水沟将混凝土浇筑过程中泵车冷却水排出场

外。②混凝土泵送过程中尽量少停顿，短时间停泵要注意观察压力表，逐渐过渡到正常泵送；长时间停泵，应每隔4～5min开泵一次，使泵正反转两次，同时开动搅拌器，以防混凝土离析。如果停泵超过30min，则将混凝土从泵管中清除。泵送结束后，先将混凝土压完，再压入水，将管道冲洗干净。③混凝土到达模板顶后，接软管和串筒入模，以降低混凝土自由卸落高度，将其控制在2.0m以内。按30cm/层全断面水平分层布料，并根据混凝土供应情况及时调整布料厚度，在下层混凝土初凝前浇筑完上层混凝土。④使用插入式振动器振捣，振捣时移动距离不得超过振动棒作业半径的1.5倍，与侧模保持5～10cm的距离；插入下层混凝土5～10cm。快插慢拔，每一点应振捣至混凝土不下沉，不冒气泡泛浆、平坦为止，振完后徐徐拔出振动棒。振捣过程中不得碰撞钢筋和模板，谨防其移位、损伤。

（4）混凝土养护。混凝土采用覆盖洒水的方法养生，养生视气温条件确定，一般7天以上。气温低于5℃时，覆盖保温，不得洒水。

（5）施工缝处理。每节墩顶混凝土面充分凿毛，露出新鲜的混凝土，并冲洗干净，在上节混凝土浇筑前，将混凝土面浇一层1cm 厚1：1水泥净浆。

6、标高、垂直度控制

（1）薄壁空心墩中心定位测量采用三维坐标控制法。每个墩台施工前，先由项目部测量组用全站仪进行中心定位。定位时应由多