铁路桥梁空心墩施工探讨

铁路桥梁空心墩施工探讨
铁路桥梁空心墩施工探讨
摘要：随着交通事业迅速发展，高墩大跨桥梁日益增多。

本文结合工程案例对铁路桥梁空心墩施工进行分析，
关键词：铁路桥梁；空心墩；施工技术
中图分类号：U448.13文献标识码： A 文章编号：
一、工程概况
某铁路大桥桥墩为薄壁空心墩，墩高度分别为1号墩24m，2号墩33 m，墩柱结构示意图见图1。

图1 墩柱结构示意图（单位：cm）
二、施工原理
墩身分段进行浇筑。

翻升模板由三节模板组成，每节高2.0 m，施工时第一节模板支立于承台顶，浇筑完成后，把第二、三节模板支立于第一、二节模板上。

浇筑完成第二、三节混凝土后，拆除第一、二节模板，将其接于第三节模板之上(变截面薄壁空心墩圆端形部分外模继续向上叠加，不能翻模; 等截面薄壁空心墩圆端形部分采用翻模) ，此时全部施工荷载由已经硬化并具有一定强度的墩身混凝土传至基底。

翻模后继续浇筑混凝土，如此循环，直到墩身施工完成。

三、工艺流程
圆端形薄壁空心墩无支架翻模施工工艺流程见图2，工艺示意图见图3。

图2 工艺流程图
四、模板设计及构成
（一）外模设计
外模采用定型钢模，由专业厂家负责设计、制作，边框材料为12mm×150mm钢板，竖肋材料为10号槽钢，背肋材料为12号槽钢，
面板材料为6mm 厚钢板，边框四周采用12mm 厚钢板做成三角形进行加固。

图4为圆端型模板设计图，图5为直线段模板设计图。

圆端形部分模板设计分两种情况: 圆端形变截面薄壁空心墩外模从墩柱底标高至墩顶标高均需制作模板，等截面薄壁空心墩只需制作3节模板。

（二）内模设计
直线段内模采用定制的定型钢模，采用的材料、规格与外模直线段相同。

圆端形部分内模采用3015组合钢模，以减少模板投入，节约成本。

图3 工艺示意图
（三）模板安装固定
模板采用塔吊吊装、拆卸，已浇筑段混凝土均留一节内、外模板不拆卸，需安装的模板坐落于其上，模板之间采用φ18高强螺栓连接，每块3015组合钢模板采用扣件连接。

模板安装完成后，在模板中间按照1．0 m的间距安装Φ20精轧螺纹钢筋对拉螺杆，用高强螺栓在内、外模上紧固，并用10mm厚钢板中间钻φ22的孔作垫片，垫片规格为120mm×180mm×10mm，对拉螺杆外套φ22 PVC管，以便对拉螺杆循环使用，节约材料。

图4 圆端形模板设计图（单位：mm）
（四）操作平台
操作平台采用三角形支架制作，宽0．8m，按照环向1．0 m间距焊接在墩身外模外侧，支架采用7．5号角钢加工，支架上铺设密目钢网，以供施工人员行走和施工作业。

平台四周用脚手架钢管焊防护栏杆立柱，立柱高1．2m，立柱间距1．0 m，采用Φ16 钢筋焊接环向围栏，围栏竖向间距0．6 m。

在防护栏内侧挂设安全立网，平台下挂设安全平网，防止人、物高空坠落。

图5 直线段模板设计图（单位：mm）
（五）其他附件
1) 保险钢丝绳，每个桥墩配置2根，直径18．5 mm，长5m～6m，两端加工成环扣。

2) 配置 5 t 手拉倒链葫芦，每个桥墩配用2个。

3) φ18高强螺栓、φ20 精轧螺纹丝杆，数量应该根据模板设计确定。

五、施工方法及要点
（一）施工测量
在桩基承台施工完毕以后，应采用全站仪精确测设桥墩的高程、桥中线、墩中线、墩身底部大样，每灌注节段高程以及墩顶高程。

（二）墩身底节施工
将墩身与承台的接触面凿毛，利用高压风将混凝土表面冲洗干净，利用塔吊安装墩身底节钢筋、模板( 含平台系统) 以及其他预埋件，并且在设计位置预留孔洞，然后浇筑墩身底节混凝土并养护。

（三）翻模施工
对墩身施工缝处表面进行凿毛冲洗处理，搭设空心墩内脚手架，接长墩身钢筋，利用塔吊安装墩身二、三节模板、预埋件及内模，浇筑第二段混凝土。

第二段混凝土达到一定强度后，接长墩内脚手架，接长墩身钢筋，拆除第一、二节模板，把模板表面打磨干净，涂刷脱模剂，涂刷时要轻、薄、均匀，以保证混凝土表面颜色一致。

接长墩身钢筋，把第一、二节内外模板翻升在第三节模板上，浇筑混凝土，依次循环施工，通过模板的翻升，逐渐向上完成墩身施工。

（四）最后两节墩身施工
墩身顶实心段需设底模，底模采用竹胶板，并在墩身内侧搭设型钢平台支承底模及其上的混凝土，墩身顶节混凝土浇筑完成后另行单独浇筑支承垫石。

（五）钢筋加工及安装
钢筋在加工房根据墩身分节长度进行下料。

各种规格钢筋加工成半成品，编号分类堆放。

钢筋通过塔吊起吊至施工平台，人工安装。

主筋接长采用焊接方式，同一截面受力钢筋接头数量不超过全断面的50%。

对有接地要求的钢筋为保证接长通路，在钢筋上刷颜色鲜明的红油漆作标志，以与其他钢筋相区别，钢筋安装完成后，按照4个/m2
安设混凝土垫块。

（六）混凝土浇筑
混凝土由搅拌站拌制，利用罐车和输送泵泵送混凝土，软管布料，通过串筒入模，为防止混凝土落速过快而离析，串筒内设减速叶片，这样可以同时防止对已浇筑完毕的混凝土产生过大冲击，形成空洞。

混凝土严格分层浇筑，分层厚度控制在 30 cm 以下。

混凝土振捣时，要定人、定位、定责，不得漏振、欠振或过振，振捣要快插慢拔，避免振动棒撞击模板、钢筋及其他预埋件。

每个插入点振捣时间一般控制在 20 s ～25 s 之间，使被振动部位的混凝土成一水平面，以混凝土表面不再冒气泡和下沉为准，方可停止振捣，插入深度以伸入下层 5 cm ～10 cm 为宜。

（七）施工缝处理及混凝土养护
施工缝表面采用人工凿毛处理，凿毛后的混凝土面用高压空气冲洗干净，混凝土养护应采用经水化试验合格的河水来进行洒水养护。

六、结束语
通过施工实践，铁路桥梁空心墩翻模施工技术具有施工方便、易于掌握、可操作性强、成本低、工期短、安全等特点，值得同类工程推广应用。

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