铁路桥梁薄壁空心高墩施工技术分析

铁路桥梁薄壁空心高墩施工技术分析
摘要：一般来说，墩身高度大于30ｍ的桥墩统称为高墩，墩身形式多为薄壁、空心、变截面矩形墩。

高墩桥多位于山岭重丘地区，技术要求高，施工难度大，且具有明显的经济效益。

其特点是属于高空作业，更容易产生安全隐患和发生各类安全事故。

因此对铁路桥梁薄壁空心高墩施工技术进行研究和规范便显得十分重要。

本文对铁路桥梁薄壁空心高墩施工技术做了详细说明，从塔式吊机的选择、模板和钢筋制作、混凝土施工和外观控制几方面细化了薄壁空心高墩施工技术要点。

关键词：铁路；桥梁薄壁空心高墩；模板；钢筋；混凝土abstract: generally speaking, pier height more than 30 m of the bridge pier, collectively referred to as high pier form for thin, hollow, non-uniform rectangular block. high pier bridge is located in the mountains more heavy hill area, high technical requirements and construction difficulty, and has obvious economic benefits. its characteristic is to belong to high altitude operation, more easy to produce the potential safety hazard and the incidence of all kinds of accidents. therefore for railway bridge thin-walled high pier construction technology and standard is very important. in this paper, the railway bridge thin-walled high pier construction technology in detail, from the tower crane
selection, templates and steel fabrication, concrete construction and appearance control aspects detailed the thin-walled high piers of construction techniques. keywords: railway; thin-walled high bridge pier; template; reinforcement; concrete.
中图分类号：tu74文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）塔式吊机的选择
一般情况下，在进行薄壁空心高墩施工时，要选用塔式吊机，但在这个过程中要注意以下几点：
要同时选用多个轻塔吊处理幅距相对较远的高架桥；
在对于高墩相对集中的高架桥的处理上，要确保塔吊臂长在
50m-80m之间，保证一个塔吊可以同时满足多个高墩的施工，进而有效地节约施工成本；
由于塔吊在达到28m之后，要通过墩身连接其余的附着器，保持高墩的基础和塔吊的基础在同一个水平面上，所以在塔吊的吊起过程中，要结合墩身的实际高度，确定其起吊的高度。

模板和钢筋制作
（一）模板制作
1、模板的制作要求
由于模板是保证墩柱各部尺寸和外观质量的基础，所以模板制作开始必须满足以下技术要求：
（1）具有必需强度、刚度和稳定性，能可靠地承受施工过程中
产生的各种荷载，保证结构物各部形状尺寸准确；
（2）制作简单，拆模方便，拆卸时能尽量减少模板和杆件的损伤，以提高模板使用的周转率；
（3）模板板面平整，接缝严密，不漏浆；
（4）施工时，操作方便，保证安全。

2、模板的施工技术
混凝土结构现浇施工中模板工程费用约占1/3，支拆用工量约占1/2，因此模板的选用、设计对节约材料，降低工程成本关系重大。

高墩施工常用的施工技术有以下几种：
搭设落地脚手架施工法
该施工方法由脚手、模板等组成，使用材料多，成本高，工期无法保证，同时受高墩施工高度的影响。

滑模施工法
滑模由提升架、模板、工作平台、提升系统组成，工期快，但必须耗用大量滑升支承杆材料和测量-施工定位的劲性骨架材料，成本较高，且由于该桥部分墩处于水中，施工组织困难。

提升模板施工法
该施工方法施工控制容易，但也必须耗用大量的提升和施工定位用的劲性骨架材料，且施工速度较慢，劳动强度较大，工期不易把握。

爬模施工法
该施工方法实现了节段施工流水作业，劳动强度小，施工控制方
便，但爬升结构体系复杂，工序较繁琐，成本也较高。

（二）测量放线
施工前由测量组在承台顶精确放出墩柱中心十字线或四角坐标，然后对墩柱范围内的承台混凝土进行彻底凿毛（凿至新鲜混凝土面），并用高压水清洗干净。

（三）钢筋的制作
由于墩柱比较高，钢筋不可能一次焊好，因此钢筋的制作成型，一般都在钢筋场完成，成型后采用分段焊接、绑扎的方法施工，钢筋定位要上下预埋定位筋，来保障钢筋位置的准确性。

在焊接过程中，要保证钢筋的焊接质量、绑扎质量，钢筋制作安装要满足钢筋的技术规范要求。

钢筋配料
（1）熟悉施工图，了解工程概况，检查图纸各编号是否齐全，记住每一个构件中各钢筋之间的相互关系，通晓钢筋与模板、脚手架配置等多方面的联系；
（2）审查构件各部位尺寸是否吻合，每一个构件中所有钢筋编号的数码是否存在重复现象，核对各编号钢筋的直径、长度、根数是否存在施工图与材料表不相符的情况，如果不符及时上报监理进行更正。

2、钢筋加工
为了防止钢筋锈蚀，必要时可用抹布试擦浮锈，陈锈采用手工或机械除锈方法必须清除干净，保证钢筋和砼之间的啮合力。

对直径
粗的钢筋手工调直，φ10、φ8采用数控调直机调直切断。

钢筋弯曲成型前应根据钢筋的配料编号长度分别切断。

并在工作台上根据配料表和图纸上标明的形状、尺寸，将各弯曲点的位置标定。

第一根钢筋成型后应与图纸上标明的形状尺寸进行复核，经核实无误后再成批生产。

钢筋的绑扎与安装
（1）绑扎前的准备工作
根据施工需要，钢筋的焊接绑扎分层进行，并按质量标准控制焊接、绑扎的尺寸，根据每一次的焊接、绑扎的高度，利用碗扣支架，采用塔吊提升法架设相应的操作平台。

（2）钢筋的焊接
根据现场的焊接设备，采用搭接焊搭接时应先对钢筋预弯，使两钢筋的轴线位于同一直线上，用两点加以固定，搭接长度要符合规范要求，单面焊大于10d，钢筋接头同一断面按其占截面积的50%设置。

（3）钢筋的绑扎操作
在薄壁空心墩主筋上划出钢筋的位置线，用十字花扣和反十字花扣进行绑扎，绑扎中注意调整主筋的位置，各交叉点用铁丝绑扎结实，必要时亦可点焊焊牢。

为了确保钢筋骨架的竖直度，骨架四角竖筋必须用垂直找正，以免绑扎成型骨架倾斜。

保护层的控制
为了保证保护层的厚度，应在钢筋与模板间设置异型砂浆垫块和钢筋绑扎牢固并互相错开或在钢筋顶面用木楔做支垫，当浇筑完混凝土后拆除木楔，并保证混凝土拆模后表面不显示垫块痕迹。

（四）模板的安装
钢筋绑扎完毕经检查合格后开始立模。

立模前先清除接茬处杂物，若承台表面不平整，在承台顶面外膜的位置铺一层2cm厚的1：2的找平砂浆，模板与找平砂浆之间安放10cm宽、5cm厚的海绵条防止漏浆。

先支立外侧端模两块，然后依次支立外侧前后边模两块，模板之间用螺栓连接，最后调整外侧模板的垂直度，拧紧连接螺栓。

第一层模板支立完后，拼装第二层2m高的端模和边模。

两层模板之间塞入防止漏浆的2cm宽、0.5cm厚的海绵条。

如果两块模板不平整，用麻丝填缝。

检查、调整所有模板的垂直度、空间位置及水平标高。

混凝土施工
混凝土的质量控制关系重大，必须对混凝土进行全过程控制。

用于混凝土的各种材料在进场前做相溶性试验，施工用水腐蚀性试验，并对混凝土所用骨料进行成分分析及碱活性试验，确保混凝土的耐久性。

（一）施工准备
在施工前应对水泥标号、品种、净重进行复验，是否符合设计要求和标准，校核砂、石料的含水率进行配比换算，并做好试验调整出合适的配合比。

检修搅拌设备的运转情况，调试配料机的称量系
统，保证用料准确。

检查钢筋、模板的位置和标高及垂直度，确保准确无误。

（二）混凝土的拌制
混凝土的拌制就是根据混凝土的配合比，把水泥砂石和水通过搅拌的手段，变成匀质的混凝土。

投料顺序是先加入石再加入水泥，最后加入砂。

混凝土搅制时间以1min～3min为宜，以达到混合均匀，颜色一致。

同时要保证搅拌出的混凝土的和易性和坍落度等符合规范要求。

（三）混凝土的运输与浇筑
混凝土运输设备采用机动翻斗车、吊车和塔式起重机。

混凝土浇筑前对模板、钢筋进行检查，模板要平整、光洁，钢筋要干净、顺直。

浇筑时分层均匀对称浇筑，厚度根据浇筑速度及日常工程量而定，一般30cm左右为宜，并将混凝土浇筑至模板平齐，使施工缝与模板缝在同一位置上，不允许超出模板，一般低于模板1mm为宜。

混凝土自由倾落度大于2m时均采用串筒，以防混凝土离析。

（四）混凝土的振捣
混凝土振捣要充分、密实，振捣按操作规范要求进行，不得漏振过振和撞击模板。

基础采用70型插入式振捣棒，墩身采用50型插入式振捣棒，振捣插入点的次序采用交错式、深度插入下层5～
10cm、时间每点20～30s和每层混凝土的厚度为振捣棒长度的1.25倍。

（五）脱模及养护
脱模应该掌握好时间，过早会使混凝土发生裂纹或丧失强度，过晚会造成脱模困难，甚至使混凝土局部损伤，同时不利于模板的周转，一般当混凝土强度达到2 .5mpa时，开始拆模。

当混凝土浇筑完毕后在其顶面及时用湿麻袋加以覆盖，不断洒水；侧面采取悬挂环状水管或吊一环墩钢管，水管或钢管向墩侧打孔，钢管或水管连接到供水分管道上，定时开关阀进行养护，养护水管随爬架的提升而升高不断洒水。

养护时间为14d，养护用水符合拌合用水要求。

在养护期内始终保持湿润；混凝土强度达到
2.5mpa前，不得承受行人、模板、支架及脚手架等荷载。

薄壁空心高墩的外观质量控制措施
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，施工中可采取以下措施：
1、针对混凝土泵送难，和易性差，颜色灰白的问题，施工中优化了混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，采用“双掺”技术，增加适量粉煤灰和减水剂，这使得混凝土的颜色更均匀，和易性更好。

2、提高立模精度，采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝，保证接缝严密。

3、夏季施工，由于气温较高尽可能安排在下午或夜晚温度较低时浇注混凝土，减小混凝土的坍落度损失。

4、混凝土浇完后，立即进行覆盖养护，拆模后用塑料薄膜包裹，进行湿润养护，同时避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的
下部墩身。

5、拆模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致，棱角分明。

结语
综上，在高墩施工中正确选用合理的施工工艺十分重要。

桥梁薄壁空心高墩施工技术，一方面可以节约桥梁施工工程的成本，另一方面，还有效地提高施工效率，保证的桥梁施工的质量。

施工人员要在实际施工中，不断探索和创新施工技术，敢于应用新材料和新设备，不断将我国铁路桥梁薄壁空心高墩施工技术推向前进。

参考文献
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