薄壁空心墩施工技术及其质量控制

平定项目K266+180翟所大桥上部采用6×40m预应力混凝土连续槽梁，下部采用空心薄壁墩、柱式台，钻孔灌注桩基础或扩大基础。本桥墩身均为空心薄壁墩，且最大高度都在30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。下面结合翟所大桥的特点，探讨薄壁空心墩的施工技术。

一、模板的制作及架设、拆除方法

我段大桥桥墩施工采用爬升模法，模板采用新制作的大块钢模板拼装形成，模板的面板厚度K266+180大桥为5mm厚外，其厚度均能够满足合同文件的有关规定要求，每次分段架设高度为4.5米。

1、外模制作及拼装

（1）、正面模板

空心薄壁墩正面外模按照每块高1.5米，宽6米进行制作（即将6块1×1.5米的模板立起拼装而成），高度方向分3块进行拼装。

（2）、侧面模板

空心薄壁墩侧面外模按照每块高1.5米，宽2.5米进行制作（即将2块1×1.5米的模板和1块0.5×1.5米的模板立起拼装而成），高度方向分3块进行拼装。

（3）、模板连接及加固

模板在同一平面连接处采用螺杆连接牢靠。为保证混凝土浇注时不漏浆,保证美观,在模板连接处贴双面密封胶带。为加强模板刚度和稳定性，保证空心薄壁墩浇注时不跑模,并为操作人员提供方便，在第一排模板沿1.5米高度方向，上、中、下部位水平向各设置一根（共3根）加强槽钢，每两根槽钢的间距为50厘米。上一排模板沿1.5米高度方向，上、下部位水平向各设置一根（共2根）加强槽钢，设置时以1.5米高度对称进行，间距为50厘米。再上一排设置3根槽钢，最上面一排设置2根槽钢。则所有槽钢的间距均为50厘米，槽钢采用10号槽钢。拉杆均设置在槽钢上，在槽钢上打孔穿设拉杆。拉杆水平方向的间距为60厘米，两端第一根拉杆应设置在距边30厘米的位置。拉杆采用穿PVC管的直径14毫米的圆钢制作，拉杆螺母采用双螺母及所配套的垫圈。正面和侧面模板连接处采用5厘米的厚角钢打孔，用螺杆进行连接牢固。

2、内模制作及拼装

空心薄壁墩空心部分正面尺寸为4.2米,侧面尺寸为1.1米,正面和侧面采用0.2×0.2米的倒角连接。

（1）、正面模板

正面内模按照每块高1.5米，宽4米进行制作（即将4块1×1.5米的模板立起拼装而成），高度方向分3块进行拼装。

（2）、侧面模板

空心薄壁墩侧面内模按照每块高1.5米，宽1米进行制作（即将1块1×1.5米的模板立起而成），高度方向分3块进行拼装。

（3）、模板连接及加固

模板在同一平面连接处采用螺杆连接牢靠。为保证混凝土浇注时不漏浆,保证美观,在模板连接处贴双面密封胶带。为加强模板刚度和稳定性，保证空心薄壁墩浇注时不跑模,在空心部位相对的模板间设支撑杆。支撑杆可采用木棍或钢管，设置位置视具体情况进行。正面和侧面模板连接处采用0.2×0.2米定型倒角钢模进行连接固定，倒角模板制作时，一端制作4厘米连接部分（原尺寸应为5厘米，考虑到为拆卸方便在倒角模板和平模板连接处夹1厘米厚拆卸木条，所以倒角上连接部分制作为4厘米），另一端制作9厘米连接部分（原尺寸应为10厘米，考虑到为拆卸方便在倒角模板和平模板连接处夹1厘米厚拆卸木条，所以倒角上连接部分制作为9厘米）。倒角模板和平模板之间采用螺杆进行连接。

二、高空作业方法（人员高空工作平台及模板装拆方法）

（一）、模板架设

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。

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。

（二）、模板的拆除

墩柱混凝土浇注完毕后，根据混凝土的强度与天气条件确定拆模时间。但拆模时间不得少于24小时（因为拆除较早时，混凝土强度尚低，容易破坏结构混凝土，并且容易造成施工人员的危险），若加入适当数量的早强剂后，可以缩短拆模时间，具体时间根据混凝土强度确定。拆除内模时，采用脚踏板依次从下至上拆除竖向连接螺杆，竖向连接螺杆拆除后，将踏脚板移动安置于上层模板的下端筋肋上，操作人员将上下两层模板的连接螺杆拆除。拆除前，应在模板顶部的吊环上挂好挂钩并将其稍稍吃力。拆除单块模板上的所有连接螺杆后，将模板吊起取出。按照上述方法，将下层所有的模板拆除。再将上一层的内模拆除。完成内模拆除施工。

三、钢筋的制作及安装

钢筋的接长按照每段9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。

四、混凝土浇注及养生

墩柱混凝土的材料、拌和、运输、振捣要求严格按照桥涵施工技术规范规定的各项要求指标进行。

1、混凝土的拌和

⑴混凝土应该按确定的配合比严格计量，配制混凝土所用的原材料必须合格并经监理工程师认可。

⑵做好材料的标识工作，标识内容为材料产地、规格、型号等，以确保材料的使用质量，同时避免材料混用。所进场的碎石分仓按照单级配进料、存放，在使用时按照一定的比例进行电子搀配或人工搀配。

⑶为了确保砼颜色一致，规定同一工程采用同一厂家的水泥。自产的大堆料，工地试验室定时对其进行各种质量检验。

⑷混凝土采用强制式搅拌机拌和，采用电子计量配料机配料。混凝土拌和时间必须符合规范规定。拌出的混凝土，其坍落度、工作性等方面必须满足规范要求及配合比确定的指标。

2、混凝土的运输

混凝土采用小翻斗车进行运输，由于该段大桥墩柱距拌和站均较近，所以运输距离较短，不会产生离析等现象。

混凝土运输必须符合规范规定，运输过程中不得产生离析现象。严禁在拌和好的混凝土中随意加水，运到现场的混凝土必须符合规范设计要求，否则必须废掉。

3、混凝土的入模、浇注

浇注施工时，采用水平分层法进行施工，即围绕空心墩混凝土实体部分螺旋形布料施工。墩柱混凝土的入模采用塔吊起吊漏斗通过料筒入模，料筒制作为软式料筒，料筒长度为4米和8米两种（因为接一次钢筋为9米，分两次浇筑。下段浇筑需用长8米的料筒，上段浇筑需用长4米的料筒，料筒长度是根据钢筋高度是否干扰漏斗而调整，确保混凝土自由下落高度不大于2米），料筒顶端设置挂钩，卸料时将料筒挂于漏斗下端的挂钩上，卸完后取下（由于为软式料筒，所以挂上或取下较为容易快捷）。模板上端的工作人员可随时根据需布料的位置调整料筒的位置。

4、混凝土的振捣

混凝土入模后采用插入式振捣器进行振捣，振捣器采用70振捣器，混凝土每30cm一分层进行浇注和振捣，上下层之间振捣时，必须按照规范要求插入下层，便于结合。插入式振捣器振捣时，插捣间距不得大于20厘米，并不得漏振。振捣时，混凝土必须振捣密实，混凝土振捣密实的标志是：混凝土不再冒气泡，不再下沉，混凝土表面呈现泛浆状态。并且不得过振，不得造成离析。在混凝土浇注之前对所有的振捣工人进行技术交底，使之做到心中有数，从而确保混凝土的振捣质量。

5、混凝土的养生

墩柱拆模后，采用塑料薄膜包裹并采用高压水泵喷射洒水进行养生，以保证混凝土的养生质量，保证混凝土的强度。养生所用的高压水泵必须满足35米高的扬程。墩柱配备专人进行养生，养生时间间隔根据气温及混凝土表面干湿状况确定，确保混凝土表面湿润。在气温较高时，增加养生次数。混凝土养生时间不得少于14天。

五、空心薄壁墩的技术控制指标

（一）技术指标控制

空心薄壁墩施工时，为了保证规范规定要求和外观质量，一定严格按照以下要求进行检测和控制：

    空心薄壁墩实测项目

　　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，施工中采取了以下措施：

1、在浇注施工中，将混凝土坍落度控制为3-5厘米。同时在施工过程中随时观察是否出现泌水现象，若有水泌出，则立即用海绵将水吸出。

2、对拆除后的模板进行仔细的打磨抛光并整形，确保模板平整，无锈。已架好的模板尽快浇筑混凝土。

3、加强对振捣施工人员的思想教育，克服操作困难的不利因素，在浇筑混凝土过程中，加强振捣，确保振捣密实、均匀。

4、使用质量好、效果好的脱模剂。

5、对搅拌机操作人员进行岗位培训，并对其进行思想教育。适当延长混凝土的拌合时间，确保混凝土拌和均匀。严格控制拌和用水量，使拌和后的混凝土稀稠一致。

6、更换拌和用水，从会宁拉运自来水进行混凝土拌和。

7、尽量加强工序衔接，加快空心薄壁墩施工，缩短相邻段落空心薄壁墩的混凝土施工时间，以尽可能缩小上下层模板的拆模时间差。

8、浇注混凝土时，尽量加快浇注速度，缩短分层间隔时间。必要时，从长度方向两侧同时分层进行浇注施工，缩短分层浇注间隔时间。

（三）平面位置测量控制：

在模板架设前先在用全站仪精确的放出墩身的四个角点，并在扩大基础的襟边上设立相应的加密控制点（护桩）。在模板架设前先用弹出准确的架模线，模板架设严格按照此线进行架设。为了使模板底部固定，用钢筋加工一弯钩，外侧钩在模板之上，内部接于墩身钢筋之上，从而保证模板架设的整体稳定性。在墩身四周，埋设有四个地锚，均有钢筋制作的拉线拉于模板之上，当模板架设完成后，用垂线检查模板的垂直度，随时调整拉线的松紧来控制模板的平面位置。完成下段墩身的混凝土浇注后，最顶层的模板不予拆除，用全站仪准确的在四角利用坐标放出角点，检查是否符合要求，否则应进行顶层模板的校正，确保工程实体的平面位置合格。

六、结束语

经实践证明该方案是切实可行的。它具有操作方便，易掌握，成本低，工期短，安全等特点，可进一步推广。