大跨度空心薄壁高墩施工技术研究

大 跨度空心薄壁高墩施工技术研究

姜皓

云南建投第十一建设有限公司， 650000

摘要：如今我国社会经济发展速度不断加快，全国各地之间的交通往来也更加密切，作为桥梁工程的重要下部结构，空心薄壁高墩的施工过程十分繁琐。本文将结合大跨度空心薄壁高墩的特点，讨论墩身模板设计、混凝土泵送及浇筑、质量控制、脚手架的安装等施工技术，为确保工程质量提供参考。

关键词：大跨度；空心薄壁高墩；施工技术

引言：桥梁工程建设有很多类型，其中高度在30m以上的桥梁工程为称为“高墩结构”高墩结构的墩身多使用薄壁空心，且多应用在山区，山区地势较为复杂，对施工技术有很大考验。在施工过程中，技术人员需使用到多种机械设备，如：吊塔、脚手架、液压机等等。常见施工方式有：滑模法、爬模法，其稳定性较强。

1. 大跨度空心薄壁高墩的特点

大跨度空心薄壁高墩桥梁工程多在山丘地区建设，此类地区地理形势较为复杂，地质构造起伏不平，从施工角度上来说，材料运输、物资周转都比较困难，因此这也要求施工团队具备高新技术，在保障工程质量的基础上，减少成本消耗，节约施工时间。结合实际操作来看，目前常用的薄壁空心高墩施工技术有：滑模法、提模法、爬模法等等。其中滑模法和爬模法在使用时，设备的操作难度较大，且经济成本较高，但是墩身结构的稳定性和可靠性有保障。为了控制经济成本，保障施工质量，所以当前很多地区开展大跨度空心薄壁高墩施工时，都采用了脚手架联合钢模板的建设方式，减少墩身形变风险，综合提高桥梁工程建设水平。

二、大跨度空心薄壁高墩施工技术

（一）墩身模板设计

对于大跨度空心薄壁高墩结构来说，做好前期模板设计有利于提高施工过程的准确性，确保工程应用质量。在设计墩身模板时，首先要考虑到经济成本是否合理，然后利用翻工进行施工。首先模板要用定型组合钢模，测量好桥墩自身的厚度，然后选择适合的模板尺寸，满足施工高度的需求。施工模板多是由：横肋、筋板、纵肋、面板共同组成的。对于空心薄壁墩来说，其模板除了要兼备普通功能外，还要能对施工荷载称重。设计时，每节模板自身摩擦力都要满足其中设备需求，通常单块模板重量为1.4t-1.9t之间。模板设计完成后，要运输到施工现场试拼装，按照上下翻升的拼装流程，从而确保施工过程中模板连接的紧密性、垂直度、平整性等等。在拆除外模板时，首先要检测内部混凝土抗压强度是否达标，且混凝土表面不会因模板拆除而发生损耗，然后再吊起外侧的底节模板，清理底板上的砂浆，去除所有螺丝或拉杆。在所有模板安装完成后，调成角度参数，然后将所有缝隙用水泥密封好，将其提升到平台处对墩身进行浇筑^[1]。

2. 混凝土泵送及浇筑

在开始对模板进行混凝土浇筑之前，技术人员需要检查钢筋、预埋件的位置是否准确，以及钢筋保护层的尺寸是否合格，模板支撑的牢固性等等。以免在浇筑过程中发生模板位置偏移的问题。在浇筑时，应提前清理好模板内部，去除已浇墩柱顶面杂物。混凝土在 1 号拌合站拌制后用混凝土搅拌运输车送至施工现场，用汽车泵进行灌注。混凝土下落高度超过 2m 时，应设串筒进行浇注混凝土。混凝土浇筑过程中应分层浇筑，分层厚度≤ 30cm。在振捣时，要使用插入式的振捣器，分别在墩柱的4角及中心点放置振捣器，以保证混凝土表面的平整性，避免出现表面蜂窝麻面或气泡空洞等问题。同时，在完成浇筑工作之后，施工人员要及时翻升模板，然后将模板清理干净，并重新调整。在混凝土未拆模的养护期间，施工人员要做好养护工作，例如：在夏天干燥天气时，可以每隔3-5小时就对混凝土进行洒水处理，保证其表面湿润；在冬季寒冷天气时，应覆盖保护膜防止开裂。一般情况下，混凝土的养护周期要大于等于7天，经过测量混凝土强度达到2.5MPa后，才可以承受运输、模板、支架等荷载。

3. 脚手架的安装

应用于高墩桥梁施工的脚手架，主要是单管立柱扣式钢管脚手架，高度为50m，超出该高度部分应该选择如下的搭设基础设施。脚手架底部需要安装双管立柱，顶部则需要使用单管立柱结构，顶部高度应控制在35m以内。并采取双排单管立柱，相邻两个部分间隔距离为1.0-1.5m，立柱间距 0.7-1.0m。如果在施工中，脚手架高度在 10m 以上，需要连接墩身，从而确保桥梁结构自身的可靠性和牢固性与稳定性。具体操作方式为：首先按照 2-5m 的距离标准来设置立柱，然后使用4根钢管固定成为抱箍，并将其与墩体结构连接起来，确保脚手架的稳定性，然后还应布置斜撑提升结构的可靠性；墩身预留孔之间应相隔10m，并穿过钢管与脚手架进行连接，从而保障墩身结构的安全性。在脚手架的搭设环节，需保证基础结构稳定性达标，承载性能满足使用的需要，如果在施工中发现基础承载性能较差，应该在该位置上铺设钢板提升其稳定性，确保脚手架使用的安全性。
（四）施工质量控制

针对于大跨度空心薄壁高墩来说，其质量控制主要是从外观和施工两方面进行检测。因为薄壁空心墩在浇筑过程中往往需要经过多次翻模，所以外观很难保证规整，而薄壁墩的外观质量决定了墩身的垂直度和中心准确性，所以在施工过程中可以采用三维空间定位法确定墩身的四角空心坐标。并使用全站仪来测量角度，在施工之前，要确定薄壁墩的十字线，然后固定好钢型支架，固定好预埋钢筋，从而确保墩身的稳定性，在整个施工过程中不发生任何的偏移。为确保墩身质量，施工人员需要在使用模板之前先定位好模板上的控制点，并使用铅垂线来确定倾斜情况。安装完成后，对比理论坐标与实际墩身四角坐标是否存在差异，数值误差要小于10mm。需要注意的是，在每次混凝土浇筑完成后，施工人员要及时对墩身四角进行测量，实现对标高、线型的双重调整。一旦发现模板出现偏移，就要立刻调整轴线，逐渐垫高模板。另外，为了薄壁墩的美观，在施工时，砂石、水泥、集料、添加剂要尽量使用同一个供应商。在调和混凝土时，可以适量加入粉煤灰或减水剂，这样能确保混凝土的颜色均匀

^[2]。

结论：综上所述，桥梁工程的施工质量对我国城市经济发展有着十分重要的影响，所以在对薄壁空心高墩进行施工时，要确保施工技术的科学性和安全性。做好质量管理工作，因为墩身施工需要多次翻模处理，所以技术人员在翻模之前要仔细检查墩身周围实际情况，做好定位检测，确保墩柱插顶的稳定性达标，减少误差。

参考文献：

[1]李莼,宋富生,王蒙蒙.整体式液压爬模提升施工技术在薄壁空心墩施工中的应用[J].公路,2020,65(09):368-370.

[2]高捷.空心薄壁高墩液压自爬模施工技术在公路桥梁中的应用[J].工程建设与设计,2020(11):197-198+201.