达哈枢纽主线1号大桥薄壁空心墩施工技术的应用分析

达哈枢纽主线1号大桥薄壁空心墩施工技术的应用分析

向万雄

云南建投第五建设有限公司   云南 昆明  65000

摘要：本文将以云南省S45永金高速新平(戛洒)至元江(红光)段为例，对薄壁空心墩施工技术的应用展开探讨。

关键词：薄壁空心墩；施工技术；应用

1工程概况

云南省S45永金高速新平至元江段达哈枢纽立交主线1#桥是为了上跨沟谷和大戛连接线而建设的。左幅桥梁起点为K37+757.25，止点为K38+198.75；右幅桥梁起点为K37+769.75，止点为K38+220.25。孔跨布置为左6×39+5×39.5米/右6×40.5+5×39.5米，采用预制预应力混凝土（后张）简支变连续T形梁。下部结构桥墩采用双柱实心墩和薄壁空心墩，基础为摩擦桩桩基础。

2施工方法

2.1测量控制方法

2.1.1中心定位测量

（1）外模定位控制：在开始每个墩身的施工之前，测量人员会使用全站仪在基础顶面进行测量，以确定墩身的十字中心线的位置，并设置好横纵向的护桩。这一步骤的目的是确保墩身施工的准确性和精度。当施工人员进行墩身立模时，首先使用墨斗在基础顶面上标注出墩身底口的轮廓线。这个轮廓线将作为模板安装的基准。施工人员会依据轮廓线的标注进行模板的安装，确保模板与轮廓线吻合。在每安装一节模板后，为了保证装配的精度，施工人员会使用全站仪对安装好的模板进行横纵轴线和几何尺寸的复核。全站仪具有高度精确的测量能力，能够提供准确的数据，用于复核模板的位置和尺寸。只有当复核结果符合要求，即模板的位置和尺寸与设计要求一致，才会进行下一节模板的安装。在墩身中部施工过程中，每次爬升一节段，也就是模板安装的每个阶段之后，会进行测量复核，并以此为基础进行下一节段模板的安装控制。为了确保测量结果的准确性，在测量过程中，采取了分部实行的测量双检制，即进行两次独立的测量，并在确保测量结果无误后才进行外模的安装。

（2）内模定位测量控制：在方墩底节混凝土实体施工完成后，为了确保后续内模的安装准确性，施工人员会使用全站仪精确地测量墩的中心点位置，将其测量至实体混凝土顶面。这个测量点的位置将作为内模安装的参考基准。同时，经过复核的外模内壁也被确定为内模安装中几何尺寸和平面位置校核的依据。通过对外模内壁进行精确的测量和复核，可以确保内模与实体混凝土的相对位置和尺寸的准确性。内模的安装和检验方法与外模相似。施工人员会根据测量结果和复核数据，校准内模的位置和尺寸，确保内模与实体混凝土的贴合度和稳定性。这样的内模安装控制能够保证内模施工的准确性和质量。通过这样的测量和安装控制，可以确保方墩底节混凝土实体施工完成后的内模安装符合设计要求。这样的施工过程保证了墩身的准确性和稳定性，也为后续工作提供了良好的施工基础。

2.1.2高程测量控制

对于方墩施工初期的水准测量，采用水准仪进行测量是常见的方法之一。水准仪是一种专用仪器，用于测量地面高程的差异。在测量时，水准仪会放置在方墩上，并测量墩顶与水准仪之间的高差。这样可以得到每个方墩的高程值。需要注意的是，水准仪的测量结果不受墩高的影响，因为水准仪是基于重力原理进行测量的。为了确保高程测量的准确性，每次测量时都要进行闭合测量检验。这意味着在每次测量结束后，需要返回到之前已经测量的后视水准点进行再次测量，以验证高程闭合的准确性。如果闭合差在可接受范围内，即高程差距较小，说明测量结果比较可靠。对于受墩高影响的水准测量，使用全站仪进行三角高程测量是一种常见的方法。全站仪是一种多功能仪器，可以同时进行测距、角度和高程的测量。在测量墩身高程时，使用全站仪的三角高程功能，通过测量远离墩身一定距离处的一个参考点与墩身之间的角度和斜距，计算得到墩身高程值。为了提高测量的准确性，通常会进行多次测量，并取多个测回的平均值作为最终的高程值。具体操作时，可以先盘左（即从参考点反方向观测到墩身），记录下观测结果，然后再盘右（即从墩身观测到参考点），再次记录观测结果。这样可以排除观测过程中的系统误差，提高测量的精度。再进行一次回返测回，来验证之前的观测结果。为了确保测量的准确性，完成墩身高程测量后，还需要与大桥上的一个水准控制点进行联测。这意味着使用全站仪对大桥上的水准控制点进行测量，与之前测量的墩身高程进行比对，以验证三角高程测量的准确性。通过这种方式，采用全站仪的三角高程测量方法可以在一定程度上减小墩高的影响，提高测量的准确性，并通过联测与水平控制点的比对来进一步验证测量结果的可靠性。

2.1.3垂直度测量控制

自动安平激光垂准仪是一种专用仪器，可以通过激光技术进行垂直度测量。在测量中线垂直度时，激光垂准仪会被安装在方墩实体混凝土顶面上，以保证测量的准确性。同时，为了保护仪器并防止外界因素对测量结果的干扰，通常会设置牢固的保护罩。通过使用激光垂准仪发射一道垂直的激光线，激光线会照射到墩内平台顶部的激光接收靶上。激光接收靶会将激光线反射回来，并显示出一个光斑。工作人员可以通过观察光斑，并精确测量光斑的中心位置，即能确定桥墩的中心位置。通过激光铅直仪，可以将激光线引导到工作平台上的目标位置，以确定桥墩的中心控制点。该方法具有高度的精确度和稳定性，能够准确测量并控制桥墩的中心位置，进而保证桥梁的整体垂直度和稳定性。在施工过程中，对于每次模板提升的一节，需要对模板的轴线位置进行检查。通过检查模板的轴线位置，可以控制桥墩在纵横向偏移和扭转方面的准确性。这个检查过程是为了确保桥墩的准确对齐和位置控制，从而保证整体结构的稳定性和准确性。

2.1.4外观线形及坡度控制

为了确保方墩外观线型和坡度的准确性，通常会使用加工好的钢模来控制。为了保证定型钢模的线形和坡度准确，会在正式立模之前进行模板的试拼工作。在试拼工作中，会将模板按照设计要求进行拼装，并对拼装好的模板进行尺寸检查。通过尺寸检查，可以验证模板的线形和坡度是否符合设计要求。这一过程可以发现并纠正模板拼装中可能存在的偏差或错误。在进行试拼前，先将试拼的模板轮廓线在平整的场地上画出来，并将轮廓线的中心点标记出来，这样可以确保试拼的模板拼装准确。在模板试拼过程中，可以利用这个轮廓线将模板拼装好，并且使用模板加工时的控制点以及铅垂线进行几何尺寸测量复核。通过测量模板的上下部分的几何尺寸，可以推算出模板的坡度是否与设计要求相符。通过这种方式，能够及时发现模板线形和坡度是否符合要求，杜绝因使用不合格的模板而引起的质量事故。通过准确的几何尺寸测量和检查，可以确保模板的重要参数和几何形状与设计要求一致，从而保证方墩的外观线型和坡度的准确性。这样的操作不仅提高了试拼过程中的质量控制和准确性，而且还能够及时纠正可能存在的问题，确保模板的线型和坡度符合设计要求。这种方法能够确保方墩的外观质量和施工的可控性，最大程度地减少质量事故的风险。

2.2钢筋制作及安装方法

2.2.1钢筋制作

钢筋应符合设计及规范要求，有出厂证明和检验报告单。钢筋场中要做好底部衬垫枕木、下垫上盖，保证离地高度30cm并做好排水。在放置钢筋的过程中，使用彩条布遮盖，以防雨水和尘埃。钢筋加工过程中，严格按照设计和规范要求进行操作，采用直螺纹套筒连接主筋，分段后的接头错开，确保接头符合要求。钢筋末端需平头处理，遵守专用工具切割，禁止气割。

2.2.2钢筋及劲性骨架安装

劲性骨架的安装需要根据设计要求进行操作。通常采用规格为L100×100×10的角钢，并将其布置在外圈竖向主筋内侧。在安装劲性骨架时，需要先利用全站仪放出墩身的四个角点，并将角钢安装于墩身的角部。确保调整好坡度并与承台及墩身预埋的加劲箍筋进行焊接。钢筋和劲性骨架的连接节点需要严格按照焊接规范进行操作，确保焊接质量。

2.3墩底实心段施工方法

空心墩的第一节是一个变截面，在施工过程中需要按照以下步骤进行：首节墩身的总施工高度为4.5米，其中实心段的高度为2.5米，空心段的高度为2米。在施工开始前，首先进行实心段和空心段钢筋的一次性绑扎。完成钢筋绑扎后，开始安装模板。模板的安装非常重要，因为它将提供混凝土浇筑的支撑和准确性。首先安装实心段的模板，确保其稳定和合适的位置。然后，根据设计要求，先开始浇筑实心段的混凝土。实心段混凝土浇筑完成后，需要间隔3-4个小时，确保实心段混凝土能够适当凝固和硬化。在间隔时间过后，可以开始浇筑空心段的混凝土。这个间隔时间的目的是确保实心段混凝土具有足够的强度和稳定性，以便在浇筑空心段时不会受到挤压或影响。间隔时间的长短应根据具体情况和混凝土的硬化程度来确定。这个施工过程中，钢筋的一次性绑扎保证了钢筋的牢固性和合适的位置。模板的安装和浇筑顺序，即先实心段后空心段，有助于控制混凝土的流动和确保墩身的稳定性。间隔时间的设置确保浇筑效果的一致性和混凝土的质量。在进行施工时，需要严格按照设计规定和相关标准操作，确保钢筋的正确绑扎、模板的稳定可靠、混凝土浇筑的合理性。这样可以确保空心墩第一节的构造质量符合设计要求，最终实现一个稳定、安全的空心墩结构。

2.4墩顶实心段、横隔板施工方法

2.4.1墩顶施工方法

该标段的空心薄壁墩在墩顶实心段采用了预埋钢筋拱架作为骨架，以φ32mm (HRB400）钢筋加工成几字形，沿横向预埋于墩身砼内，与竖向主筋焊接固定，再用φ12mm (HRB400）钢筋作分布筋，组成网架，点焊固定交叉点，并设置剪刀形斜撑，最后在钢筋拱架外铺设15mm层板作为实心段中空区域的底模，并不拆除钢筋混凝土盖板。

2.4.2横隔板施工方法

墩身标准浇筑节段为4.5m，横隔板厚度40cm，按设定要求设置横隔板道数，距承台顶预埋爬模爬锥，在15Mpa后拆除模板进行覆盖养生，开始下一节段钢筋绑扎和爬模准备，然后进行模板安装和第二节混凝土浇筑。内外模板不同时进行，等待外模爬升高度超过横隔板时进行横隔板施工并完成预埋爬锥以及侧墙混凝土浇筑，然后才能爬升外模，完成整个施工循环包括爬升、钢筋接长、合模、混凝土灌注、脱模和再次爬升等工序。

2.5内模板安拆

2.5.1内模施工平台

在内模安装之前，先搭建起施工平台，确保施工过程中的安全和稳定。按照厂家提供的模板拼装图，按照指导进行模板的组装，确保拼装的准确性和质量。在整个内模安装过程中，采用整体吊爬操作的方式，通过塔吊将工作平台和钢管脚手架一同提升。随着施工的推进，将操作平台和钢管脚手架随着墩身浇筑高度的升高而不断向上移动。这样的反复循环过程，直至完成整个墩身的施工。通过整体吊爬操作的方式，可以确保施工平台随着墩身高度的增加而适时地提升，以满足施工的需要。这种施工工艺可使施工人员在安全稳定的工作平台上进行操作，并能够高效地进行墩身的内模施工。整体吊爬操作的方式结合塔吊和钢管脚手架的使用，实现了施工过程的便捷性和灵活性。

需要注意的是，在整个施工过程中，要严格按照操作规程和施工要求进行操作。确保内模的安装准确无误，施工平台和钢管脚手架的稳定性和安全性。这样才能确保内模施工的质量和效率，顺利完成整个墩身的施工任务。

2.5.2内模及支架拆除

在模板拆除之前，使用两个5吨葫芦将待拆除的模板拉紧，以保证模板的稳定性和受力均衡。之后，利用塔吊提升模板，使其不受力。

接下来进行模板的拆除操作，拆除模板的所有连接螺栓，确保螺栓完全松开。随后，松开葫芦，让塔吊承担模板的重量，以减少人工操作对模板的影响。然后，可以取消葫芦挂钩，确保操作人员的安全。最后，使用塔吊提升模板，将其从施工现场移除。模板拆除过程中，使用葫芦和塔吊的协作能够有效地控制模板的受力状态，提供了安全和可靠的拆除操作环境。同时，拆除模板之前，松开连接螺栓可以避免强制拆除引起的模板损坏或工作人员受伤的风险。在操作过程中，要严格遵守相关安全规程和操作流程，确保操作人员的安全。同时，需要合理安排塔吊的吊装操作，以确保模板的顺利拆除与安全运输。

   结束语

立交大桥施工技术的应用分析为确保施工质量和安全性提供了重要的支持和指导，通过钢筋定位、模板安装、激光垂准仪、自动施工平台和严格的施工规范，实现了高效、精准和可靠的立交大桥施工。

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