空心薄壁高墩的施工和质量控制

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一、工程概况

厂溪特大桥位于宣汉县厂溪乡，是万源(陕川界)至达州(徐家坝)高速公路跨越小河沟的一座特大桥，本桥梁全长707m，主墩(3、4号)采用5米厚承台下设8根直径2.2米的挖孔桩基础，空心薄壁墩高度分别为84.0、72.3米，墩身混凝土设计标号为C40，上部采用连续刚构跨度为95 180 95米。

二、施工方案

本桥施工现场通过修筑施工便道，解决地面水平运输问题，并在各个墩台位置平整出满足施工的场地。对于本桥高墩施工的垂直运输问题，考虑到该桥墩高，钢筋用量大、模板的调运周转频繁，在每个主墩的轴线中间设置一台塔式起重机，并配备一台工业电梯作为施工作业通道。采用QTZ63型塔式起重机，回转半径为50 m，起重重量6t，能够满足施工要求。砼的输送采用HBT80砼输送泵。

三、墩身模板设计与制作

墩身模板在充分考虑技术经济合理性后，采用翻模施工，将外模施工平台支撑于外模板的横肋上，工作平台随外模标准节一起提升，施工人员在内外模施工平台上进行模板安拆、钢筋安装、混凝土施工等。
通过计算。模板高度为2.25m，模板横向主肋采用[16槽钢，中竖向主肋采用[8槽钢，中横主肋采用10mm扁钢，纵横向边主肋采用角钢80*80*8，面板采用6mm钢板。内外模板通过 20对拉杆连接，在稳定性方面主要通过拉杆的抗剪、混凝土与模板的粘结力、模板的整体受力来保证整个模板的稳定性。外模施工平台采用75×75×5角钢焊接成三角托架，焊接于外侧模横肋上，每个标准节外模安装一套，在支架位置处连续铺设，形成贯通通道，并在外模上安装施工人员上下通道。在三角托架顶面密排5cm厚木板，供施工人员作业、行走，存放小型机具。
模板高度的选定：因墩身高，综合考虑了节段施工时间、机具长度及钢筋配料和砼施工缝的数量，确定模板分为3节，每节高度为2.25m。每节由4块整体式大块模板组拼而成。施工时，每次浇注2节模板的高度，即每次翻2节模板，浇筑4，5m高的砼。

四、空心薄壁墩的质量控制

(一)薄壁空心墩的测量监控措施
由于墩身高，需多次翻模，为保证墩身垂直度和中心位置准确，施工中采用三维空间定位法，采用空间坐标控制墩身四角，测量仪器采用全站仪。在承台施工前，首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点，模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜，模板安装完成后，利用全站仪直接测量墩身四角坐标与计算的理论坐标对比，利用千斤顶调整模板，误差控制在10mm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅，在每次浇注砼后，对墩身进行四角复测，并测量四角的标高，达到双控效果，即标高及线型控制，为下次立模提供数据参考，发现模板偏位之后应立即对模板轴线进行调整，为了不造成线形的不美观，调整不能一次性到位，调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板，慢慢进行调整。

(二)外观质量控制
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：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，采取了以下措施：
1、采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料，确保外观的一致性。
2、针对混凝土泵送难、和易性差、颜色灰白的问题，调整混凝土配合比，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。
3、水平施工缝凿毛处理，在每板混凝土施工后，均留下一道水平施工缝，当混凝土终凝前，即可由人工在内外模外侧，由近及远绕周圈凿混凝土表面浮浆。在待再立模前清扫干净即可。
4、浇筑混凝土前，先对上次施工顶面人工凿毛，对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查、整理，清除杂物，用高压水冲洗干净，模板间和下部嵌塞海绵条以防漏浆。
5、混凝土应按一定厚度、顺序和方向分层浇注，每层30cm，采用插入式振捣棒星型振捣，要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持5～10cm的距离；插入下层混凝土5～10cm操作严格遵守快插慢拔要求，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
6、提高立模精度，改用厚10mm的海绵胶皮处理接缝，保证接缝严密。
7、尽可能安排在下午或夜晚温度较低时安排混凝土浇注施工，减小混凝土的坍落度损失。8、混凝土浇注时，混凝土面低于模板面10cm，保证混凝土面的连续性。
9、为确保墩身外观质量，模板翻升到位后，必须对模板进行彻底的清理、调直、修补和加固。
10、混凝土浇筑完成后，未拆模前，应在养护期间经常使模板保持湿润，拆模后立即进行薄膜覆盖，每3～6小时洒水一次，以保持混凝土表面湿润，养护期不少于7d。混凝土强度达到2.5Mpa前，不得使其承受行人、运输工具、模板、支架及脚－T－架等荷载。
11、拆模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致、棱角分明。
五、墩身施工线型控制

(一)影响高墩施工精度及其解决办法
薄壁空心墩设计，墩身柔度大，在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响，墩身的轴线就会发生弯曲和摆动，使墩身处于一种动态之中。所以在墩身施工中需针对不同的情况采取相应的措施：
1、环境温差
高温季节，在阳光的照射下，高墩的朝阳面和背阳面温差较大，墩身也因此产生不均匀膨胀，使其向背阳面弯曲，其对墩身施工精度的影响很大，而且其影响值随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。
在施工中拟采用以下方法进行控制：
1，喷水降温法：通过安装在内外翻模板结构上的环形喷水养生管，间断地向墩身喷水，在养护墩身的同时起到降低阴阳面温差的作用，从而使日照温差引起的墩身轴线偏位减少到最小。
2，在测量控制中确定一个基准温度和基准时间，以消除温度变形对墩身成型精度的影响。选择在日出前后测量墩身的高度和平面位置，以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均匀变化，造成测量定位的困难。具体实施方法为：在每天上午6：30左右，沿墩身横、纵方向两条中心线。在翻模下口精确安放水平尺，用全站仪进行测量，用此位置的日照偏差，作为待施J：墩身部位模板的日照偏差，在模板中线调整中予以消除，以达到克服温差影响的目的。
2、风力、机械振动和施工偏载
风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的。为此采用刚度大的模板以提高模板整体的抗弯、抗扭强度；在施工作业平台上须定人定岗，各司其责，在墩身砼浇筑时，混凝土应从四边均衡下料，以防止混凝土出现偏压，造成模板倾斜。

(二)墩身施工过程监控
桥墩施工监控是本桥施工监控的重要内容之一。在桥梁的施工过程中，桥墩的空间位置受施工测量、日照、混凝土的收缩和徐变，以及主梁的合拢顺序等多种因素控制。在墩身施工过程中应积极与现场监控组密切配合，协助完成现场相关数据的采集工作。