摘要：结合金温扩能改造工程II标新建溪1#特大桥，介绍薄壁空心墩的施工工艺、施工测量方法以及施工安全措施，为以后类似施工提高参考。

　　关键词：空心高墩,实心高墩,监测措施,翻模施工,施工工艺

　　第1章 工程概况

　　新建溪1#特大桥位于浙江省丽水市缙云县境内，为金温扩能改造工程跨越新建溪而设，桥梁起点里程为DK61+842，终点里程为DK65+522，中心里程DK63+682.148，桥梁全长3680m，全桥位于半径为7000 米的曲线上。基础设计为桩基础和扩大基础;墩身设计有直坡等截面、坡比45:1(35:1)的实心墩、坡比35:1空心墩三种结构形式，最高墩身39.5 米;桥台为双线空心桥台。

　　第2章 施工方案

　　2.1空心墩方案

　　2.1.1墩身结构

　　圆端型空心墩，其墩顶两侧半圆形半径为1.6m，平直段为4.8m，墩身外侧坡度为35：1，内侧坡度为60：1，壁厚50～90cm变化。承台顶面以上2.5m及墩顶以下3m范围内为实体段，墩顶中部顺桥向通长开一个1.5m(宽)×0.5m(高)凹槽，作为检查墩顶设备之用，空心墩顶设置检查孔，可进入空心墩内，检查孔宽80cm，长70cm，检查孔设置可以翻盖的铁盖板。距墩顶1.2m处桥墩设置吊篮。

　　2.1.2模板设计

　　空心墩模板采用定型钢模板，分块拼装使用，模板外模设置为2米标准节及0.5米、1米调节段，每节段模板由4块圆弧模板及2块直板组成，内模板根据外模板对应设计。标准段模板每一米设置一道围囹骨架，采用外模板采用M32精轧螺纹钢对拉，内模板采用M25精轧螺纹钢对拉，并用普通脚手架钢管进行内撑。混凝土浇筑速度控制在1米/小时以内。详见空心墩模板加工图。

　　2.1.3空心墩工艺流程

　　2.1.4施工步骤

　　空心墩采用翻模施工，每套模板同时在5-6个墩身上分节段流水施工，一般为6米一节，上下实体段单独分节，每节施工完成后，留最上部模板作为下一节模板托架。在墩身下部设置进人孔，墩顶实体段采用预埋钢筋承重的木模板体系分两次浇筑，上部进人孔采用拼装的钢模板。施工采用吊机吊装、外模外侧设置作业平台(含上下爬梯)、墩内设置脚手架施工平台及上下爬梯的施工方法。混凝土浇筑随模板支立进行，采用泵送入模。

　　(1)第一次混凝土浇筑至3.5m高度。墩内搭设脚手架绑扎钢筋，墩外设置钢管脚手架爬梯或标准预制爬梯，支立模板，或者在外模板上设置作业平台及上下梯道，拆除墩内搭设脚手架，浇筑混凝土。

　　(2)第二次浇筑的高度h=墩身高度-3.5-3-6×n，其中n为3或4或5，在大里程底部支立模板设置宽高0.8m×1.5m进人孔。墩内搭设脚手架平台(含梯道)，支立外模板(含作业平台及上下通道)，外侧上下通道延续第一次混凝土方式，绑扎钢筋，支立内模板，浇筑混凝土，拆模后打开进人孔，做好相关梯道的防护，墩内脚手架与已浇筑墩身段采用顶撑固定。

　　(3)第三次至空心段顶部，每次浇筑高度为6米，墩内搭设脚手架平台(含梯道)，仅留至进人孔高度外侧梯道，支立外模板(含作业平台及上下通道)，绑扎钢筋，支立内模板，浇筑混凝土。施工到空心顶上斜角浇筑段时，在上斜角内壁预埋28根Φ28钢筋，外露15cm，焊接至墩身内部钢筋N7。上斜角施工段完成混凝土浇筑后，拆除所有墩身内部模板，利用预埋钢筋，铺设方木，再铺设1.5cm厚竹胶板，作为封顶木模板体系。

　　(4)最后浇筑上实体段封顶，拆除所有墩内 钢模板，支立封顶木模板及进人孔模板，浇筑0.5m高度完成后，待混凝土达到设计强度后再浇筑剩余2.5m实体段，初凝后浇筑垫石混凝土。

　　2.2实心墩方案

　　2.2.1墩身结构

　　普通实心墩墩顶表面横桥向宽8m，顺桥向长3m，中间开一道50cm深150cm宽顺桥向通长的沟。墩顶下来2.75m为圆弧段，曲线半径R1=465.1m，余下部分为直线段。墩身中部两侧开直径0.2m排水槽。顶部尺寸：

　　3m≤H≤15m ：横桥向6.2m，顺桥向2m ;

　　15m﹤H≤23m ：横桥向6.2m，顺桥向2.3m ，(坡率45：1);

　　23m﹤H≤26m ：横桥向6.2m，顺桥向2.6m，(坡率45：1) ;

　　连续梁主墩实心墩墩顶横桥向9m，顺桥向4.4m(坡率35：1);

　　连续梁边墩实心墩墩顶横桥向9m，顺桥向3.8m(坡率35：1)。

　　2.2.2模板设计

　　实心墩模板采用拼装式大块钢模板，墩身从上到下分节配制，标准节为2米，根据墩高设置0.5米、1米、1.5米调节段，每节段模板由4块圆弧模板及2块直板组成。详见实心墩模板加工图《45:1实心墩模板拼装图》，《35:1实心墩模板拼装图》，《直坡实心墩模板拼装图》。

　　2.2.3 实心墩工艺流程

　　2.2.4施工步骤

　　普通实心墩采用分节段施工，一般为8米一节，每节施工完成后，继续支立下一节模板。

　　连续梁墩采用爬模施工，每套模板同时在2个墩身上分节段流水施工，一般为8米一节，每节施工完成后，留最上部模板作为下一节模板托架。

　　墩身采用吊机吊装、模板外侧设置作业平台(含上下爬梯)、设置钢管脚手架内作业平台绑扎钢筋、钢管脚手架外爬梯或标准预制外爬梯上下的施工方法。混凝土浇筑随模板支立进行，采用泵送入模。

　　2.3墩身施工工序

　　2.3.1脚手架、爬梯

　　支架安装严格按照图纸布置位置安装，安装时先确定起始安装位置，并根据地面标高确定立杆起始高度安装垫木，利用可调底托将标高调平,避免局部不平导致立杆不平、悬空或受力不均。

　　(1)墩外钢管脚手架爬梯

　　在墩身平板侧，搭设三排脚手架并布设之字形人行步梯，宽度1m，每层高度1.8m。爬梯两侧设防护栏杆，栏杆高度1.2m。爬梯面板采用木板铺设，上钉防滑条，防滑条间距20cm。人行爬梯进入作业平台时，爬梯三面支立钢管并挂设安全网，防止施工人员从爬梯口坠落。爬梯每4米需与钢模板或墩身做连接。爬梯立面图如下。

　　(2)标准预制爬梯

　　标准预制爬梯一般为2到3米高一节，最底层一节需要安放在硬化的地面上，与地面设置的预埋件做可靠连接，与墩身固定连接不超过10m一道，并要设置缆风绳加以固定。

　　(3)模板外侧作业平台及上下梯道

　　墩身外部作业平台依靠每节外模板上焊接三角桁架加宽解决。在外模三角桁架加宽70cm作为平台宽度。

　　(4)墩内脚手架平台及梯道。

　　墩内侧搭设支架，一方面作为内部作业平台立模板绑扎钢筋，另一方面作为墩身上下梯道，梯道采用钢管上焊接钢筋作为步梯，内支架搭设竖向步距为2m，现拟定步梯长度为2.3m。实心墩原则上先立模板后搭内支架，如先搭设内支架，则必须拉缆风绳固定。空心墩则先搭内支架后立外模板，以便施工人员上下，支架也必须拉缆风绳固定。

　　(5)墩内防护设施

　　进人孔进入墩内上部必须设置防护棚，防护棚上部支架与墩身内壁之间要设置防落网。每节段墩身施工，支架与墩身内壁之间在拼装模板下部也必须设置防落网，该处防落网设置随施工高度上升同步设置。

　　2.3.2测量放样

　　在墩身首节浇筑段钢筋绑扎完成后，于立模部分抹上一层砂浆并用水准仪找平，并于其上测量放样墩身几何尺寸关键点，并报验监理工程师，在监理工程师检验合格后使用墨线弹出立模线，最后安装首节浇筑段模板。

　　从第二次支模开始，采用全站仪在模板顶打出计算点进行控制，具体为：按墩身外轮廓线计，先计算出轮廓线外0.05m处十字线方向各点坐标，用全站仪在模板顶放出各点，挂出十字线，用小钢尺沿十字线方向量出点与模板内侧距离，根据量出的距离进行模板调节。

　　2.3.3模板翻升

　　模板支立和拆除均采用吊车进行，现场墩身高度最大为38.5m，模板每节高度为2m，每节分4片，重量小于3t，由于需考虑吊机施工时的作业高度，根据汽车吊技术参数统计，现场采用100T汽车吊即可满足要求，施工时需注意吊机的支立位置。下面以24米空心墩翻模施工技术为例见下图

　　模板拆除前先用吊车挂钩吊住模板并使吊机保持受力状态，在作业平台下部挂1个1*1m的吊篮，吊篮采用钢筋焊制，人员下至吊篮进行竖向螺栓拆除，施工人员必须挂安全带(安全带要求挂在模板上，严禁把安全带挂在作业平台栏杆上)，然后上至平台拆除横向螺栓，模板拆除时先松开拉筋，但不能取出，以防止模板与混凝土突然脱落而引起模板掉落;拆除时先外模后内模，最后再行拆除拉筋，拆除过程中安排专人观察模板动向，如出现模板位移则停止施工，重新调整吊车后再行拆除。模板拆除作业时必须慎用橇棍或其它重型工具，以防止模板突然脱落造成人员及机具损伤。

　　模板拆除完毕后，重新对模板进行打磨及涂刷脱模剂处理，处理完毕吊至上层模板后再行连接支立。

　　2.3.4空心墩内模支立及拆除

　　内模采用定型钢模板，采用螺栓连接。采用吊机支立。内模与外模采用拉筋连接。施工时在墩身内部搭设脚手架作为作业平台，内脚手架立于实心段砼之上。立脚手架时，尽量少占空间，以保证内模的安全拆除。脚手架作为作业平台的同时也需考虑作为墩顶实心段支架，搭设时采用满堂红支架型式。支架间距采用0.7*1.2m，步距为2m，搭设时应按要求设置剪力撑。

　　为便于内模的拆除以及钢筋的连接与绑扎，内脚手架局部位置可临时搭设长竹排或木板，在作业完成后再行拆除。在每次墩身将要施工的顶部位置，在脚手架上搭设作业平台，作为砼施工的作业平台，砼浇筑作业工人于平台上进行作业。

　　考虑到内模拆除以及输送泵管工作时对架子的震动，在内模未拆除的部位，横向钢管端部应离内模60-100cm，内模拆除后，再用较长钢管和墩身内壁锁定，确保脚手架的稳定。立一节内模搭设一节脚手架，直到设计规定高度。

　　内模同外模一样，每次支立6m，圆端型墩身采用直接支立法进行施工，内模拆除时应注意拆除顺序，先用导链对拉拆除两块内角度模板后，再行拆除其余模板。

　　应及时汇报，由现场技术人员确定是否可继续进行混凝土浇筑。

　　第3章 重难点工程施工技术措施

　　3.1墩身线型控制

　　3.1.1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，对墩身施工精度有影响，且随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。

　　在施工中采用以下方法进行控制：

　　喷水降温法：通过安装在内外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。

　　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，作为待施工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。

　　3.1.2 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。针对此特点，采取如下措施：

　　平面模板采用拉杆式。面板采用6mmQ235钢板制作;加劲竖肋采用12#槽钢，间距350mm;龙骨采用双20#槽钢;连接边框采用16mm钢板。

　　圆端模板面板采用6mmQ235钢板制作;加劲竖肋采用10#槽钢;横肋采用12#卷槽钢;连接边框采用16mm钢板。

　　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。

　　3.2 施工测量与墩身轴线、高程测量控制

　　3.2.1高墩轴线定位测量

　　为了保证施工的连续性，确保高墩施工的轴线及垂直度和外观线形，在墩身施工轴线控制测量中，采用高精度全站仪相互校核和施工过程中三阶段控制的方案。

　　墩身底部实体段施工完成后，放样其左右圆心，做为永久性圆心，同时在实体段顶部放出空心墩纵横向轴线。墩身施工的过程中，用全站仪分别进行对点测量,全站仪对墩身轴线进行控制测量，全站仪对墩身棱角边线进行监控测量。同时利用5Kg线坠或垂准仪引左右圆心至施工平面进行控制其平面结构尺寸。

　　当日气温高于28℃时，墩身中心点的测设必须在早上八时之前完成，以避免温差的影响。

　　在每节模板安装过程中，首先自校墩身六大控制点间距，待接近设计值后，再用高精度全站仪对各点进行精确定位。全站仪调校模板完成后再对各控制点间距进行复核，确保模板顶口尺寸定位准确无误。

　　3.2.2高墩高程测量

　　用三角网点进行墩台高程测量，依据设计单位测设的水准基准点，结合现场地形布设高程网，并定期进行复测。

　　每个墩承台完成后，按测量规范的要求，在承台面测设临时水准点，做为墩身沉降观测的控制点。特别是墩身顶的高程要严格控制，其精度要达到施工规范规定的标准。墩身顶面高程为+10mm。

　　高墩施工中的高程控制采用长钢卷尺(100米钢卷尺)丈量法与三角高程控制法双控。在墩身下部1.5米左右位置处设置整米高程控制基准线，墩身高程控制测量时从该控制基准线丈量测量，同时用全站仪利用三角高程控制法进行复核，确保高程控制误差在规范允许范围之内。

　　3.3 墩身外观质量的保证措施

　　墩身外观质量主要是模板、砼浇筑和施工工艺对结构物外表导致的随机出现的一些缺陷。

　　3.3.1表面质量通病的防治

　　主要有蜂窝、麻面、气泡、泛砂、砼色泽不一致等现象，保证措施如下：

　　(1)砼配合比设计时，应尽量降低含砂率和水灰比。

　　(2)砼应强制拌和，罐车运输，连续浇注，杜绝坍落度不稳定，送料不衔接和每车砼级配不均匀、投料造成离淅的现象出现。

　　(3)经试验掌握振捣的尺寸，既不能过振形成表面泛砂、砼流泪的现象，也不能因欠振导致蜂窝、麻面。

　　(4)必须分层浇注，层厚能满足振实要求，在前层未凝固前进行下层的浇注，夏天由于高温，砼内应掺入适量木钙粉，推迟砼的凝结时间。

　　(5)尽量避免在高温时段浇注砼。如不可避免，应对钢模板采取降温措施。浇注过程洒落在钢模板上被烫干形成的“死灰”应随时清理干净。

　　3.3.2分层施工痕迹

　　这种现象大都是由于砼坍落度大，经振水泥内黑色成份上浮至表面，导致两层间有深色条带痕迹。也有前层初凝后浇筑后层形成的施工缝痕迹。解决办法是降低坍落度，第一层初凝前必须浇筑第二层。若下层经振有离淅现象时，应清除表面积水。

　　3.3.3模板接缝

　　两节模板横向接缝严密，不能有漏浆现象，每次拼接时，粘贴双面胶带。每层砼浇筑和模板顶面平齐，做到施工缝和模板缝重合。加大模板和支撑的刚度，做到节段接缝处模板不外胀。

　　3.3.4砼表面裂缝的预防

　　薄壁空心墩下部0～6m段落由于受约束力复杂和施工条件较差，易出现表面裂缝，采取的主要预防措施为：

　　(1)墩身根部按设计要求敷设泄水排汽孔，墩身施工期间用于墩内外空气流通和空心墩内养生水的外排。

　　(2)按设计要求设置墩身通气孔，必要时用鼓风机向墩身内部送风，以减小内外的温差。

　　(3)墩身混凝土浇筑应避开高温时段，若受高温影响较大时，太阳直射的模板面应用彩条布覆盖。

　　(4)空心墩内、外模板上应挂设环形喷水养生管。

　　3.3.5墩身防扭曲控制

　　在检查结构尺寸时，量取内外模板的对角线尺寸留底，在浇筑砼过程中或抽查复核时，一旦发现有异常现象，立刻根据留底对角线数据依靠墩身内部脚手架和底节模板桁架调校模板，同时采用全站仪放样圆端形空心墩的六大控制点复核，即墩截面的左右圆端和直圆四大相切点，控制结构尺寸允许误差，达到防止墩身扭曲的目的。