摘要：結合金溫擴能改造工程II標新建溪1#特大橋，介紹薄壁空心墩的施工工藝、施工測量方法以及施工安全措施，為以后類似施工提高參考。

　　關鍵詞：空心高墩,實心高墩,監測措施,翻模施工,施工工藝

　　第1章 工程概況

　　新建溪1#特大橋位于浙江省麗水市縉云縣境內，為金溫擴能改造工程跨越新建溪而設，橋梁起點里程為DK61+842，終點里程為DK65+522，中心里程DK63+682.148，橋梁全長3680m，全橋位于半徑為7000 米的曲線上。基礎設計為樁基礎和擴大基礎;墩身設計有直坡等截面、坡比45:1(35:1)的實心墩、坡比35:1空心墩三種結構形式，最高墩身39.5 米;橋臺為雙線空心橋臺。

　　第2章 施工方案

　　2.1空心墩方案

　　2.1.1墩身結構

　　圓端型空心墩，其墩頂兩側半圓形半徑為1.6m，平直段為4.8m，墩身外側坡度為35：1，內側坡度為60：1，壁厚50～90cm變化。承臺頂面以上2.5m及墩頂以下3m范圍內為實體段，墩頂中部順橋向通長開一個1.5m(寬)×0.5m(高)凹槽，作為檢查墩頂設備之用，空心墩頂設置檢查孔，可進入空心墩內，檢查孔寬80cm，長70cm，檢查孔設置可以翻蓋的鐵蓋板。距墩頂1.2m處橋墩設置吊籃。

　　2.1.2模板設計

　　空心墩模板采用定型鋼模板，分塊拼裝使用，模板外模設置為2米標準節及0.5米、1米調節段，每節段模板由4塊圓弧模板及2塊直板組成，內模板根據外模板對應設計。標準段模板每一米設置一道圍囹骨架，采用外模板采用M32精軋螺紋鋼對拉，內模板采用M25精軋螺紋鋼對拉，并用普通腳手架鋼管進行內撐。混凝土澆筑速度控制在1米/小時以內。詳見空心墩模板加工圖。

　　2.1.3空心墩工藝流程

　　2.1.4施工步驟

　　空心墩采用翻模施工，每套模板同時在5-6個墩身上分節段流水施工，一般為6米一節，上下實體段單獨分節，每節施工完成后，留最上部模板作為下一節模板托架。在墩身下部設置進人孔，墩頂實體段采用預埋鋼筋承重的木模板體系分兩次澆筑，上部進人孔采用拼裝的鋼模板。施工采用吊機吊裝、外模外側設置作業平臺(含上下爬梯)、墩內設置腳手架施工平臺及上下爬梯的施工方法。混凝土澆筑隨模板支立進行，采用泵送入模。

　　(1)第一次混凝土澆筑至3.5m高度。墩內搭設腳手架綁扎鋼筋，墩外設置鋼管腳手架爬梯或標準預制爬梯，支立模板，或者在外模板上設置作業平臺及上下梯道，拆除墩內搭設腳手架，澆筑混凝土。

　　(2)第二次澆筑的高度h=墩身高度-3.5-3-6×n，其中n為3或4或5，在大里程底部支立模板設置寬高0.8m×1.5m進人孔。墩內搭設腳手架平臺(含梯道)，支立外模板(含作業平臺及上下通道)，外側上下通道延續第一次混凝土方式，綁扎鋼筋，支立內模板，澆筑混凝土，拆模后打開進人孔，做好相關梯道的防護，墩內腳手架與已澆筑墩身段采用頂撐固定。

　　(3)第三次至空心段頂部，每次澆筑高度為6米，墩內搭設腳手架平臺(含梯道)，僅留至進人孔高度外側梯道，支立外模板(含作業平臺及上下通道)，綁扎鋼筋，支立內模板，澆筑混凝土。施工到空心頂上斜角澆筑段時，在上斜角內壁預埋28根Φ28鋼筋，外露15cm，焊接至墩身內部鋼筋N7。上斜角施工段完成混凝土澆筑后，拆除所有墩身內部模板，利用預埋鋼筋，鋪設方木，再鋪設1.5cm厚竹膠板，作為封頂木模板體系。

　　(4)最后澆筑上實體段封頂，拆除所有墩內 鋼模板，支立封頂木模板及進人孔模板，澆筑0.5m高度完成后，待混凝土達到設計強度后再澆筑剩余2.5m實體段，初凝后澆筑墊石混凝土。

　　2.2實心墩方案

　　2.2.1墩身結構

　　普通實心墩墩頂表面橫橋向寬8m，順橋向長3m，中間開一道50cm深150cm寬順橋向通長的溝。墩頂下來2.75m為圓弧段，曲線半徑R1=465.1m，余下部分為直線段。墩身中部兩側開直徑0.2m排水槽。頂部尺寸：

　　3m≤H≤15m ：橫橋向6.2m，順橋向2m ;

　　15m﹤H≤23m ：橫橋向6.2m，順橋向2.3m ，(坡率45：1);

　　23m﹤H≤26m ：橫橋向6.2m，順橋向2.6m，(坡率45：1) ;

　　連續梁主墩實心墩墩頂橫橋向9m，順橋向4.4m(坡率35：1);

　　連續梁邊墩實心墩墩頂橫橋向9m，順橋向3.8m(坡率35：1)。

　　2.2.2模板設計

　　實心墩模板采用拼裝式大塊鋼模板，墩身從上到下分節配制，標準節為2米，根據墩高設置0.5米、1米、1.5米調節段，每節段模板由4塊圓弧模板及2塊直板組成。詳見實心墩模板加工圖《45:1實心墩模板拼裝圖》，《35:1實心墩模板拼裝圖》，《直坡實心墩模板拼裝圖》。

　　2.2.3 實心墩工藝流程

　　2.2.4施工步驟

　　普通實心墩采用分節段施工，一般為8米一節，每節施工完成后，繼續支立下一節模板。

　　連續梁墩采用爬模施工，每套模板同時在2個墩身上分節段流水施工，一般為8米一節，每節施工完成后，留最上部模板作為下一節模板托架。

　　墩身采用吊機吊裝、模板外側設置作業平臺(含上下爬梯)、設置鋼管腳手架內作業平臺綁扎鋼筋、鋼管腳手架外爬梯或標準預制外爬梯上下的施工方法。混凝土澆筑隨模板支立進行，采用泵送入模。

　　2.3墩身施工工序

　　2.3.1腳手架、爬梯

　　支架安裝嚴格按照圖紙布置位置安裝，安裝時先確定起始安裝位置，并根據地面標高確定立桿起始高度安裝墊木，利用可調底托將標高調平,避免局部不平導致立桿不平、懸空或受力不均。

　　(1)墩外鋼管腳手架爬梯

　　在墩身平板側，搭設三排腳手架并布設之字形人行步梯，寬度1m，每層高度1.8m。爬梯兩側設防護欄桿，欄桿高度1.2m。爬梯面板采用木板鋪設，上釘防滑條，防滑條間距20cm。人行爬梯進入作業平臺時，爬梯三面支立鋼管并掛設安全網，防止施工人員從爬梯口墜落。爬梯每4米需與鋼模板或墩身做連接。爬梯立面圖如下。

　　(2)標準預制爬梯

　　標準預制爬梯一般為2到3米高一節，最底層一節需要安放在硬化的地面上，與地面設置的預埋件做可靠連接，與墩身固定連接不超過10m一道，并要設置纜風繩加以固定。

　　(3)模板外側作業平臺及上下梯道

　　墩身外部作業平臺依靠每節外模板上焊接三角桁架加寬解決。在外模三角桁架加寬70cm作為平臺寬度。

　　(4)墩內腳手架平臺及梯道。

　　墩內側搭設支架，一方面作為內部作業平臺立模板綁扎鋼筋，另一方面作為墩身上下梯道，梯道采用鋼管上焊接鋼筋作為步梯，內支架搭設豎向步距為2m，現擬定步梯長度為2.3m。實心墩原則上先立模板后搭內支架，如先搭設內支架，則必須拉纜風繩固定。空心墩則先搭內支架后立外模板，以便施工人員上下，支架也必須拉纜風繩固定。

　　(5)墩內防護設施

　　進人孔進入墩內上部必須設置防護棚，防護棚上部支架與墩身內壁之間要設置防落網。每節段墩身施工，支架與墩身內壁之間在拼裝模板下部也必須設置防落網，該處防落網設置隨施工高度上升同步設置。

　　2.3.2測量放樣

　　在墩身首節澆筑段鋼筋綁扎完成后，于立模部分抹上一層砂漿并用水準儀找平，并于其上測量放樣墩身幾何尺寸關鍵點，并報驗監理工程師，在監理工程師檢驗合格后使用墨線彈出立模線，最后安裝首節澆筑段模板。

　　從第二次支模開始，采用全站儀在模板頂打出計算點進行控制，具體為：按墩身外輪廓線計，先計算出輪廓線外0.05m處十字線方向各點坐標，用全站儀在模板頂放出各點，掛出十字線，用小鋼尺沿十字線方向量出點與模板內側距離，根據量出的距離進行模板調節。

　　2.3.3模板翻升

　　模板支立和拆除均采用吊車進行，現場墩身高度最大為38.5m，模板每節高度為2m，每節分4片，重量小于3t，由于需考慮吊機施工時的作業高度，根據汽車吊技術參數統計，現場采用100T汽車吊即可滿足要求，施工時需注意吊機的支立位置。下面以24米空心墩翻模施工技術為例見下圖

　　模板拆除前先用吊車掛鉤吊住模板并使吊機保持受力狀態，在作業平臺下部掛1個1*1m的吊籃，吊籃采用鋼筋焊制，人員下至吊籃進行豎向螺栓拆除，施工人員必須掛安全帶(安全帶要求掛在模板上，嚴禁把安全帶掛在作業平臺欄桿上)，然后上至平臺拆除橫向螺栓，模板拆除時先松開拉筋，但不能取出，以防止模板與混凝土突然脫落而引起模板掉落;拆除時先外模后內模，最后再行拆除拉筋，拆除過程中安排專人觀察模板動向，如出現模板位移則停止施工，重新調整吊車后再行拆除。模板拆除作業時必須慎用橇棍或其它重型工具，以防止模板突然脫落造成人員及機具損傷。

　　模板拆除完畢后，重新對模板進行打磨及涂刷脫模劑處理，處理完畢吊至上層模板后再行連接支立。

　　2.3.4空心墩內模支立及拆除

　　內模采用定型鋼模板，采用螺栓連接。采用吊機支立。內模與外模采用拉筋連接。施工時在墩身內部搭設腳手架作為作業平臺，內腳手架立于實心段砼之上。立腳手架時，盡量少占空間，以保證內模的安全拆除。腳手架作為作業平臺的同時也需考慮作為墩頂實心段支架，搭設時采用滿堂紅支架型式。支架間距采用0.7*1.2m，步距為2m，搭設時應按要求設置剪力撐。

　　為便于內模的拆除以及鋼筋的連接與綁扎，內腳手架局部位置可臨時搭設長竹排或木板，在作業完成后再行拆除。在每次墩身將要施工的頂部位置，在腳手架上搭設作業平臺，作為砼施工的作業平臺，砼澆筑作業工人于平臺上進行作業。

　　考慮到內模拆除以及輸送泵管工作時對架子的震動，在內模未拆除的部位，橫向鋼管端部應離內模60-100cm，內模拆除后，再用較長鋼管和墩身內壁鎖定，確保腳手架的穩定。立一節內模搭設一節腳手架，直到設計規定高度。

　　內模同外模一樣，每次支立6m，圓端型墩身采用直接支立法進行施工，內模拆除時應注意拆除順序，先用導鏈對拉拆除兩塊內角度模板后，再行拆除其余模板。

　　應及時匯報，由現場技術人員確定是否可繼續進行混凝土澆筑。

　　第3章 重難點工程施工技術措施

　　3.1墩身線型控制

　　3.1.1環境溫差

　　高溫季節，在陽光的照射下，高墩的朝陽面和背陽面溫差較大，墩身也因此產生不均勻膨脹，使其向背陽面彎曲，對墩身施工精度有影響，且隨著溫差的增大而增大、隨著太陽方位的改變而改變。

　　在施工中采用以下方法進行控制：

　　噴水降溫法：通過安裝在內外模板結構上的環形噴水養生管，間斷地向墩身噴水，在養護墩身的同時起到降低陰陽面溫差的作用，從而使日照溫差引起的墩身軸線偏位減少到最小。

　　選擇在日出前后測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勻變化，造成測量定位的困難。具體方法為：在每天上午6：30左右，沿墩身橫、縱方向兩條中心線，在翻模下口精確安放水平尺，用全站儀進行測量，用此位置的日照偏差，作為待施工墩身部位模板的日照偏差，在模板中線調整中予以消除，以達到克服溫差影響的目的。

　　3.1.2 風力、機械振動和施工偏載

　　風力、機械振動和施工偏載對墩身軸線的影響是隨機的、無序的。針對此特點，采取如下措施：

　　平面模板采用拉桿式。面板采用6mmQ235鋼板制作;加勁豎肋采用12#槽鋼，間距350mm;龍骨采用雙20#槽鋼;連接邊框采用16mm鋼板。

　　圓端模板面板采用6mmQ235鋼板制作;加勁豎肋采用10#槽鋼;橫肋采用12#卷槽鋼;連接邊框采用16mm鋼板。

　　在墩身砼澆筑時，混凝土應從四邊均衡下料，以防止混凝土出現偏壓。

　　3.2 施工測量與墩身軸線、高程測量控制

　　3.2.1高墩軸線定位測量

　　為了保證施工的連續性，確保高墩施工的軸線及垂直度和外觀線形，在墩身施工軸線控制測量中，采用高精度全站儀相互校核和施工過程中三階段控制的方案。

　　墩身底部實體段施工完成后，放樣其左右圓心，做為永久性圓心，同時在實體段頂部放出空心墩縱橫向軸線。墩身施工的過程中，用全站儀分別進行對點測量,全站儀對墩身軸線進行控制測量，全站儀對墩身棱角邊線進行監控測量。同時利用5Kg線墜或垂準儀引左右圓心至施工平面進行控制其平面結構尺寸。

　　當日氣溫高于28℃時，墩身中心點的測設必須在早上八時之前完成，以避免溫差的影響。

　　在每節模板安裝過程中，首先自校墩身六大控制點間距，待接近設計值后，再用高精度全站儀對各點進行精確定位。全站儀調校模板完成后再對各控制點間距進行復核，確保模板頂口尺寸定位準確無誤。

　　3.2.2高墩高程測量

　　用三角網點進行墩臺高程測量，依據設計單位測設的水準基準點，結合現場地形布設高程網，并定期進行復測。

　　每個墩承臺完成后，按測量規范的要求，在承臺面測設臨時水準點，做為墩身沉降觀測的控制點。特別是墩身頂的高程要嚴格控制，其精度要達到施工規范規定的標準。墩身頂面高程為+10mm。

　　高墩施工中的高程控制采用長鋼卷尺(100米鋼卷尺)丈量法與三角高程控制法雙控。在墩身下部1.5米左右位置處設置整米高程控制基準線，墩身高程控制測量時從該控制基準線丈量測量，同時用全站儀利用三角高程控制法進行復核，確保高程控制誤差在規范允許范圍之內。

　　3.3 墩身外觀質量的保證措施

　　墩身外觀質量主要是模板、砼澆筑和施工工藝對結構物外表導致的隨機出現的一些缺陷。

　　3.3.1表面質量通病的防治

　　主要有蜂窩、麻面、氣泡、泛砂、砼色澤不一致等現象，保證措施如下：

　　(1)砼配合比設計時，應盡量降低含砂率和水灰比。

　　(2)砼應強制拌和，罐車運輸，連續澆注，杜絕坍落度不穩定，送料不銜接和每車砼級配不均勻、投料造成離淅的現象出現。

　　(3)經試驗掌握振搗的尺寸，既不能過振形成表面泛砂、砼流淚的現象，也不能因欠振導致蜂窩、麻面。

　　(4)必須分層澆注，層厚能滿足振實要求，在前層未凝固前進行下層的澆注，夏天由于高溫，砼內應摻入適量木鈣粉，推遲砼的凝結時間。

　　(5)盡量避免在高溫時段澆注砼。如不可避免，應對鋼模板采取降溫措施。澆注過程灑落在鋼模板上被燙干形成的“死灰”應隨時清理干凈。

　　3.3.2分層施工痕跡

　　這種現象大都是由于砼坍落度大，經振水泥內黑色成份上浮至表面，導致兩層間有深色條帶痕跡。也有前層初凝后澆筑后層形成的施工縫痕跡。解決辦法是降低坍落度，第一層初凝前必須澆筑第二層。若下層經振有離淅現象時，應清除表面積水。

　　3.3.3模板接縫

　　兩節模板橫向接縫嚴密，不能有漏漿現象，每次拼接時，粘貼雙面膠帶。每層砼澆筑和模板頂面平齊，做到施工縫和模板縫重合。加大模板和支撐的剛度，做到節段接縫處模板不外脹。

　　3.3.4砼表面裂縫的預防

　　薄壁空心墩下部0～6m段落由于受約束力復雜和施工條件較差，易出現表面裂縫，采取的主要預防措施為：

　　(1)墩身根部按設計要求敷設泄水排汽孔，墩身施工期間用于墩內外空氣流通和空心墩內養生水的外排。

　　(2)按設計要求設置墩身通氣孔，必要時用鼓風機向墩身內部送風，以減小內外的溫差。

　　(3)墩身混凝土澆筑應避開高溫時段，若受高溫影響較大時，太陽直射的模板面應用彩條布覆蓋。

　　(4)空心墩內、外模板上應掛設環形噴水養生管。

　　3.3.5墩身防扭曲控制

　　在檢查結構尺寸時，量取內外模板的對角線尺寸留底，在澆筑砼過程中或抽查復核時，一旦發現有異常現象，立刻根據留底對角線數據依靠墩身內部腳手架和底節模板桁架調校模板，同時采用全站儀放樣圓端形空心墩的六大控制點復核，即墩截面的左右圓端和直圓四大相切點，控制結構尺寸允許誤差，達到防止墩身扭曲的目的。