中鐵十壹局集團四公司王璧
結合會昌水東高架橋，介紹該橋薄壁墩的施工工藝、施工測量方法及施工安全措施，可為今後類似工程提供參考。
關鍵詞:薄壁墩施工技術監控方法翻模
1項目概況
會昌水東高架橋是瑞贛高速公路AS-3標段的關鍵控制性工程之壹。本橋全長328m，上部結構采用兩座(4×40+4×40m)先簡支後連續“T”梁橋，其中0 #和8 #墩采用肋板式墩，1 ~ 7 #墩采用矩形薄壁墩，最高墩高47.9 m，各墩高見表1。
各橋墩高度計表1
墩號左圖(m)右圖(m)
1 20.4 22.1
2 41.5 41.5
3 39.6 39.6
4 42.1 39.0
5 47.9 47.9
6 46.5 47.5
7 24.2 24.4
2施工方案選擇
橋梁造價比正常投資低31.2%，單價更低，是重點控制項目之壹。因此，施工方案不僅要考慮經濟性，還要考慮薄壁墩的外觀質量。經過比選，薄壁墩模板采用整體鋼模板。為了提高模板的周轉率，模板由每個橋墩輪流使用。由於薄壁墩比較高，50T以下的吊車無法滿足施工的吊裝高度要求，使用特大吊車成本高，所以采用25T吊車和QTZ315自升式塔吊作為吊裝設備。為了提高塔吊的使用效率，根據升降機的臂長和最大起重量限制，全橋配備兩臺塔吊，每臺負責壹個橋墩的施工，輪流使用。
3施工技術
3.1模板制作要求
因為模板是保證橋墩各部分尺寸和外觀質量的基礎，所以在模板制作之初必須滿足以下技術要求:
(1)具有必要的強度、剛度和穩定性，能可靠地承受施工過程中產生的各種荷載，保證結構幾何尺寸的準確性；
(2)制作簡單，拆模方便，可以最大限度地減少拆模時對模板和桿件的損傷，從而提高模板使用的周轉率；
(3)模板板面平整，接縫嚴密，無漏漿現象；
(4)施工時，操作方便，保證安全。
3.1.1模板施工
翻模由兩段模板組成，壹段翻模高度為2.5m，主要由外模板、圍板、拉桿和操作平臺組成。
模板采用大鋼模板。為防止變形和便於運輸，在橋墩2.2m方向組裝兩塊尺寸為2.2× 2.5m(寬×高)的模板，用M21螺栓連接成壹體。7.1 m方向的模板由兩塊7.1×2.5 m(寬×高)的模板拼裝而成，用M16×30螺栓連接成壹體。前模板和側模板通過45度拉桿連接。
側模橫向背筋采用[16槽鋼，端模橫向背筋采用[20a槽鋼，橫向背筋間距90cm，側模豎向背筋采用[10槽鋼。模板面板厚度為6mm。
系桿為φ 27系桿，布置在1.5m處
3.1.2腰帶和拉桿的設置
模板在2.5m高度內使用][10槽鋼設置三個環箍，環箍直接焊接在模板背面，間距80.0cm，每個環箍配φ27鋼筋設置拉桿，拉桿按1.5m布置，拉桿用螺母和墊片固定在兩個槽鋼之間。
拉桿用PVC管包裹，拆模時拔出拉桿重復使用。
3.1.3操作平臺設置
操作平臺搭設在模板固定架上，每層外模板設置壹個模板固定架。固定架用∠50等邊角鋼焊接成三角形，固定在內、外模板的背楞和圍護上。施工平臺搭設內外模板固定架。外施工平臺寬度為0.8 ~ 1.0m，平臺頂面沿周邊設置防護欄桿，欄桿外側至模板固定架底部設置封閉安全網。施工平臺上鋪5cm厚木板，供操作人員工作、行走和存放小型機具。
3.2翻模施工原則
橋墩翻模由三節模板組成，每節模板高2.5米，墩柱在5.0米高度首次澆築混凝土。之後循環提升模板，每次混凝土澆築高度為5米。
施工時，第壹節模板支撐在承臺頂部，第二節模板支撐在第壹節模板上。測量定位後，壹次性澆築混凝土。當混凝土達到拆模強度時，拆除第壹節模板，同時拆除第二節模板最下面的拉桿。此時，荷載從硬化的墩柱混凝土轉移到墩柱底部。第壹節模板調整打磨後，用塔吊和手拉葫蘆吊至三層。按此循環，向上形成拆模、提模、模板組裝、鋼筋焊接綁紮、泵送管道接長、混凝土澆築、養護、測量定位、標高測量等連續作業，直至達到設計高度。
3.3鋼筋的制作
因為橋墩比較高，無法壹次性焊接鋼筋。因此，鋼筋的制作和成型壹般在鋼筋場完成。成型後分段焊接綁紮施工，上下預埋定位鋼筋，保證鋼筋位置準確。在焊接過程中，要保證鋼筋的焊接質量和綁紮質量，鋼筋的制作和安裝要求要符合鋼筋的技術規範要求。
3.3.1鋼筋配料
(1)熟悉施工圖，了解工程概況，檢查圖紙編號是否齊全，記住各構件中鋼筋的關系，熟悉鋼筋之間的連接，模板，腳手架配置等方面；
(2)檢查構件各部分尺寸是否壹致，各構件中所有鋼筋的編號是否重復，檢查各編號鋼筋的直徑、長度、根數是否與料單不符，如不符及時上報監理進行更正。根據施工圖，嚴格計算確定各種鋼筋的配料長度。
3.3.2鋼筋加工
為了防止鋼筋生銹，必要時盡量用抹布擦拭浮銹。必須采用人工或機械除銹的方法清除舊銹，以保證鋼筋與混凝土之間的嚙合力。大直徑鋼筋采用人工調直，φ10和φ8采用數控調直機調直切斷。鋼筋彎曲前應根據配料數量和長度切斷。並在工作臺上，根據配料表和圖紙上標明的形狀和尺寸，校準各折彎點的位置。第壹根鋼筋成型後，應按照圖紙上標明的形狀和尺寸進行復核，核實後再進行批量生產。
3.3.3鋼筋的綁紮和安裝
(1)綁定前的準備。根據施工需要，鋼筋的焊接和綁紮應分層進行，並按質量標準控制焊接和綁紮的尺寸。根據每次焊接綁紮的高度，采用碗扣支架和塔吊吊裝的方法搭設相應的操作平臺。
(2)鋼筋焊接。根據現場的焊接設備，采用搭接焊時，應將鋼筋預彎，使兩根鋼筋的軸線在同壹直線上，並用兩點固定。搭接長度應滿足規範要求，單面焊大於10d，同壹截面的鋼筋接頭按其截面積的50%設置。
(3)鋼筋綁紮操作。在薄壁空心墩主筋上畫出鋼筋位置線，並用十字扣和反十字扣綁紮。綁紮時註意調整主筋位置，每個交叉點用鐵絲綁紮牢固，必要時也可點焊。為保證鋼筋骨架的垂直度，骨架四角的豎筋必須垂直對齊，避免綁紮骨架傾斜。
3.3.4保護層控制
為保證保護層厚度，鋼筋與模板之間應設置異形砂漿墊塊，鋼筋應綁紮牢固並相互錯開，或在鋼筋頂面用木楔墊實。澆築混凝土時，應拆除木楔，並確保混凝土表面不出現拆模後墊料的痕跡。
3.4模板安裝
鋼筋綁紮完成後，經檢驗合格後，方可立模。支模前，若承臺表面不平，應清除接茬處的雜物。在承臺頂面外膜位置鋪壹層約2cm的1: 2找平砂漿，並在模板與找平砂漿之間墊壹塊10cm寬、5cm厚的海綿條，防止漏漿。鋼模板由塔吊支撐。先支撐兩塊側端模板，然後依次支撐兩塊側前、後側模板。模板用4mm鋼絲臨時固定在立筋上，模板用連接螺栓(φ21mm)連接。最後，調整外模板的垂直度，擰緊連接螺栓。
第壹層模板支好後，組裝第二層2.5m高的端模和側模。在兩層模板之間插入寬2cm、厚0.5cm的海綿條，防止漏漿。如果兩塊模板不平，用麻纖維堵縫糾正。位置校正後，在第壹、二塊模板上安裝三角支架和安全欄桿，支架頂面鋪設腳手板作為後期工作平臺。檢查並調整所有模板的垂直度、空間位置和水平標高。
3.5混凝土施工
薄壁墩混凝土標號為C30混凝土，混凝土配合比由項目部試驗室根據原材料特點和天氣情況進行調整，控制坍落度。薄壁墩混凝土采用泵送澆築，對混凝土的和易性和水灰比要求較高。使用兩臺750強制混合器進行混合。混凝土坍落度夏季控制在130 ~ 150 mm，冬季控制在120 ~ 135 mm，混凝土攪拌時間嚴格控制在1.5。
3.5.1施工準備
施工前應對水泥標號、品種、凈重進行復驗，是否符合設計要求和標準，並檢查砂、石的含水量進行配比換算，通過試驗調整合適的配比。檢修攪拌設備運行，調試加藥機稱重系統，確保物料準確。檢查鋼筋和模板的位置、標高和垂直度，確保準確。
混凝土攪拌
混凝土的攪拌是根據混凝土的配合比，通過攪拌的方式將水泥砂和水變成均勻的混凝土。混凝土的攪拌時間應為1 min-3 min，以達到攪拌均勻，顏色壹致。同時，要保證所拌混凝土的和易性和坍落度符合規範要求。
混凝土澆築
混凝土澆築前，應檢查模板和鋼筋。模板應光滑明亮，鋼筋應幹凈順直。澆築時應分層均勻對稱澆築，厚度根據澆築速度確定，壹般為3 0 cm左右，澆築混凝土至模板平齊，使施工縫與模板縫在同壹位置，不允許超出模板，壹般低於模板1 mm。
混凝土應振搗充分、密實，並按操作規範要求振搗，不得漏振、砸模。墩身采用70型插入式振搗棒，振搗插點順序錯開，深度5 ~ 10 cm，每點時間20 ~ 30 s，每層混凝土厚度為1.25倍振搗棒長度。
3.6脫模和養護
脫模時間要控制好。如果太早，混凝土會開裂或失去強度。如果來不及，會造成脫模困難，甚至造成混凝土局部損壞。同時也不利於模板的周轉。壹般當混凝土強度達到2。5MPa，拆模。混凝土養護:混凝土的壹次養護是保證混凝土早期強度的重要措施。由於橋墩較高，我們采用薄膜覆蓋的方法進行前期養護，後期采用自然養護。
4薄壁墩的施工監控
由於墩高的限制，無法壹次性澆築墩柱，需要分多次、分段澆築。這樣，施工測量就顯得尤為重要。通常采用十字線法控制墩頂平臺，但墩高超過20m後平臺穩定性差，測量放線困難。豎球法常用於定位橋墩。由於墩底實心段或基礎上做的中心點經常被雨水或建築垃圾遮擋，墩內光線昏暗，測量十分不便。經過現場多次試驗和實驗，不斷改進，總結出四點垂球法來控制和檢測模板和混凝土施工的偏差，取得了良好的效果。所謂四點定位垂球法，就是用全站儀用坐標法在薄壁墩的混凝土表面測設前、後、左、右四個標準點。壹般測量墩墻四個方向的角點，在模板安裝過程中可隨時檢查模板的安裝偏差。
△L =L-δ /2
其中△ L為模板偏差誤差，當△L > 0時，表示模板偏離該點△L，當△L
根據偏移量的大小采取相應的糾正和預防措施。每次澆註混凝土時，通常用這種方法檢查測量頻率。該測量方法取得了良好的控制效果，墩身各部分的尺寸、中線和標高均滿足設計和規範要求。
5安全措施
保護高空作業碼頭的安全尤為重要。為此，制定了多種應急預案和安全管理措施，確保施工人員的人身安全。懸臂架用鋼管焊接在模板外側，作為墩頂施工人員的工作平臺；碼頭工人必須佩戴安全帽和安全繩，以確保施工安全。
6施工效果
(1)橋梁施工中采取了上述監控措施，未發生安全質量等級事故。分項工程合格率100%，優良率達到90%以上，受到建設單位、設計單位、監理單位的好評，取得了良好的經濟效益和社會效益。
(2)從2007年9月開始，在半年時間裏，該橋已完成14墩。平均工期三天兩種形式，橋墩標高準確，混凝土表面平整光滑，棱角圓滑，得到了廣泛好評。施工單位也因為采用這種施工方法節省了大量的人工和機械費用，取得了良好的經濟效益。