【学习目标】

薄壁空心墩台施工工艺流程如下：施工准备、钢筋接长绑扎、升脚手架、拆模、清理模板土、翻升模板、组拼模板、中线与标高测量、灌注混凝土和养生的循环作业，直至达到设计高度。钢筋制作与安装主要包括钢筋下料、钢筋连接、钢筋安装；翻升模板施工工艺主要掌握翻升模板的组成、模板布置、模板安装检查；脚手架、步梯中主要了解：“井形”脚手架施工和“之字形”步梯施工；混凝土施工注意：运输、灌注工艺及浇筑要求；施工测量与控制中要注意：空心高墩中心定位测量和空心高墩高程测量。

【任务要求】

本任务要求学生根据所学常规薄壁墩台施工知识，能针对教师所提供的薄壁墩台施工的施工图纸，撰写一份薄壁墩台施工的施工方案。

【任务指导】

薄壁墩台是指外形与重力式桥墩相似的空心结构桥墩。这种桥墩具有截面积小、截面模量大、自重轻、结构刚度和强度较好等特点，多用于高桥。薄壁空心桥墩和重力式实体桥墩比较，一般可减少圬工量40%～60%。20世纪70年代以来，随着滑动钢模板、预制构件以及预应力拼装等新工艺的发展，克服了过去就地立模、高空作业、施工慢、质量差、费工费料等施工方面的困难，薄壁空心桥墩台应用日益广泛。

薄壁墩台主要分为钢筋混凝土薄壁墩、双壁墩以及V形墩三类。其共同特点是在横桥向的长度基本和其他形式的墩相同，但是在纵桥向的长度很小。其优点是：可以节省材料，减轻桥墩的自重，同时双壁墩可以增加桥墩的刚度，减小主梁支点负弯矩，增加桥梁美观；V形墩可以间接的减小主梁的跨度，使跨中弯矩减小，同时又具有拱桥的一些特点，更适合大跨度桥的建造。

薄壁空心墩台一般广泛应用在高桥，这种高桥的墩台施工方法多种多样，较为常用的有滑动模板施工法、爬升模板施工法、翻升模板施工法等。薄壁空心墩台翻模施工法的主要工序：施工准备→钢筋接长绑扎→升脚手架→拆模、清理模板土→翻升模板、组拼模板→中线与标高测量→灌注混凝土和养生的循环作业，直至达到设计高度。

一、钢筋制作与安装

墩身外壁主筋为32螺纹钢筋，内壁主筋为25螺纹钢筋，墩身主筋均采用9m定尺，接头采用滚轧直螺纹套筒连接。经形式检验结果显示，该接头的性能符合《钢筋机械连接通用技术规程》（JGJ 107—2003）中I级接头的性能要求。

主筋与箍筋交叉处，均采用点焊方式连接，外箍筋采用焊接形成闭合整体，上、下层箍筋接头焊缝应错开，焊缝长度：应满足《公路桥涵施工技术规范》及设计文件要求（单面焊10d，双面焊5d）。

桥墩墩身外侧四周，从下到上均应设置8mm带肋防裂钢筋网，防裂钢筋网间距10cm×10cm，防裂钢筋网至墩柱外表面净保护层为2cm。防裂钢筋网产品规格，应符合《钢筋焊接网混凝土结构技术规程》的要求。

1.钢筋下料

①钢筋应使用砂轮切割机切割下料，不得使用普通切割机或电焊、气割等方式切割。

②钢筋端部不得有弯曲，有弯曲时需调直或将弯曲部分切除后方可使用。

③钢筋端面必须平整并与钢筋轴线垂直，不得有马蹄型或扭曲。

2.钢筋连接

①连接前的准备：钢筋连接之前，先将钢筋丝头上的塑料保护帽及连接套筒上的塑料密封盖取下并回收，检查钢筋丝头是否完好，如有杂物或锈蚀应用钢刷清理干净。

②接头的连接：把已经拧好套筒的一端拧到被连接的钢筋上，然后用扳手将连接的两根钢筋拧紧，每端的外露丝扣均不许超过一扣。钢筋连接完毕，用油漆画上标记。

③接头检验：接头连接完成后，由质检人员分批检验，并做好检验记录。模板安装前，质检人员按规定的抽检数量进行目测检查，每端的外露丝扣长度相等，且均不许超过一扣。

3.钢筋安装

钢筋在钢筋棚内加工成半成品后，运至主墩施工现场，利用塔式起重机起吊并安装。可以一次起吊多根至爬架顶的施工平台上，再利用塔式起重机逐根起吊安装。

钢筋安装时顺序：①先安装内壁的竖向钢筋；②安装外壁的竖向钢筋；③安装外壁箍筋及内壁水平筋；④安装ϕ8带肋防裂钢筋网。

为了确保墩身钢筋的保护层厚度，钢筋绑扎完毕后即可在钢筋上绑扎垫块，垫块按照：1m²范围内5个呈梅花形进行布置。钢筋绑扎完毕并经监理工程师检验签证后即可立模。钢筋制作绑扎须满足规范要求，详见表6-8。

表6-8 钢筋加工允许偏差 （单位：mm）

二、翻升模板施工工艺

1.翻升模板的组成

翻升模板由两节大块模板（外模、内模均采用钢模板）与支架、内外钢管脚手架工作平台组合而成。施工中随着墩柱高度的增加将支架与已浇墩柱相连接，以增加支架的稳定性。施工时第一节模板支立于基顶，第二节模板支立于第一节段模板上。当第二节混凝土强度达到3MPa以上、第一节混凝土强度达到10MPa以上时，拆除第一节模板并将模板表面清理干净、涂上脱模剂后，用塔吊和手动葫芦将其翻升至第二节模板上。此时全部施工荷载由已硬化、具有一定强度的墩身混凝土传至基顶，如图6-23所示。

2.模板布置

模板之间用螺栓连接，用槽钢支撑拉筋垫板，拉筋用圆钢或螺纹钢。在拉筋处的内外模板之间设ϕ18PVC硬管，以便再次利用。灌注混凝土前在模板顶面按1.5m的间距设临时木或铁支撑，以控制墩身壁厚。内外模板均设模板刚度加强架，以控制模板变形。内外施工平台搭设在内外脚手架上。在内侧施工平台上铺薄钢板，用来临时存放钢筋和其他施工用的小型机具。

3.模板安装检查

模板在运输和安装吊运过程中，严格按照吊装操作规程进行吊装转运，要保障模板不变形、不散架。

要求按设计图尺寸组合安装模板。安装模板设置拉杆端头部分配双螺母，以固定模板的准确位置。模板安装就位后，必须在测量人员指导下调整校核模板位置。严格控制结构尺寸大小、标高及其轴线的位置，各种偏差控制在施工规范规定的范围内。经监理检验合格后才可进行下一道工序施工。

图6-23 翻升模板示意图

在整体式提升支架装配就位后，继续安装空心墩身第一节箱室上半节的钢筋，当墩身四周和箱室隔墙的钢筋安装到箱室顶部后，经检验合格后，再安装该段的内、外侧模板（含内箱室隔墙模板安装）。经检验合格后浇筑混凝土，依次循环由下往上施工。(www.daowen.com)

三、脚手架、步梯

采用钢管搭建一个“井形”框架结构的支架。再在支架内部搭建一个“之字形”回旋步梯，脚手架每隔10m设置连墙件与墩柱形成整体，保证整个支架的整体稳定。

1.“井形”脚手架施工

井形脚手架平面结构单元采用32根立杆，脚手架长×宽为8.2m×3.0m，脚手架采用ϕ48钢管，钢管壁厚3.5mm。框架其他杆件和尺寸具体见图6-24。高度范围内每4m设置一对剪刀撑。剪刀撑采用长6.0m钢管。整个支架每个交点均设置扣件。立杆适当内收，收缩角度0.15°，搭建过程中对支架整体的垂直度控制在0.1°范围内，即40m顶部位置倾斜偏差小于7cm。

脚手架立杆基础，原地面夯实，设置10cm厚C20混凝土，立杆下焊接25cm×25cm×2cm钢板作为支腿，靠近地面8cm位置设一个平面单元，并在平面单元内设置剪刀撑。施工期间注意对基础的沉降观测。

2.“之字形”步梯施工

在井形脚手架内设置步梯，步梯由2根承重钢管、若干楼凳承重钢管、2个扶手钢管组成。沿高度每4m设置一个转向平台，平台宽1.1m、长3m；每凳步梯高30cm、宽30cm，下部有两根间距20cm、长度1.5m钢管承重；钢管上铺设厚3cm、长1.2m、宽30cm木板，木板与钢管采用铁丝绑扎牢固。扶手与步梯平行间距0.8m，垂直高度1.1m。扶手和踏板之间用密目防护网包裹，防止高空眩晕，如图6-25所示。

图6-24 脚手架立面结构示意图

图6-25 步梯结构示意图

四、混凝土施工要点

根据工艺的要求，混凝土的配合比分两组，一组的坍落度设计为7～11cm，用于塔式起重机提升吊斗下料的方法；一组的坍落度设计为14～18cm，用于输送泵泵送下料的方法。在混凝土浇筑完成后，待混凝土收浆后再覆盖、洒水养生。混凝土养护用水与混凝土拌和用水相同（不带有害成分的水）。混凝土养护洒水时间一般为7天。但是要根据气温、湿度、水泥品种和掺入外加剂等情况，酌情延长或缩短时间。

混凝土配制时通过调整砂率（从35%增加到43%～45%）、增加缓凝高效减水剂和掺入粉煤灰（用量为5%～10%）、在不增加用水量条件下，使混凝土流动性的坍落度符合泵送的要求。

混凝土泵的选用：

1）拟采用的混凝土泵水平输送距离为300m，垂直运距为120～140m。混凝土输送管内径ϕ15，可输送混凝土中碎石最大粒径为50mm，混凝土的坍落度在5～23cm。

2）采用混凝土泵车，在混凝土浇筑施工时，若泵送运输发生故障，为保证混凝土浇筑施工正常运作，配备2～3台泵车输送混凝土浇筑施工，混凝土泵车容量为5～8m³。

五、墩身混凝土外观的控制技术措施

（1）模板安装全过程测量必须全方位跟踪，为消除温差对测量的影响，对白天温度超过28℃的天气，墩身中线放样时间必须在上午八时之前或下午四时之后进行，且尽量在同一温度范围内进行。采用天顶仪和水准尺作为模板微调准确定位的仪器工具。

（2）每次模板安装前，表面必须清除一切杂物并涂上脱模剂，禁止涂用废弃机油。模板接缝用5mm海绵条或黄面胶填实，混凝土浇筑后，由于收缩造成混凝土与模板间有微小缝隙，当在下节模板上安装上节模板前用玻璃胶填塞，避免漏浆造成下节墩身污染和蜂窝。

（3）钢筋保护层采用标准的塑料垫块，钢筋定位前必须通过测量进行复测，确认位置准确后才可进入下道工序工作。

（4）混凝土下料必须通过串筒，且严格控制好分层的标高线，各层标高线事先在钢筋骨架上做好记号。每节混凝土浇筑完毕后，对混凝土顶面必须进行修面调平，确保混凝土面接缝处于同一水平面。

（5）同一层混凝土的施工必须尽量均匀对称的进行。使用插入式振捣器时，移动间距不超过振捣器作用半径的1.5倍。每一处振捣完，应边振捣边提出振动棒，振动棒不能碰撞模板、钢筋及其他预埋件。振捣器振动混凝土时，必须振动到该处混凝土密实，密实的混凝土不下沉、不再冒出气泡，表面呈现平坦泛浆。

（6）在旧混凝土面上浇筑混凝土之前，必须清除浮渣并湿润旧混凝土表面。

（7）严格控制好混凝土的坍落度、入模温度。高温天气的骨料必须采用降温措施，泵管和运输车辆必须覆盖降温。

（8）针对墩身预埋件多的情况，对不同的预埋件采用不同的处理措施。如电梯的预埋件采用预埋螺母的形式，拆除后用混凝土锥块加环氧树脂粘结剂封填；临时固定模板的对拉杆采用塑料管保护，拆模时一并把拉杆拔出，外露的塑料管切齐混凝土面。

六、施工测量与控制

1.空心高墩中心定位测量

根据桥位的复杂地形，首先使用全站仪在桥位内或就近布置平面控制网，并定期进行复测，复测结果均要报监理工程师审批。在每节模板安装过程中随时检测空心高墩中心点以及墩身四周角点的位置，凡发生偏差必须即刻纠正。在每一节整体式提升支架按测定的位置安装牢固，墩身钢筋也必须按测定的位置绑扎（含电焊）安装。架立安装模板就位，也必须测量模板的位置，经监理检验合格后才能浇筑混凝土，轴线偏位为10mm，发生偏位及时纠正。

墩身垂直度的控制，主要是通过调整每次安装模板的准确位置，用天顶仪和带水准泡的水准尺控制调整高墩四个侧面的模板平面位置，并结合垂线来控制垂直度。

2.空心高墩高程测量

用三角网点进行墩台高程测量，依据设计单位测设的水准点，结合现场地形布设高程网，并定期进行复测，复测结果均要报监理工程师审批。

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。

七、预埋件的设置

桥空心高墩施工，墩身上预埋件较多，包括爬梯、塔吊、泵管、整体式提升支架、整体式支架和墩身连接固定等，都必须根据施工需要按照设计部位，在绑扎钢筋时和浇筑混凝土之前设置预埋件。