省道S212线金沙大桥空心薄墩施工关键技术分析

2017-04-24邵敏

四川水泥 2017年1期

关键词：爬梯墩身高墩

邵敏

（四川川交路桥有限责任公司四川广汉 618300）

省道S212线金沙大桥空心薄墩施工关键技术分析

邵敏

（四川川交路桥有限责任公司四川广汉 618300）

本文结合省道S212线金沙大桥薄壁空心高墩的工程实例，分析薄壁空心高墩的关键施工技术，根据现有人员、设备、机械进行合理安排，顺利完成了高墩施工，节省了成本，为以后类似施工积累了较好的经验。

1、工程概况

凉山彝族自治州地处山区，很多地方山高谷深，出于经济性和安全性，新建桥梁多采用空心薄壁高墩方式。而这些高墩的施工往往是控制工期的关键工程。

省道212线金沙大桥位于宁南县境内，桥长411.34米，跨越一“V”形深谷。全桥共8个桥墩，最高桥墩高达63米，桥墩采用等截面空心薄壁墩，上沿19.25为开口式连体美观墩。墩截面为5*3m，壁厚顺桥向0.5m，横桥向0.5m。灌注桩基础。

2、施工过程中存在的主要疑难问题

按照一般的施工思路，墩身施工都是外搭脚手架进行施工，而金沙大桥墩身高大于50米的有6个，桥梁又处于V字型深沟中，脚手架的搭设存在较大的安全隐患。

（1）桥梁位置位于山区冲沟中，山体起伏较大，部分桥墩位于半山腰，若采用外搭脚手架施工空间不足，且搭设脚手架材料运送困难。

（2）原地形基础较大，处理起来较为困难且工程量大，若施工时脚手架基底处理不到位，会形成不均匀沉降增大安全风险，而且大面积的原地面换填不利于成本控制。

（3）脚手架的搭设需投入大量的人力、物力，施工工期较长，不利于成本控制。

3、方案比选

目前能够应用在空心薄壁高墩施工中的技术主要有爬模施工技术、滑模施工技术以及翻模施工技术。其中爬模施工技术主要将混凝土的墩身作为自身的支承点，依靠模板爬架达到提升模板的目的，采用该种方式优点明显，但是爬升费用相对比较高;滑模施工中主要借用的是液压千斤顶在支撑杆上按照既定的速度达到爬升的目的，模板下部的混凝土滑出即被抹光，在滑空的模板内再进行钢筋的绑扎，在灌注混凝土之后再进行提升，在多次循环之后，直到达到相关的高度要求。该种方式能够明显保证结构的整体性，以保证工程的质量，而且施工的进度较快，不过限制该种技术的主要因素是设备的投入量较大，对工艺有着非常严格的要求，而且在混凝土的质量控制方面有着较高的要求。

经过仔细分析，本工程决定采用翻模施工技术，在保证施工安全、施工质量及满足总体施工进度的前提下，提出以下几方面优化意见：

（1）为节省地基处理的成本，降低高墩施工地基沉陷对支架的影响，我们考虑将外部搭设脚手架施工方案改为模板外支架作业平台施工。这样就不需要对地基进行大面积处理，大大降低由于地基不均匀沉降带来的不安全隐患。

（2）为了方便工人在模板外作业并保证施工安全，考虑在模板上搭设作业平台。

（3）由于未搭设脚手架，为了方便工人从地面到达墩身作业处，考虑采用在墩身旁搭设安全爬梯。

4、施工关键技术

4.1 、模板施工

模板采用定型钢模板，根据空心薄壁墩的特点、高度以及平面几何尺寸，量身定制大模板。模板的高度采用2.25m，横向根据墩身尺寸定制模板。空心墩采用翻模法施工，塔吊进行模板拼装和钢筋吊运。其工艺原理为：自下而上逐层上翻循环施工，由三层模板组成一个基本单元。当浇筑完上层模板的砼后，将下面两层模板拆除翻上来装在第三层模上面进行施工，以此类推，循环施工，直至桥墩施工完毕。

图1 翻模施工示意图

其施工流程为∶ 承台凿毛、清理松散混凝土→测量队放样墩柱边线→工人绑扎钢筋、焊接墩身劲性骨架→将打磨完，刷好脱模剂的模板沿墩身边线拼装、加固→测量队复核模板偏位，符合要求→完成相关报验程序→拌和站发送混凝土，浇注、振捣混凝土→完成一个循环，继续绑扎钢筋，待浇注完成的 A、B、 C 三段混凝土强度达到要求后，将 A、B 段模板翻升至 C 段模板上，以 C段模板为支撑体，加固 A、B 段模板，测量队复核模板偏位，报验等，继续浇注 A1、B1 段混凝土，依次循环，提升模板，浇注墩柱。

4.2 、作业平台搭设

钢模板分节安装，每节模板安装后进行模板外作业平台的安装，下一节模板安装时施工人员站在已安装模板作业平台上操作，配合机械施工。作业平台牛腿悬挑长度为 1m，能够满足施工需要，考虑安全性，悬挑下加斜撑，牛腿与墩身钢模通过卡扣固定，斜撑与牛腿通过螺栓连接，与墩身钢模通过卡扣固定。每节模板安装一套牛腿，现场可根据实际情况进行调节。牛腿大样图见图2。

图2 作业平台侧面大样图

牛腿围绕模板四周布置。为保证施工安全，在平台外缘设置高度为 1.2m 的栏杆，栏杆四周用钢管连接，栏杆围挡选用脚手管与牛腿支架固定，为方便拆卸选择绑扎固定。栏杆上布置防护网，保证安全施工，栏杆布置间距与牛腿布置对应，钢管外缘做防锈处理，刷防锈漆。牛腿上缘搭设脚踏板作为施工平台，模板边角脚踏板悬挑过大时可适当加密牛腿布置。

牛腿材料选用∠80×80×8 角钢，经检算作业平台满足施工要求。

4.3 、安全爬梯搭设

通过安全性及可操作性等因素比选，最终选择 750 型拼装式安全爬梯。安全爬梯进场后需及时进行出厂合格证的检查工作，无出厂合格证将不予接受并进行退场处理。为保证拆模的安全及可靠，墩身最下面爬梯与墩身间距为 1m，按最大高度计算，最上部安全爬梯与墩身间距为 2.4m，爬梯与墩身钢模外作业平台采用I20 工字钢能够满足人员通行安全，工字钢两端与爬梯踏步平台和墩身外围平台进行固定。连接通道宽度为50cm，通道两边采用高度为1.2m 栏杆并挂安全网进行防护。爬梯接长时需要与墩身进行连墙固定，通风孔位于在桥墩正面(直板段长边向)，爬梯设置在桥墩正面，利用墩身通风孔进行连接固定。通风孔间距为 3m(竖向)×4m(横向)，安全爬梯每升高3m 设置一道连墙杆件。