桥梁薄壁空心高墩专项施工方案
【内容提要】敦德乌苏特大桥、和日木1号特大桥及和日木3号特大桥是锡乌铁路重点控制工程之一，高度在30米以上的桥墩占桥墩总数60%以上，本着百年大计质量第一，安全第一的方针，为确保施工安全，保证施工质量，施工工艺，而编制此方案。
【关键词】薄壁空心墩专项施工技术方案
1、工程概况
我标段桥梁高度在30米以上空心墩集中在敦德乌苏特大桥、和日木1号特大桥及和日木3号特大桥三个桥内。
敦德乌苏特大桥起止里程为DK477+159-DK479+252.2，长2108.6m，全桥64孔32米梁,基础为群桩基础或扩大基础，桥墩有单线圆端形桥墩和单线圆端形空心桥墩两种形式，高度在30米以上的桥墩有47个。
和日木1号特大桥起止里程为DK479+307.08-DK481+143.78，全长1836.7m，全桥57孔32米梁和5孔24米梁,基础为群桩基础或扩大基础，桥墩有单线圆端形桥墩和单线圆端形空心桥墩两种形式，高度在30米以上的桥墩有47个。
和日木3号特大桥起止里程为DK485+120.28-DK486+314.84，全长1194.56m，全桥36孔32米梁,基础为群桩基础或扩大基础，桥墩有单线圆端形桥墩和单线圆端形空心桥墩两种形式，高度在30米以上的桥墩有12个。
2、薄壁空心高墩施工工艺
2.1垂直运输机械选择
2.1.1桥墩高度在30米以下的部位，采用吊车吊装模板，砼泵车进行砼浇筑施工。
2.1.2桥墩高度在30米以上的部位，采用塔吊安装模板，砼泵车浇筑砼。
塔吊主要技术参数一览表
2.2摸板的设计
2.2.1结合我标段特大桥工程施工特点和公司现有材料情况，桥墩模板为定型刚模，厚度6㎜，委托有资质的大型模板加工厂对我标段模板进行加工，质量得到保证。
2.2.2模板面板采用大块钢模板，横肋、竖肋采用槽钢。施工时根据墩身的结构尺寸进行组拼模板。组拼模板高0.5-3m，分2个节段，每次浇筑1个节段，留1个节段作连接支承模，使每一节砼接缝平顺。
2.3、高墩主要施工工艺
2.3.1、在墩身实心段顶部预留一宽70㎝高170㎝进人洞，空心墩内搭设井字型腕扣脚手架和墩内施工平台。以便作业人员施工。在模板外侧搭设施工平台，平台采用悬挂方式，平台用角钢加工成活动式的托架，分节吊装挂到桥墩模板上，平台四周用钢筋焊成护栏，平台内用竹跳板或木板铺设，四周护栏上挂安全网。
单线圆端形空心桥墩施工示意图预留进人洞示意
2.3.2、桥墩高度在30米以下的部位，桥墩周边搭设双排脚手架，外设防护网，自下到上搭设人字形安全爬梯，爬梯应设护栏、扶手并用安全网封闭。
2.3.3、高度在30米以上的部位，施工人员从墩内检查梯进行出入。
2.3.4、在墩身与墩帽交接处预埋槽钢构件，以便支撑墩帽底部模板，墩帽底部模板至预留进人洞内运出。
模板外挂施工平台示意图墩内检查梯示意图
2.4、钢筋绑扎及吊装
空心墩身钢筋骨架现场绑扎，墩身钢筋绑扎前先在墩内腹腔支立脚手架，纵、横向按0.5米间距，坚向按1.2米间距，设置剪刀撑，坚向爬梯。设置临时钢筋安装施工平台，临时平台按钢筋高度设置，
每层用竹跳板或木板安装成形，钢筋安装到那里平台就安装到那个高度，桥墩钢筋吊装高墩采用塔吊进行，小于30米的桥墩采用吊车进行吊装钢筋。
2.5、模板安装
模板采用大块定型钢模板，按整个墩高进行厂家制做加工，每3米一节，并设1米的调整节。模板上设有对拉围带、调校索、拉杆撑木及竖带。桥墩分为多次立模和砼施工，支撑采用型钢。阶梯向上支立，模板依附已灌完墩段做为持力点，上部设有活动式工作平台，施工操作简单，重量轻，施工出桥墩外形美观。
对拉围带：围带是为防止模板拼装后在混凝土施工中模板发生变形而设置的，由内围带和外围带组成。外围带使用槽钢制做，内围带需一定刚度，用两根槽钢背靠背焊制而成，围带上穿入拉杆，防止涨模。
调校索：调校索由Ф10毫米圆钢及手动葫芦组成，一端拉在上层内模板加肋板上，另一端拉在对称方向底层内模加肋板上。当模板在水平及竖直方向发生倾斜扭转时，依靠紧动手动葫芦来达到调整模板竖直度的目的。
拉杆撑木及竖带：在模板外设置竖带，撑木位于薄壁中，模板拼装完毕将竖带、拉杆及撑木上好拧紧，将模板加固牢靠。
模板加工完成后，首先进行模板预拼装，并检查各部分尺寸、模板接缝及平整度，达到规范要求。同时在基础顶面划出墩身轮廓线，同时测放出墩身中心和墩身纵横方向的护桩，以便在以后墩身施工中校模时使用，并同时检查墩身预埋护面钢筋。
模板拼装
模板拼装顺序按先内后外、按对称拼装的原则进行，拼装时保证模板曲率与墩身相吻合。模板拼装完毕后，在内外围带上穿入拉杆及模板内放好撑木，进行模板加固。内外作业平台及防护栏、安全网等随模板加高进行提升，以确保安全。
模板检查
首先检查模板接缝及错台，模板接缝控制在1毫米以内，模板错台控制在2毫米以内。如超出上述范围，首先面检查模板夹是否上紧；可在模板接缝处打满腻子或在模板间加设胶垫。第二，检查模板的中心位置及几何尺寸，在顶层模板顶部设固定工作平台，用铅直仪校正墩、模板中心位置，测量模板垂直度，同时用经纬仪通过外移护桩再次校核模板位置是否发生扭转等，通过内模的斜拉索对模板进行校正。
2.6、操作平台
用角钢提前预制60厘米宽与模板同高的混凝土施工及模板拆拼作业平台。平台做成活动式的，可以随时挂在模板横肋上，平台附着于模板上，可随模板同时拆装，内平台在空心墩内做成满布的作业平台铺在墩内脚手架上，以方便施工及保证作业人员的安全。
防护栏及吊篮：在外模顶层模板的作业平台外侧设置活动的安全防护栏，高1.2米，用Ф20-Ф25毫米圆钢焊制，随着模板拆拼该防护栏移动到最顶层；在外层底作业平台上悬挂用于拆卸模板的吊篮，用Ф20毫米圆钢制做；防护栏、作业平台外侧及吊篮底部均设有安全防护网，保证施工安全。
2.7、砼施工
砼在砼搅拌站集中拌制，混凝土运输车运输，砼输送泵垂直送料至卸料平台的串筒入模，振捣棒振捣。砼浇筑后，采用湿润法养生。砼输送泵管固定在桥墩上，在桥墩上预留预埋件固定泵管，由于空心桥墩内腔空间较大，在空心墩下部开一个进人洞，在空心墩内安装砼泵管固定在墩的内壁上。计划进场4000米砼泵管，每个墩一套泵管在砼施工过程中不再拆卸直到桥墩全部完成后再拆除。为保证安全在空心墩内搭设脚手架，和临时爬梯，并做好安全防护，爬梯随桥墩的升高进行搭设。
实心墩的砼泵管固定在脚手架上，等桥墩全部施工完成后再拆除。小于30米的桥墩可以采用吊车和砼输送泵两种方式进行砼施工。
2.8、托盘、墩帽及检查设备施工
2.8.1.托盘、墩帽采用整体钢模一次浇注，模板采用吊车或塔吊吊装，钢筋在现场邦扎成型然后在混凝土施工过程中采用吊车或塔吊吊装。混凝土采用输送泵入模。施工时注意确保支座垫石锚栓孔的位置正确，严格控制支座垫石标高。
墩顶实体段采取先施工墩壁，预埋钢件，砼达到设计强度后，焊接工字钢梁，铺设钢筋，浇筑砼。
2.8.2.墩台检查设备有围栏、吊栏等，按设计要求在地面预制、加工。小于30米的桥墩采用吊车进行安装，大于30米的桥墩用塔吊进行安装，在塔吊拆除前要全部安装完成，确保安全。
2.9、模板拆卸及养生
待底层混凝土达到拆模强度后，拆除底层模板。对于实心墩，人员在脚手架上进行拆模作业；对于空心墩人员在墩外的作业平台上拆模，先拆上部模板再拆下面的模板。内外模板对称拆除，并按先小后大顺序进行，操作人员位于底层操作平台下的吊篮里撬动模板，吊车或塔吊吊挂配合进行。拆卸后模板直接吊到下一个桥墩进行模板拼装。
由于墩身高，人员上下不方便，模板拆除后立即采取相应的养生措施以保证混凝土质量，在墩身环绕有孔眼的胶皮管对墩身喷水养生。
2.10、脚手架及安全爬梯
2.10.1.空心墩小于30m的部位，采用双排脚手架，墩身钢筋骨架现场绑扎，墩身钢筋绑扎前先在墩外支立脚手架，纵、横向按0.9米间距，双排间距为0.9米，坚向按1.2米间距，设置剪刀撑、人字形爬梯，人字形爬梯上设置扶手，挂安全网，爬梯宽0.6米。
2.10.2.空心墩在墩内腹腔中架立脚手架，脚手架纵、横间距0.5米，坚向按1.2米间距，设置剪刀撑为满堂式，随钢筋的升高而升高，脚手架上安装安全平台四周挂安全网，在墩内设置坚向爬梯，也可利用墩内检查梯。
3、薄壁空心墩的质量控制
3.1、薄壁空心墩的测量监控措施
为确保高墩施工的质量，在施工过程中，应做好墩身的测量和监控。结合现有测量条件,利用三角高程法测定墩柱模板顶标高,采用单测站极坐标法结合量钢尺法，控制墩柱模板主要角点的平面就位，使其满足设计要求。一个墩柱每施工6m,采用双测站极坐标精确测定墩柱模板各主要点的平面
位置，同时用悬挂钢尺法精确测定墩柱模板顶的标高，以此来检核及修正三角高程。当一节混凝土浇筑完成,要即刻对混凝土面的控制点进行复测,以掌握模板在混凝土浇筑前后的变位,同时提供下一节模板的安装参数。
3.1.1在承台施工前,首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。
3.1.2在第一次立墩身模板时，采用平面坐标法(与导线点联测)准确测放出模板4个控制点的平面位置,采用三角高程法测放出模板顶面高程,然后利用铅锤线测量模板的倾斜。
3.1.3以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样,而且还要对前一节段进行竣工检查
3.1.4每次测量时间固定在温度、阳光等气候因素影响较小的每天早上9:00以前或下午4点以后进行。
3.1.5平面位置控制。将全站仪架于控制点,用极坐标法通过控制模板位置来控制墩柱平面位置。
3.1.6高程控制。在承台上南北面各布设两个水准点作为基准高程,基准高程采用三角高程测量的方法从控制点用检定钢尺沿墩柱向上传递。
3.2外观质量控制
高墩施工由于多次立模，多次浇注，容易引起外观质量下降。为了提高外观质量，经多次探索，施工中采取了以下措施：
3.2.1针对混凝土泵送难，和易性差，颜色灰白的问题，施工中优化了混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，采用“双掺”技术，增加适量粉煤灰和减水剂，这使得混凝土的颜色更均匀，和易性更好。
3.2.2提高立模精度，采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝，保证接缝严密。
3.2.3夏季施工，由于气温较高尽可能安排在下午或夜晚温度较低时浇注混凝土，减小混凝土的坍落度损失。
3.2.4混凝土浇完后，立即进行覆盖养护，拆模后用塑料薄膜包裹，进行湿润养护，同时避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。
3.2.5拆模后及时修复表面缺陷,保证墩身颜色一致,棱角分明。
4、薄壁空心墩的安全保证措施
4.1、设立安全保证组织机构
项目经理部设立安全领导小组，工程队成立以队长为首的安全生产小组，设专职安全员，专职负责安全工作，实行安全工作一票否决权，自上而下形成安全生产监督保障体系，做到“纵向到底”，逐级鉴定安全生产责任状，使安全工作在组织上得到保障。“安全生产组织保证体系框图”见附图。
4.2、建立各项制度
4.2.1.工程开工前，建立健全各项安全制度及防护措施。在施工过程中，严格按照制定的安全
技术措施和操作规程，认真进行技术交底，继续坚持“安全教育培训制度”、“安全生产技术交底制度”、“安全检查制度”、“安全生产记录牌制度”、“安全事故处理制度”及“安全生产竞赛奖励
制度”等行之有效的制度。强化干部、职工安全意识，严防麻痹大意思想，以免造成安全事故。
4.2.2.建立安全生产定期和不定期例会制度。每月召开一次安全生产例会，把可能存在的安全隐患消灭在萌芽状态。
4.2.3.建立安全生产定期和不定期检查制度。每月对安全生产情况进行一次大检查，每年配合集团公司安全检查组进行一次总检查，评比打分，奖罚兑现。
4.2.4.抓好安全岗位培训。开工前，对所有上岗人员进行安全生产教育，分批培训，把有关安
全操作规程印发给各基层单位，对照检查，对照实施，特种行业作业人员一律持证上岗。
4.3、高处作业注意事项
4.3.1、高处作业施工前，必须对施工操作人员进行安全教育和培训；
4.3.2、高处作业时，应随时检查脚手架、作业平台、塔吊、吊车、防护绳等安全状态；
4.3.3、高处作业人员必须穿防滑鞋，配戴安全带、安全帽；
4.3.4、由于内蒙地区风较大，高处作业人员在拆拼模板时要注意模板的隐定性，防止被移动的模板撞伤。六级以上大风时严禁进行吊装作业；
4.3.5、作业人员在模板安装时必需拧紧所有的模板和拉杆螺丝，防止被风刮翻模板，堕落伤人；
4.3.6、在桥墩下的作业人员应随时注意防止高空坠物伤人，非作业人员严禁在正施工的桥墩下停留;
4.3.7、凡患有高血压、心脏病、癫痫病及不适合登高作业的人员，不准进行高处作业;
4.3.8、架子工必须身体健康，且经专业技术培训考核合格后持证上岗。
4.3.9、六级以上大风时严禁进行吊装作业;
4.3.10、严格遵守安全操作规程，坚守工作岗位，工作时间严禁喝酒。
参考文献：
1、第四版编写组。建筑施工手册［M］。北京：中国建筑工业出版社，2003.09.