黄河特大桥薄壁空心墩施工质量控制分析研究

黄河特大桥薄壁空心墩施工质量控制分析研究

朱肖慧

中国建筑土木建设有限公司北京100070

摘要：跨河或跨路连续梁主墩采用桥梁高墩设计应用中较为广泛的薄壁空心墩形式，基于其具有刚度较大、结构简单、经济实用的特点，本文结合实例对薄壁空心墩施工质量控制要点进行研究分析，以提高桥墩施工内外质量，为品质工程提升积累经验。

1、工程概况

台辉高速公路豫鲁界至范县段项目起自山东省梁山县，止于濮范高速终点，全长37.552km，其中黄河特大桥长11.42km，河南境接线长26.132km。黄河特大桥河道内桥长8720m，其中主桥位于黄河主河道内主桥共长2280m，副桥长为6440m，均处于黄河岸滩范围内。本桥设计225个墩台，桩径有1.5m、1.6m、1.8m、2.0m、2.2m，桩基合计1698根，共134325延米。

2、设计概况

主桥（100+4×140+100）m连续箱梁27至31、33至37、39至43号墩采用薄壁空心墩，墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向宽度5.0m，壁厚为1.0m。墩顶设置3.5m厚实心段，墩底设置3.0m厚实心段。26及44号墩下部采用薄壁空心墩接盖梁形式，盖梁为预应力混凝土结构。墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向宽度3.5m，壁厚为0.70m。墩顶设置1.8m厚实心段，墩底设置2.5m厚实心段。32及38号墩采用薄壁空心墩，墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向上部加宽段宽度5.2m，等宽段宽度4.0m，壁厚为0.8m。墩顶设置2.5m厚实心段，墩底设置3.0m厚实心段。

跨大堤桥（70+125+70）m连续箱梁159、160号墩采用薄壁空心墩，墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向宽度4.0m，壁厚为0.8m。墩顶设置3m厚实心段，墩底设置3.0m厚实心段。17号墩采用墙式墩，墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向宽度4.0m。16及161号墩下部采用薄壁空心墩接盖梁形式，盖梁为预应力混凝土结构。墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向宽度3m，壁厚为0.70m。墩顶设置1.8m厚实心段，墩底设置2.5m厚实心段。19及158号墩下部采用薄壁空心墩接盖梁形式，盖梁为预应力混凝土结构。墩身横向宽度8.0m，墩顶顺桥向宽度3m，壁厚为0.70m。墩顶设置1.8m厚实心段，墩底设置2.5m厚实心段。

3、施工方案

薄壁空心墩采用翻模法浇筑施工，通过利用下一节已浇筑完成的混凝土模板为上一节模板安装提供支撑体系，上下两节模板之间采用螺栓进行连接固定。外模设置组装式挑架，按照《公路水运工程安全施工标准化技术指南》相关要求进行平台防护，作业人员通过施工平台进行模板安拆、钢筋绑扎及混凝土浇筑作业。

现场根据模板高度通过分段的方法将其制作成型。成型后通过套筒机械连接或者绑扎方式进行连接，并且结合预埋定位筋，确保钢筋位于正确的位置上。钢筋同一断面在薄壁空心桥墩中的主钢筋上。绑扎采用的方式为十字及反十字花扣。在进行绑扎过程中，确保主钢筋位于合适位置，之后将交叉部分用铁丝牢固绑扎。根据现场需要还可采用点焊方式增加其牢固效果。

薄壁空心墩钢筋具有较高的密度，在实施振捣以及下料时施工难度系数相应的较大，现场施工人员需按照相关规定施工，浇筑过程中需对混凝土水平或垂直方向运动中会出现的障碍进行充分了解及分析，由于混凝土入模的方式主要为泵送，浇筑混凝土过程中适当对模板中施加的侧压力进行控制，避免在短时间内急速上升的现象，同时需按25m³/h进行控制浇筑速度，每层厚度在30cm左右。混凝土高度增加时降低其拌合物坍落度，以便于适合振捣器快插慢拔作业，插入时应确保处于垂直向，还应使其结合于前一层浇筑完成的混凝土，其深度处于50至100mm之间，振捣器移动范围处于半径1.5倍内。

混凝土养护完成后需准确详细的对拆模时间进行把握，避免因过早将模板拆除而出现严重的后果给整体施工质量带来影响。同时避免由于模板停留的时间过长导致混凝土遭受损伤，还会使拆除模板难度系数进一步提高，增加了模板正常周转的阻碍。拆模后及时进行保湿养护至14天。

4、质量控制要点及分析

4.1表面气泡麻面

混凝土拌合完成出站前经试验检测合格后运输至施工现场，水平分层浇筑，分层厚度不大于30cm，采用插入式振捣器进行振捣密实。振捣器垂直或略有倾斜插入混凝土中，倾斜度不宜过大。插入时宜稍快，提出时略慢，边提边振动，确保混凝土振捣密实。插入式振捣器移动间距不得超过作用半径的1.5倍，与模板保持5-10cm距离，插入下层混凝土5-10cm，使上下层混凝土结合牢固。

4.2节段错台

模板经验收合格后方可进场，现场进行组装试拼验收后投入使用。施工缝结合部位需凿毛处理干净，人工凿毛强度需达到2.5MPa，机械凿毛强度需达到10MPa。凿毛接触面需用水冲洗干净，保证充分湿润但不得留有积水。模板间接缝采用胶条进行粘贴，胶条距离模板內缘保持2mm，保证胶条不侵入结构混凝土。

4.3色泽不一致

混凝土配合比每半年更新一次，根据气候条件通过增减外加剂进行水灰比适当调整，使用双掺技术提高混凝土的工作性和颜色均匀度。混凝土运输过程中做好防离析措施。

4.4表面裂缝

实心段及空心段均易出现表面裂缝，裂缝均因表面温度过高造成。实心段采用模板表面外侧进行喷淋与内部增设冷却管相结合的措施降低混凝土内外温差，拆模后及时包裹土工布进行喷淋保湿养护至龄期。空心段采用模板外侧喷淋与顶面覆盖保湿养护相结合的措施养护至龄期。

4.5拉杆孔预留

空心墩模板对拉杆预留孔采用磁力钻现场钻孔，根据空心墩钢筋构造图进行预留孔设计，同时对拉杆外套管直径与预留孔直径相同，拉杆套管穿出拉杆预留孔2-3cm，拉杆预留孔与套管之间紧密无缝隙，以保证拉杆预留孔处无漏浆，拆模时将外露套管采用手持角磨机打磨处理。

4.6钢筋保护层

钢筋保护层厚度控制需保证安装完成后的骨架钢筋网处于同一个平面，骨架钢筋内侧高度方向每隔1.5m增设一道环向闭合内支撑加强筋，严格控制骨架网的平整度，根据检测需求主筋与箍筋采用焊接，绑扎连接扎丝头采用交叉内绑法，确保扎丝头无外露，避免对保护层检测造成影响。钢筋保护层垫块采用十字交叉绑扎固定，确保保护层垫块安装牢固。

4.7钢筋间距

钢筋间距控制重点为基础内墩身钢筋首次预埋精度，测量人员经换手复测校验后进行钢筋位置放样。骨架钢筋端部借用直螺纹连接套筒，采用定位板进行限位固定安装，钢筋底部采用固定间距设计的模架进行卡控定位，确保钢筋间距在高度方向保持安装竖直度。

5、结语

台辉高速公路豫鲁界至范县段项目黄河特大桥薄壁空心墩施工过程通过对以上质量控制要点及分析研究，钢筋保护层及间距合格率达到90%以上，薄壁空心墩外观色泽一致，蜂窝麻面得到了极大的改善，整体观感良好，达到了品质工程内实外美的要求，为高速公路品质工程建设积累了实践经验。

参考文献

[1]《矩形薄壁空心桥墩施工技术探讨》（江西建材，夏忠高）

[2]《薄壁空心高墩施工技术应用及其质量控制》（城市建筑，黄道生）

[3]《小议公路桥梁薄壁空心高墩施工技术》（科技信息，唐宇宁）

[4]《浅谈变截面薄壁空心墩施工技术及质量控制》（商品与质量，罗惠中）