1、工程概况
项目区域位于贵州中北部黔北山地高原地带，属遵义市绥阳县洋川镇所辖。附近海拔高程为837.2～1021.5m，相对高差184.3米，轴线通过段地面高程在835.3～931.0m之间，相对高差95.7m。全桥位于重丘山区，山丘地表植被茂密，地形陡峭，桥位处坡面坡度400～至800不等，甚至近乎垂直。本桥梁全长920m，空心薄壁墩高度超过60米的有18个，最高75米，墩身混凝土设计标号为C40，上部结构设计为40m预应力砼T梁，先简支后结构连续。
2、空心薄壁高墩施工方案
2.1 平面布置
本桥施工现场通过修筑施工便道，解决地面水平运输问题，并在各个墩台位置平整出满足施工的场地。墩高40m以上设置QTZ63型塔式起重机，以解决施工材料垂直运输问题。塔吊回转半径为50 m，最大起重重量6t，40m幅度时起重量为1.81t，每塔吊覆盖3个墩身，墩身模板分节（块）根据塔吊起重能力进行设计；超过50m高的桥墩采用于墩身附着安装施工电梯，供施工人员进出工作面；模板在厂内按相应墩身设计尺寸加工，形式为无支架翻模方式；钢筋半成品在钢筋加工场内集中加工，平板汽车运到墩下，塔吊垂直运输于相应作业面；混凝土分别采用混凝土输送泵、车泵、塔吊吊斗入模。
2.2 模板设计
墩身模板在充分考虑技术经济合理性后，采用翻模施工，为确保墩身外观质量，采用厂制定型大块钢模，考虑塔吊工作能力、满足施工规范要求，模板在厂内按2.25m/节加工，共配置10m模板，其中：2.25m/节4节，1m/节1节，以后各墩均使用2.25m/节模板3节（墩身混凝土每循环浇筑4.5m高），多余的2.25m/节、1m/节作为循环周转倒用。
模板加工时，在每一节模板外侧采用L70*45*7不等边角钢焊接作业平台支架，支架上铺设5cm木板，木板两端与支架有效固定，平台外缘采用50*6等边角钢设置高120cm的防护拦杆，并于每块模板相应位置采用Φ20圆钢设置四个吊环（其中：两个吊环为起重作业用，另两个为在模板拆除前采用两个3t链滑车将待拆模板进行固定后，操作人员进行模板拆除工作，操作人员安全带有效固结于墩身可靠位置，以确保人员施工安全）。
因桥梁墩顶需满足设计高程的要求，有个别墩身墩顶存在不同的零尺，为确保墩身外观质量、有效控制墩顶设计高程，拟将墩顶高程零尺进行优化，将凡小于0.5m以下的部份，在桩基和承台范围处理，处理后优化成0.5m的模数，因此，根据墩身零尺0.5m模数情况进行加工，现场施工时，将0.5m的零尺部份模板安装在墩身的底层，方便整数模板标高控制。墩顶1m/节模板设计示意如下图：
3、空心薄壁高墩施工
3.1、承台面凿毛处理符合规范要求后，且测量放样经复核无误、十字护桩准确设置、找平砂浆强度满足承重要求后，进行墩身模板安装。
在进行承台施工的同时，应做好墩身施工准备，为防止墩身与承台相接触部位产生裂纹，应尽量缩短承台与墩身施工的齡期差，原则上应控制在7天内，因两者体积差距大，混凝土的收缩徐变有异，若齡期过大，易导致墩身下部（与承台接触部位至承台以上2m内）产生裂纹。
若将墩身高程的零尺进行了调整，则先安装零尺模板，然后安装定数模板，模板应沿已测设的边线准确安装，安装前于将要与另一块模板相连的法兰面上粘贴双面胶带，安装时首先将模板上的定位销穿入两块模板间的定位孔，然后依次安装连接螺栓，在拧紧螺栓前应检查模板的拼缝、粘贴的双面胶是否有效、检查模板间无错台后拧紧各连接螺栓。
首块模板安装后，应用钢管、铁线等材料进行临时固定，待四周模板连接完成后，再次检查模板拼缝及错台，符合要求后进行位置较核，通过已测设的墩中心桩，十字护桩，以及在承台上预置的拉环、定位结构，采用Φ12钢丝绳、花篮螺栓对模板的中心及垂直度进行调整，自检无误后，采用全站仪、精密水准仪进行复核，安装模板前，用高压水冲洗承台面，尤其是墩身钢筋范围，应冲洗干净后再安装模板；模板清理干净后，涂刷专用脱膜剂，且待脱膜剂干燥后方可投入使用。
3.2、首段安装二节模板4.5m高，倒角内模采用定制钢模（因墩身底部与墩身顶部倒角尺寸一样，其他隔板倒角模板也各相同），为便于第二节墩身内模定位，首次浇筑墩身高度为2m（实心段）+1.5m（倒角段）+0.2m（等截面墩身段），合计3.70m高。浇筑混凝土后，施工缝按规范进行处理，基面冲洗干净后将钢筋作业平台吊入并固定，然后按设计、规范要求安装钢筋，部分钢筋安装后，安装第三节模板，当墩身混凝土大于5Mpa后，再拆除已浇墩身混凝土的最下面1节2.25m/节模板。余1节2.25m/节模板不拆（但在墩身混凝土终凝后，应对未拆模板对拉螺栓进行再紧固，以防止因混凝土收缩而导致模板有所松动），作为新安装的两节模板的承重支点。在整个翻转模板施工过程中始终保持有一节模板与已凝固的墩身混凝土通过拉杆将模板张紧接触，作为待浇墩身混凝土模板的支撑结构。施工过程中三节模板如此依次往复循环，直至施工至墩身末段前1m，待末段墩身主筋、防裂钢筋网片、同寿命钢筋保护层垫块安装完成后，安装墩身最后1节1m模板。当最后一段墩身混凝土浇筑并其强度达到10%后，拆除（1m/节）模板，在其下的1节2.25m/节模板不拆，将其作为安装、拆除盖梁作业平台的辅助作业平台。翻模施工中的模板依此循环形成拆模、翻升立模、钢筋绑扎接长、模板组拼、浇筑砼、养生和测量定位及垂直度检查、标高测量的反复循环作业，直至达到设计高度。
（1）翻模示意图：
在墩身施工过程中，有一节2.25m模板滞后倒用，需在盖梁施工完成后方能倒用，由于多加工了1节，因此，各墩均能正常倒用。翻模施工工艺流程如下
（2）翻模施工工艺流程：
4、空心薄壁高墩的质量控制
4.1薄壁空心墩的测量控制措施
薄壁空心墩的测量控制最重要的就是要控制好首段墩身。
4.1.1控制桩及加密桩定期复核
对已测设完成的桥梁测量控制网随施工进度的推进，进行定期的同等精度复测，复测时应采用两种不同的方法或完全换手测量进行复核。
4.1.2施工放样
由于墩身高，需多次翻模，为保证墩身垂直度和中心位置准确，测量仪器采用全站仪进行放样测量，经对相应控制桩进行复核后，测放出墩身中心线（十字线，在十字中心钉水泥钉标记），并再次进行换手测量复核，无误后测放出墩身底边轮廓线，并于相应位置设置护桩，同时采用精密水准仪对墩身周边墩身模板安装位置进行水准测量，要求各边相对高差小于2mm，并做出标记。根据测量结果，对承台表面墩身模板安装位置的不平处进行处理，采用高强度水泥砂浆将模板底边位置处找平，找平砂浆厚约1cm。
承台施工时于四周各设置2个拉环，施工放样的同时，将水准点移至承台面上（以便于后续观测和复核）。
砂浆找平后，再次进行放样测量，并于模板安装位置划线（弹墨线），墩身放样示意如下
4.1.3模板安装校正
模板安装前在墩身上准确测放出模板的四个控制点，并与十字线进行尺量复核，模板安装时利用铅锤线测量模板的倾斜，模板安装完成后，利用全站仪直接测量模板四角坐标与设计的理论坐标对比，利用千斤顶调整模板，误差控制在2mm以内。为确保墩身截面尺寸准确、顺畅，在每次浇注砼后，对墩身进行四角复测，并测量四角的标高，达到双控效果，即标高及线型控制，为下次立模提供数据参考，发现墩身偏位之后（在允许误差范围内）则在下节墩身立模时对模板轴线进行调整，为了不造成线形的美观，调整不能一次性到位，调整方法为逐渐垫高模板偏向例的模板，慢慢进行调整。
4.2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，采取了以下措施：
4.2.1、采用同一厂家同一批次的的水泥，砂石，外加剂等混凝土材料，确保外观的一致性。
4.2.2、针对混凝土泵送难、和易性差、颜色灰白的问题，调整混凝土配合比，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。
4.2.3、水平施工缝凿毛处理，在每板混凝土施工后，当混凝土强度达到2.5Mpa后，采用人工用凿毛机凿除混凝土表面浮浆，凿除完成后，采用高压水枪冲洗干净，立模前涂刷混凝土界面剂。
4.2.4、对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查、整理，清除杂物，模板拼缝间粘贴双面胶。
4.2.5、提高立模精度，保证接缝严密，才能确保混凝土的平整度符合规范要求。
4.2.6、为确保墩身外观质量，模板翻升到位后，必须对模板进行彻底的清理、打磨，涂刷专用脱模剂。
4.2.7、混凝土必须分层浇筑、水平分层厚度30cm，采用插入式振捣棒振捣，要求移动间距不超过振动器作用半径的1.5倍；与侧模应保持5～10cm的距离；插入下层混凝土大于10cm，操作严格遵守快插慢拔要求，避免振动棒碰撞模板、钢筋及其他预埋件。
4.2.8、加强对混凝土结构物的正确养护，对确保结构物质量（内在及外观）具有非常重要的作用，在项目所在地的当前阶段，采取在混凝土终凝后，用土工膜覆盖，浇水并保持湿润直至下一循环墩身混凝土浇筑；对已拆除模板段墩身采用洒水养护（于四周未拆模板上设置一50L塑料桶，于底部设置水漏，通过塑料滴水管沿墩身横向设置，对墩身不停的保湿，养护不少于七天；
当环境温度较低时（平均温度低于50C时）必须采用相应的保湿、保温手段养护（此时切不能浇水）；对空心薄壁墩墩身与实心段、墩身与中隔板之间，因混凝土的体积差异，易产生温差裂纹，因此，应特别加强针对性的养护，最大可能地减少温差，防止温差裂纹的产生。
4.3墩身施工过程沉降观测
将水准点引入承台面上，并作为墩身沉降观测的观测点，从承台施工完成后就要开始进行沉降首次观测，要做到一日一测，观测数据按照统一格式填写，所有测试数据必须真实准确，记录清晰，不得涂改，及时将采集的数据进行整理，填写统一表格，以书面及电子表格形式同时报送上级单位。墩身沉降观测监控是本桥施工监控的重要内容之一，在桥梁的施工过程中，桥墩的空间位置受施工测量、日照、混凝土的收缩和徐变等多种因素控制。
设置于承台上的观测点，必须定期和不定期地与可靠的控制桩进行联测复核，确保观测点的准确性。
通过整理观测成果，并进行回归分析，以明确墩身变形范围，为墩顶、支座垫石等高程提供可靠的数据。
5、结语
在高速公路建设中，桥梁高墩施工既是重点又是难点，高墩施工中除了进行严密的施工组织外，选择适合的、有效的、合理的施工工艺对桥梁高墩进行具体的施工也十分重要。刺湾大桥的空心薄壁高墩施工中采用塔吊结合翻模技术，在本工程施工过程中，进度和质量均达到了很好的效果，主要体现在施工速度快、施工质量好、工程成本低，经济效益显著等方面。通过绥正高速公路项目刺湾大桥高墩翻模施工技术的分析和研究，本人进一步了解了高墩施工的难度以及施工技术的重要。相信在未来，随着科学技术不断的发展，桥梁高墩施工技术将会得到更好的优化和创新，能够大大的提高桥梁高墩的质量。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011。
[2]《公路桥涵设计通用规范》JTG D60-2004。
[3]《公路工程施工安全技术规范》（JTJ 076-95）。
[4]《公路工程质量检验评定标准》（JTG F80/1-2004）。
[5]《公路工程测量规范》（JGJ 18-96）
论文作者:李志强
论文发表刊物:《基层建设》2016年第34期
论文发表时间:2017/3/17
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