中铁二局集团第五工程有限公司 610091
摘要：近年来，国内外桥梁施工高度逐步提高，且多以薄壁高墩桥梁呈现，其高难度的施工工艺，形成了较大的安全质量风险。因此，本文结合恩来高速公路薄壁高墩的施工实践，对薄壁高墩施工的安全风险、测量定位、结构线性、外观质量等方面的控制措施进行了归纳分析总结，供类似施工参考。
关键词：高坝大桥；独柱；矩形；薄壁高墩；安全；探析
1 工程概况
恩来（恩施—来凤）高速公路第TJ-4合同段全长17.333346Km，全线共有大中桥梁13座。高坝大桥起讫里程为K68+978～K69+497.5，桥梁全长519.5米，位于整体式路基段。采用30米装配式预应力砼连续T梁，先简支后连续，桥跨组合：全桥共3联：5×30+6×30+6×30米；桥台采用U台，明挖扩大基础；普通钢筋混凝土盖梁，墩柱为桩基础横系梁或承台共计64根，9#、10#为5×2.2独柱矩形薄壁墩4根，9#、10#墩高度分别为46.5m、48.5m，其余双圆柱墩60根，高坝大桥建成后的全貌见图1。
2 施工方案
桥址区属构造溶蚀中低山地貌区，相对高差50m左右，地形起伏不大，施工条件相对恶劣，必须解决道路运输、垂直运输、混凝土输送、支架模型等问题。通过调查及工期要求，在10#墩左侧青莲溪沟底埋置2根1m的混凝土管后，采取移挖作填，顺全桥左侧修建宽4.5米的运输通道，与当阳坪至李家河乡的道路连接，满足各墩的材料运输；在9#墩左右幅之间安装配备臂长50米的QTZ63型塔式吊机一台，满足8#~10#墩的垂直运输；钢筋半成品、混凝土采用集中加工或拌和，专用车辆运至工地，混凝土浇筑采用HBT60S-9-75三一重工输送泵，采用“翻模法”施工。
3 模板设计
经过技术经济合理性分析，9#、10#墩采用“翻模法”施工。塔吊提升模型循环施工，每节模型均设置操作平台及扶手等，平台支撑于横肋上并形成整体。通过计算加工2套各3个节段、2m高度和1套1个节段、0.5m高度的定型钢模，每节由4块钢模组成；高强螺栓拼装连接，每次浇筑4m。钢面板厚6mm，四周扁钢100×14，背楞[20槽钢焊接而成，竖肋[10槽钢，螺栓孔φ22，拉杆孔φ34，纵、横向拉杆数量各8根、2根φ20精轧螺纹钢[1]。
图1 建成后的高坝大桥全貌
4 薄壁高墩施工安全风险防控措施
4.1施工人员安全技能达标控制
组织高坝大桥现场管理人员、作业班组召开施工现场方案讨论会，对班组进行各工序安全质量技术交底；进行钢筋、模型、混凝土等操作人员岗前培训且考核合格方可上岗作业；架子工、起重工、司索工、泵车工、电工、焊工等特殊工种均要求持证上岗。
4.2钢筋安装安全控制
钢筋等起吊过程中司索、墩顶作业人员用对讲机做到上呼下应。主筋、箍筋、套筒等直接堆放于墩顶，严禁堆放在操作平台上。塔吊司机、司索人员、钢筋工等穿好反光背心，钢筋工拴好安全带，将工具和物品放在操作平台安全可靠之处，以防掉落砸伤行人，在工作范围外悬挂安全警示牌。
4.3模板制安安全控制
模板吊装时吊钩用弹簧锁固定，起吊、安装过程均拴牢溜绳，防止碰撞其它模板和操作平台的护栏。就位后立即用支撑木固定其位置，在塔吊配合模型上下对缝时，模板低脚用撬棍拨移。模板安装完毕，操作人员逐孔检查螺栓紧固情况，纵、横向拉杆紧固情况、上、下节模型连接牢固情况。
每节模型安、拆过程，在墩柱四周和塔吊工作范围外用警示带设立禁区，在人员通道等关键部位悬挂“施工重地，闲人免进”等警示牌。严格操作程序，模板、材料、工具不得往下抛，模型工全程系好安全带，穿好反光背心，派2名安全员全程监控，9#墩钢筋、模型及挂架防护见图2。
图2 9#墩钢筋、模型及挂架防护
4.4混凝土浇筑安全控制
9#、10#墩混凝土泵管均用链条葫芦固定于独立的钢管支架上以缓冲泵送的冲击力，方便泵管的安拆。混凝土震捣前，振捣工检查了震捣器、接地装置、胶皮线、电缆的端部与开关关闭等情况良好。振捣过程中，距模型边缘10cm，且不得碰撞模型、预埋件、对拉螺栓、钢筋等，防止移位、损伤；要求混凝土工不得正对泵管混凝土出口，以免灼伤；泵车工、混凝土工用对讲机做好上呼下应。
4.5起重吊装安全控制
塔吊通过恩施地方特检所验收合格投入使用后，机电部要求操作人员进行日常维修保养。经随机抽查：电缆卷筒运行正常；钢丝绳端头固定牢固；各连接螺栓无松动；检查音响信号报警装置和照明设备工作正常；各传动机构的润滑情况良好以及各保险制动机构均灵敏可靠[3]。
机电部每周定期组织空车试运行：各工作机构运转正常无杂声异响、限位开关有效、判断机构各铰点灵活、闸瓦松紧度合适。测试塔吊重复（防雷）接地电阻为3.2Ω，符合小于10Ω的要求。发现问题立即组织专业人员进行维修，并做好记录。技术人员严格自检，安全员全过程监控[3]。
施工中每班塔吊司机严格执行 起重吊装“十不吊”。司索、塔吊司机用对讲机做好上呼下应。
4.6高空作业安全控制
①人员上下安全通道：9#墩人员上下利用吊机内铁梯上下，10#墩人员上下楼梯设置在左右幅之间靠近施工便道一侧，采用CKC楼梯与防护架装配形成整体，楼梯外侧挂密目式安全立网防护，见图3。
图3 10#墩人员上下通道
②高空作业临边防护：模型四周、转角处防护栏杆的固定与连接、人员过道口、四周的密目安全网、操作平台的走道板及其下方设置的兜网必须完整有效；安全人员与作业班组不定期进行检查：操作平台等的拉杆焊接是否牢固、走道板是否满铺且绑牢、安全网是否在有效期使用范围。所有安全防护设施，未经安全人员许可，一律不得拆除。
5 薄壁墩的定位测量监控
以9#右幅墩为例，在承台钢筋绑扎、模型安装后，测量组在模型上测设墩身十字线四个控制点，按照设计图纸预埋墩身主筋，用10道（不含承台上下层钢筋顶面上的两道）箍筋焊接准确定位。在0#节段模板安装前，于承台混凝土表面十字线墩身边缘内侧10cm处准确测设四个控制点，安装时利用锤球线控制模板的垂直度，模板安装完成后，直接测量墩身轴线四点坐标与计算的理论坐标进行对比，利用撬棍和薄胶垫片校对模板，误差控制在5mm以内[2]。在0#节段混凝土浇注后，于十字线墩身边缘内侧10cm准确测设四个控制点，通过实测坐标及高程，为标准节段立模提供参考数据，以后每次标准节段的施工如法炮制，如出现平面位置偏差，采取分次反方向逐步调整到位，以免出现明显的错台。
6 结构外观质量控制
①原材料控制：采用同厂家同批次的P.042.5普通硅酸盐水泥、级配连续、含泥量0.4%的合格粗细骨料、聚羧酸高性能减水剂、火力发电厂生产的Ⅱ级粉煤灰，确保混凝土外观一致[2]。
②施工缝处理：混凝土初凝后，凿除表面浮浆，凿深2cm，露出石子，用水冲洗干净；模型接缝用玻璃胶或橡胶条填实，保证接缝严密[2]。
③混凝土振捣：按30cm/层水平分层、均匀对称布料，振捣工在操作平台上用2台PZ50插入式振捣棒从两侧向中间振捣，快插慢拔，梅花形布点，移动间距不超过振动棒作用半径的1.5倍；与侧模应保持10cm的距离；插入下层混凝土10cm[2]。
④模型安装精度：模型翻升到位即进行打磨、涂脱模剂（机油：柴油=8：2）；混凝土浇筑前，再次较紧拉杆，减少模型下脚口与上次混凝土之间的缝隙，防止错台。
7 墩身施工线型控制
7.1影响施工精度的因素及解决办法
环境温差。以9#墩为例，根据该桥所处的位置及恩施当地的气候，在每天上午7：30左右，沿墩身十字线在模板底脚立水平尺，用经纬仪测量，根据该位置的日照偏差，推算下节模板的日照偏差，在中线调整中抵消。
风力、机械振动和施工偏载。其影响是随机的。在经济合理的情况下，增加模型的整体刚度，混凝土采取均匀、分层、对称布料。
7.2墩身施工过程监控
测量组增加施工过程现场高程、平面位置的监测频率，收集相关数据，为后序施工提供参考。
8 结构物养生保护控制（自动喷淋系统使用）
混凝土养生期采取喷淋养护系统养护。以10#墩左幅为例，供给水池沿着承台四周边缘用火砖砌筑高0.8m、容量4m3的蓄水池，水池内侧用砂浆抹面，这样保证养护水重复利用。采用扬程80m的增压泵1台、2.5cmPE输水管与墩顶1.5cmPE喷淋环形管相连，喷淋环形管上每50cm间距布置喷头，喷淋环形管与特制的钢筋架子固定，喷头与混凝土表面距离10cm。系统每半小时喷洒一次15分钟。养生期控制在14天，在混凝土强度达到2.5MPa之前，混凝土表面不得放置工具、模板等。养护过程中，指派专人定期对预埋的温控系统进行监测，确保结构物温差徐变指标符合要求。
9 结束语
本文主要分析了薄壁高墩施工安全质量风险关键点，提出了风险解除的措施，降低了薄壁高墩施工安全质量事故（事件）的发生率，对桥梁建设施工技术具有较大的推动作用。其中，混凝土自动喷淋养生系统的使用效果极其突出，在区域建设系统内得到肯定，值得大力推广。
参考文献：
[1]《翻转模法工艺在高墩桥施工中的应用及质量控制》[J]广西城镇建设，2008（1）.
[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50－2011.
[3]《危险性较大工程安全监管及安全专项施工方案编制指南》钱勇等，中国建筑工业出版社2012.
论文作者:孙孟胜
论文发表刊物:《基层建设》2015年4期供稿
论文发表时间:2015/9/17
标签：混凝土论文; 模型论文; 薄壁论文; 钢筋论文; 塔吊论文; 模板论文; 人员论文; 《基层建设》2015年4期供稿论文;