某特大桥变坡圆端型薄壁空心高墩墩身施工技术

某特大桥变坡圆端型薄壁空心高墩墩身施工技术

刘剑锋   祁  强

（中国水利水电第五工程局有限公司，四川成都 610225）

摘要：大溪河特大桥主桥采用（76+144+76）m连续刚构布置，主桥桥墩均采用变坡圆端型薄壁空心墩，最大墩高达到87m，施工难度极大。本文结合工程现场实际情况，对主桥空心墩墩身施工工艺进行了选取，然后从测量定位、综合接地布置、模板施工、墩帽施工以及混凝土浇筑等五个方面进行了详细阐述，重点对墩身翻模施工技术和墩帽预制盖板封顶技术进行总结，以期能为类似工程墩身浇筑施工提供经验借鉴。

关键词：通航净空；变坡圆端型薄壁空心墩；翻模施工；预制盖板封顶

中图分类号：U445.4      文献标识码：A

第一作者简介：刘剑锋，1988.11-，汉族，甘肃省镇原县人，大学本科，工程师，主要从事高速公路项目管理工作。

Construction Technology for Variable Slope Circular End Thin Wall Hollow High Pier Body of Ganjinghe Double Line Super Large Bridge

Liu Jianfeng   Qi Qiang

(China Water Resources and Hydropower Fifth Engineering Bureau Co., Ltd., Chengdu, Sichuan 610225)

Abstract: The main bridge of Daxihe Bridge adopts a (76+144+76) m continuous rigid frame layout, and the piers of the main bridge are all variable slope circular end thin-walled hollow piers, with the maximum pier height reaching 87m, making construction extremely difficult. This article selects the construction technology for the hollow pier body of the main bridge based on the actual situation of the project site, and then elaborates in detail from five aspects: measurement positioning, comprehensive grounding arrangement, formwork construction, pier cap construction, and concrete pouring. The focus is on summarizing the pier body turnover construction technology and pier cap precast cover plate sealing technology, in order to provide experience and reference for similar engineering pier body pouring construction.

Keywords: Navigation clearance; Variable slope circular end thin-walled hollow pier; Turnover construction; Prefabricated cover plate capping

0引言

    受我国特殊地形地貌的影响，高速公路、铁路工程建设往往需要涉及特长、大跨和高墩工程，施工难度也越来越大，如果是在通航河道修建桥梁，还需要考虑通航限制，这更加加大了桥梁的施工难度。高墩施工常用的方法有很多，如爬模法、滑模法、翻模法等，针对特定的工程选取合适的施工方法尤为重要，尤其是对于薄壁空心墩而言，还要特别注意壁厚的控制，其壁厚误差要求较高[1-3]。

大溪河特大桥位于重庆山区，交通不便，主桥6#～9#墩墩身均为变坡圆端型薄壁空心墩，最大墩高达到87m，施工难度极大。本文以甘井河特大桥50m以上的变坡圆端型薄壁空心墩施工为例，系统探讨了该类型高墩的施工工艺，有效解决了类似工程施工难的问题。

1工程概况

重庆渝湘复线高速公路大溪河特大桥位于位于重庆市南川区鸣玉镇中村及峰胜村交界处，桥梁横跨大溪河。该桥为整体式桥梁，桥梁起止桩号K58+977.0～K60+103.0，桥长1126.0m，孔跨布置为5×40+（80+150+80）+15×40m，桥面宽度2×16.25m，最大桥高120.48m，桥面纵坡为-1.90%。主桥6#～9#墩采用(76+144+76)m连续刚构跨越甘井河，最大墩高87m，最大墩高87m，孔跨结构为6×32m+（76+144+76）m连续刚构+3×32m+2×24m，桩基础采用Φ1.0m、Φ1.25m、Φ1.5m、Φ1.8m、Φ2.5m钻孔桩基础，桥墩除1#、2#、11#～13#采用实心墩外其余均为空心墩。桥台采用矩形空心桥台，简支梁均为预制梁，连续刚构采用挂篮悬臂浇筑施工。6#～9#墩设计情况见表1。

桥址范围无不良地质，特殊岩土为软土。测段DK71+580～DK71+720、DK71+790～DK71+810内分布坡洪积软粘性土，土层较厚，厚2～14m，该土层压缩性高，承载力低，力学性质较差，7#桥墩围堰施工时需注意加强土体支挡工程和截排水措施。6#墩地质为<3-1>粉质黏土（Q4dl+pl），<6-2>粉质黏土（Q4dl+el），<10-1>泥岩夹砂岩（J2S）。7#墩地质为<3-1>粉质黏土（Q4dl+pl），<10-1>泥岩夹砂岩（J2S）。8#墩地质为<3-1>粉质黏土（Q4dl+pl），<10-1>泥岩夹砂岩（J2S），<10-2>砂岩（J2S）。

表1 6#～9#墩设计情况统计表

2 空心墩施工工艺

本工程空心墩均为变坡圆端型薄壁空心墩，最大高度达到了87m，由于墩身高度较高，故采取空心墩翻模施工工艺[4]，见图1。分段浇注可以保证模板的稳定性，模板均采用定型钢模，标准节2m，并设1m、0.5m、1.5m的调整段，由于墩身截面为变坡型，模板加工时按最高高度进行加工，施工时根据墩身高度支立。墩身每次浇注4m，浇注完成后支立上部模板，下部拆除后的模板进行下一个墩身模板支立。该施工法利用预制好的盖板作为封顶的底模，浇筑完成后，盖板与墩身形成一个整体。

图1 空心墩翻模施工工艺流程示意

3 关键施工技术

3.1 测量定位

当承台混凝土达到设计强度后，对墩台的坐标进行反复测量和确认，实地测放立模边线，测量结果需要经过双检双核，待监理签字同意后，方可正式开始墩身施工。

3.2 综合接地布置

在桥墩中设置2根竖向接地钢筋，一端与承台连接钢筋连接，另一端与墩帽处的接地端子连接，墩帽和桥墩下部的接地端子均设置在桥墩大里程侧立面。在布置桥墩接地钢筋时，宜优先采用结构中的非预应力筋。

3.3 模板施工

内外模板均为定型钢结构，其中外平板模板面板采用6mm钢板，横向法兰采用t12×100，竖向法兰采用L100角钢，竖肋采用[10槽钢，横向大肋采用[16槽钢，弧形模板面板采用6mm钢板，横向法兰采用t12×120，竖向法兰采用t12×120，竖肋采用[10槽钢，弧形肋采用[14槽钢。内平板模板面板采用4mm钢板，横向法兰采用t12×100，竖向法兰采用t12×100，竖肋采用[10槽钢，横向大肋采用[16槽钢，弧形模板面板采用4mm钢板，横向法兰采用t12×120，竖向法兰采用t12×120，竖肋采用[8槽钢，弧形肋采用[16槽钢。内外模通过对拉杆连接，模板上下层之间通过螺栓拧紧[5]。墩身模板示意见图2。

（a）侧视                          （b）俯视

图2空心墩翻模示意图

模板施工大体上分为首段模板安装、第2、3节段墩身施工和其余节段施工三个步骤。

首节模板安装：在模板进场后，需要对模板进行预拼装，对模板的尺寸、接缝和平整度进行检查，同时通过放线测量出墩身中心点和墩身四个角点，在反复校核确认后，用墨线弹出墩身截面轮廓线和立模控制线十字轴线。沿墩身轮廓线施作3cm厚砂浆找平层以调整基顶水平，当第3节墩身施工完成后，可凿除3cm厚砂浆找平层，从而可以方便底节模板拆除。模板安装前，需要将模板打磨光净，在内侧均匀涂抹脱模剂，模板安装完成后再次进行抄平、校正，然后上紧所有螺栓和拉杆、支撑。模板吊装均采用塔吊吊装，人工辅助的方式，拼装顺序为先外后内，模板与模板之间连接采用2×30 螺栓，当存在缝隙时可采用.5～1mm厚薄钢板进行纠偏处理，待全部模板安装完成后对模板的接缝和错台进行检查，要确保接缝和错台分别控制在1mm和2mm以内，若存在不合格的情况，需用手拉葫芦和千斤顶进行调整。浇筑混凝土过程中要严格控制模板轴线偏差不超过10mm，待工作层混凝土强度达到3Mpa，支撑层混凝土强度达到10MPa后，方可拆除模板。为方便拉杆的重复使用，在拉杆处的内外模板之间套上30mmPVC 管。为防止施工过程中模板发生移动而影响薄壁空心墩的壁厚，在模板上口用0.5m～0.8m长的槽钢按每隔1m的间距在模板内横撑，待全部混凝土浇筑完成后再逐一取出。

第2、3节段墩身施工：在完成墩身实心段浇筑后，底部的模板暂时不进行拆卸，在第1节模板的基础上继续安装支立好第2、3节的内外模板（第2、3节共高4m），利用拉杆对拉加固墩身模板。第2、3节段浇筑时采用混凝土泵车泵送浇筑，在正式浇筑前需要在实心段墩身顶部预留泄水孔。

其余节段墩身施工：当第2、3节段墩身浇筑完成并达到一定强度后，先拆除第1、2节的模板（模板解体），保留第3节模板不拆，利用塔吊吊装第4、5节模板（模板提升），并安装在第3节模板的顶上（模板安装），然后绑扎钢筋和浇筑混凝土，以此循环往复直至完成整个空心墩的墩身施工，每次模板翻身的高度为2节（4m）。

3.4 墩帽施工

支撑模板翻升至墩顶封闭段底模设计起点标高时（最后一段空心段）应注意，混凝土应浇注至上部倒角处，即墩顶实心段以下。然后拆除内模从上部孔洞内吊出，墩顶实心段高度均为3m，采用分段浇筑，即先浇筑50cm，再浇筑剩余250cm。墩顶段施工采用预制盖板封顶施工法，预制钢筋混凝土盖板板厚20cm，盖板尺寸根据墩顶空心段尺寸外扩40cm，该施工法利用预制好的盖板作为封顶的底模，浇筑完成后，盖板与墩身形成一个整体。

3.5 混凝土浇筑施工

墩身混凝土浇筑采用分层浇筑方式，每层的厚度不宜大于0.4m，自由倾落高度不宜超过2m，由于每次混凝土浇注高度为4m，因而在墩身等间距安装4个串筒，使混凝土在浇筑时通过串筒进入模板；在浇筑时需按规定埋设测温探头，以监测墩身内部的温度变化情况；混凝土振捣器的移动距离为0.3~0.35m，与侧模的距离应控制在5~10cm；为保证上下两个浇筑段良好的界面结合性，需要在混凝土达到2.5MPa进行人工凿毛，凿毛深度为1~2cm；墩身顶部实心段不宜浇筑过快，宜控制在30m3/h；空心墩浇筑完成后的壁厚与设计值偏差宜控制在5mm以内。

4结语

以大溪河特大桥为例，对变坡圆端型薄壁空心高墩施工技术进行了总结，得出如下结论：

（1）由于变坡圆端型薄壁空心墩高度较大，决定采用空心墩翻模施工工艺对主桥6#～9#墩进行施工。

（2）主墩采用内置液压式爬模施工技术，在模板施工过程中应严格控制模板轴线偏差，确保壁厚偏差不大于5mm。

（3）墩顶段采用了预制盖板封顶施工法，具有节省工期和人力、操作简单、安全可靠的优点，可为类似工程施工提供借鉴。

参考文献

[1]张克雷.大跨度连续刚构薄壁空心墩翻模施工技术[J].国防交通工程与技术,2021,19(S1):71-73.

[2]齐燕清.变截面薄壁空心高墩混凝土施工技术应用[J].云南水力发电,2023,39(02):68-72.

[3]蔡福海.圆端形薄壁变坡空心高墩群模板设计及施工组织[J].国防交通工程与技术,2020,18(01):56-60+69.

[4]毕志刚,闫向君,禹彦杰等.薄壁空心高墩翻模施工力学特性与施工技术[J].中原工学院学报,2022,33(01):46-51+60.

[5]蔡福海.圆端形薄壁变坡空心高墩群模板设计及施工组织[J].国防交通工程与技术,2020,18(01):56-60+69.