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浅析大体积高墩施工及质量控制

摘 要 本文结合兰临高速公路芦家沟特大桥高墩砼施工生产实际，对大体积高墩施工
过程及质量控制加以阐述，以积累高墩施工经验，进以掌握大体积高墩施工的技术。

1. 概述

大体积高墩施工是现代桥梁建筑发展的趋势，是交通行业飞速兴起带来的桥梁结构建筑的必然结果，熟练掌握大体积高墩施工技术，将有助于推动桥梁建筑业的进一步发展，有利于桥梁施工企业在激烈的市场竞争中利于不败之地。
中铁一局二公司承建的兰临高速公路LL4标段的芦家沟特大桥全长399.8m，全桥位于全部曲线上，圆曲线半径600m，桥面横坡5%，纵坡2..9%；桥高以2#墩身和3#墩身为全桥之最；其中，3#墩高75.880m，系6m×2.5m实心独立双墩，墩身间没有横系板连接，是典型的大体积高墩砼结构。

2．施工依据

2.1“芦家沟特大桥设计图纸”（甘肃省交通规划勘察设计院 北京建达道桥咨询公司）
2. 2《公路桥涵施工技术规范》JTJ041—2000
2.3《公路工程质量检验评定标准》JTJ071—98

3．施工方案

3. 1 钢筋连接采用“等强镦粗直螺纹连接”工艺，采用机械镦粗，套丝，所有钢筋集中进行加工；安装时，按主筋长度（9m）分节进行人工安装。
3.2高墩砼施工采取翻模施工方案，翻模时，按每6m（3m）为一个循环，翻模采用3.0×6.0m，3.0×2.5m大型组合钢模板，四角配5×5cm的倒角模型；模型之间通过φ12螺栓进行连接，对面模型之间设φ16对拉杆，拉杆外端设双螺母进行锚固。
3.3 砼拌和采取大型搅拌站集中拌和，拌和后的成品砼由砼搅拌运输车运送至浇注现场，经砼输送泵泵送入模，分层进行浇注，以插入式振捣棒振捣密实。

4．本桥墩身施工的特点

4.1 墩身施工人员全部在高空作业，施工难度大，技术含量高。
4.2 采用等强镦粗直螺纹工艺进行钢筋安装，使得钢筋安装速度明显提高，有利于加快工程施工进度，提高施工生产效率。
4.3 采用翻模施工，以前一次施工的顶层模型作为下一次翻模的底层生根模型，模型安装后具有良好的稳定性。
4 .4 翻模施工工序简单，各工序连接紧密，使人员、机械达到合理安排利用。
4. 5 施工进度快，节约劳动成本。

5．施工人员及机械配备

5.1 高墩施工主要机械配备如下表：
机具设备名称
规格型号
单位
数量
备注
砼搅拌站
HZS25A
座
1
负责全部砼拌和
装载机
ZLM30
台
1
供后盘上料
输送泵
HBT60C
台套
1
泵送成品砼入模
搅拌运输车
5m3
辆
2
运输成品砼，进行连续搅拌
插入式振捣棒

台
6
保证砼浇注的密实度
卷扬机
JZ0.5
台
2
提运小件物资

5.2 施工劳动组织如下表：
岗位
人数
具体工作
备注
现场指挥
1
负责现场全面指挥工作

技 术
1
控制检查各工序施工质量，指导正常施工

测 量
2
测量轴线，标高及墩身垂直度

试 验
1
控制成品砼满足设计、规范、施工要求

搅拌站
1
搅拌站具体操作

安 全
1
监督施工安全

电 工
1
检查维修电路

墩顶操作人员
10
负责钢筋安装，砼浇注，振捣

泵站司机
1
操作输送泵

运输车司机
2
操作运输车，运送砼

6．高墩施工工艺流程

6.1 施工中，采取分别流水施工，实行三班作业，以利于工作面的充分合理利
用，加快工程施工进度。
钢
筋加工
施工放样
安装钢筋及防裂网
加工冷却管
预埋件及冷却管安装
翻模作业
及
模型调整
6.2 具体工序安排如下

施工工艺流程图
施工准备

浇注砼

等强、养护、循环冷却

进入下一循环施工

7．工序施工

7. 1施工准备：
(1)在一个施工循环开始之前，应对老砼面进行凿毛、清洗处理，凿毛以凿去砼表面浮浆，露出新鲜砼面为准。
(2) 搭设施工脚手架，安装上下扶梯，挂安全防护网，脚手架须经检算，保证
其稳定性。
(3) 组织参加施工生产人员，进行安质教育。
7. 2施工放线
(1) 施工放样选用尼康DTM-520型全站仪，精度为2″;放样选用坐标放样模式，按设计墩身四角坐标进行墩位控制。放样完毕，仪器应重新建站，在基本模式下，测量放样点实测坐标，与设计坐标进行比较，误差应在合格标准范围内。
(2) 为施工方便, 在已浇注好的砼表面放出墩轴十字线，作为上层模型安装控制基准线，立模时用线坠吊准十字线上的点，通过控制模型垂直度来控制墩位。
7. 3 钢筋加工
(1) 钢筋进场前，须经取样实验，合格后再进场使用。
(2)进场钢筋分批堆放，主筋（ф28mm带肋螺纹钢）加工时，按钢筋长度（9m），用钢筋镦粗机进行镦粗。 镦粗过程中，及时检查镦粗后的钢筋，如出现马蹄形状或横向裂纹，应该将该镦粗部分切掉，重新镦粗。
(3) 镦粗合格后的主筋，用CABR带肋钢筋直螺纹套丝机进行套丝。套丝应保证丝扣牙形饱满，避免出现滑丝、倒丝现象，否则应重新加工。
7.4钢筋安装

（图1）
单位：cm
(1)墩身主筋3根ф28钢筋为一束，安装前，先在3根钢筋中间塞入钢楔，使其分离出一定空隙，再进行安装。
(2) 墩身主筋安装采用普通套筒接头，因下部钢筋已经固定，只须将上部钢筋拧入套筒，接头时，以外露丝扣控制接头长度，接头内须保证两主筋之间无间隙。
(3) 箍筋套接安装时，需经上向下安装，速度缓慢；可先将箍筋安放好后，再行插接主筋，以提高施工效率。
(4) 等强镦粗直螺纹接头，要求同一截面，主筋接头数量≤60%主筋总量，考虑施工速度因素，采取（图1）接头形式。等强镦粗直螺纹接头分布形式图 。
7.5 预埋件、冷却管安装
7.5.1 为保证脚手架的稳定性，在墩身上预埋钢板，进而在墩身上焊接牛腿，以加固脚手架。（图3墩身脚手架固定方案）
7.5.2 墩身系大体积砼构件，为防止水泥水化热在砼墩身内部产生的应力导致墩身开裂，施工中，沿墩高方向预埋冷却管，在砼浇注完后，进行循环水冷却，冷却管布置如（图2）墩身冷却管布置图。
7.5.3 为防止砼表面开裂，在箍筋外沿整个墩高范围内设置防裂钢筋网，防裂网
采用冷轧带肋钢筋焊网，公称直径6mm，网孔间距100×100mm。

墩身冷却管布置图
I II
（图2）单位：cm
7.6翻模施工及模型调整
7.6.1 在内脚手架上架设纵横各两道 墩身脚手架加固方案

横梁，横梁采用2[36a型槽钢，槽钢
伸出墩身截面50cm，槽钢上挂6T
倒链。
7.6.2 翻模时，将倒链另一端钩紧被
翻模型上的吊环，待两根倒链均受
力后，开始拆最底层模型，经两条倒
链对称提升模型至安装位置就位。
7.6.3 前一次砼浇注的顶层模型，作
为本次浇注的生根模型，翻模时，
不拆除该模型，翻模后，要及时检
查生根模型螺栓及对拉杆螺母，确认 （图3）
各螺栓均已上紧。
7.6.4 翻模施工完毕，用全站仪测量检查模型四角，同时吊垂线检查模型垂直度，待两项指标均满足规范要求后，上紧模型各连接螺栓及对拉杆螺栓。
7.6.5 检查模型连接缝，确保模型间连接紧密，避免出现错台。
7.7 砼施工
7.7.1 砼施工前，清除模型内杂物，在原砼表面轻洒一层水润湿后，浇注一层砂浆（2cm左右）再进行砼浇注。
7.7.2 砼浇注时，采用输送泵分层、连续进行浇注，以插入式振捣棒振捣密实。
7.7.3砼浇注完成后，在冷却管内进行循环水，对墩身砼内部进行循环水冷却。并及时记录进，出水口水温，保证其温差不超过25℃。

7.7.4循环水时间，按规定大于14天。
7.7.5在进行循环水冷却的同时，对墩身砼面进行洒水养生。

8、质量分析

8.1墩身浇筑时，需搭设的工作平台，可考虑用螺栓将牛腿支架与模型进行连接，这样既可保证其稳定性能，又可避免提升模型时损坏该支架，达到合理循环利用的效果。
8.2砼浇筑时，应在保证内在质量的同时，保证外表美观，色泽一致，因此应该考虑使用同一种配合比，同一厂家水泥，外加剂。
8.3由于砼本身的收缩徐变，将会导致生根模型与砼表面间出现缝隙，因此浇筑砼前须将生根模型的螺栓重新拧紧，保证整体模型稳定的同时避免漏浆。
8.4大体积砼构件开裂的原因主要是砼构件内外温差造成收缩不均匀，产生局部应力，以及砼表面水分蒸发出现的干裂缝，施工时，除及时洒水养生外，应考虑内部砼冷却降温，表面内部安装防裂钢筋网。

9总结

芦家沟特大桥大体积高墩施工，采取的一系列施工工艺，取得了较大的成效，既保证了工程施工质量，又节省了施工时间，加快了工程施工进度。在施工当中，受到了设计单位、业主及监理单位的一致好评。更为宝贵的是，在该桥施工过程中，锻炼了一批年轻的施工技术人员，培养一批年轻的技术力量，为公司进一步开拓西部市场打下良好的基础。