《薄壁空心墩施工工法》是中國雲南路建集團股份公司完成的建築類施工工法，完成人是賴國富、沈傑。適用於多孔小跨徑高墩施工。
《薄壁空心墩施工工法》主要的工法特點是工程質量較易控制、人員操作安全、工人勞動強度低；墩身混凝土表面平整光潔，外觀質量好。
2011年9月，《薄壁空心墩施工工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為2009-2010年度國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：薄壁空心墩施工工法
- 工法編號：GJEJGF272-2010
- 完成單位：中國雲南路建集團股份公司
- 主要完成人：賴國富、沈傑
- 套用實例：雲南武昆高速公路第4契約段羅富村大橋
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,施工工藝,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
由於高速公路在山嶺重丘修建，需跨越較多的地勢陡峻的“V”字形深壑，使得小跨徑橋樑墩柱在高度上不斷增加，在橋樑墩柱高度超過40米時，墩柱採用薄壁空心墩形式較多。在對於地勢陡峻的“V”字形深壑，由於施工便道無法到達工地現場或到達施工現場難度較大，當傳統的橋樑施工機械設備無法在施工現場拼裝就位時，這就使得傳統的施工方法難以實施或者施工成本大幅增加。
對於該類型橋墩，中國雲南路建集團股份公司採用《薄壁空心墩施工工法》，不僅有效的解決了在高墩施工中容易產生偏心、扭轉的現象，而且加快了施工速度，降低了施工成本。
工法特點
《薄壁空心墩施工工法》是高墩橋墩身施工中形成的一套科學合理的高墩橋墩施工方法，能有效的指導高墩施工，保證高墩施工的安全、質量、進度。
1.易控制墩身偏心、扭轉，能夠隨著施工進度隨時糾正墩身施工誤差，保證墩身垂直度要求。墩身混凝土表面平整光潔，外觀質量好。
2.翻轉模板、施工機具能夠多墩台循環使用，顯著的降低了施工成本。
3.工程質量較易控制、人員操作安全、工人勞動強度低。
操作原理
適用範圍
《薄壁空心墩施工工法》適用於多孔小跨徑高墩施工，對於鐵路、公路的矩形空心高墩可採用此法，建築高度越高，高墩越多，越顯出此法優越性。
工藝原理
《薄壁空心墩施工工法》採用每節2.2-3.0米鋼模翻模施工。整套模具由可翻轉鋼模、內外工作平台、塔吊、手拉葫蘆、木製內模組合而成。墩身施工時先將第一段到第三段鋼筋全部綁紮完成，然後將第一節模板支立於墩身基頂（或承台頂面）上，第二節模板支立於第一節模板上，第三節模板支立於第二節模板上。第一次澆築3米左右高墩柱實心段，待混凝土澆築完成終凝後，開始製作空心段內模，待內模製作加固好後，進行第二次混凝土澆築，待混凝土澆至第三節模板頂並終凝後，綁紮第四段鋼筋。綁紮完畢後，利用塔吊和手拉葫蘆相互配合拆除第一節模板，並將其分別翻升至第四段，再綁紮第五段鋼筋，拆除第二節模板，將其翻升至第五段，然後將內模製作加固好後，進行混凝土澆築，以後每次澆築2段，4-6米高度混凝土，形成鋼筋綁紮、拆模、翻升立模、測量定位、接長泵送管道、澆築混凝土、養護和標高覆核的循環作業，直至達到設計高度。
施工工藝
《薄壁空心墩施工工法》的施工工藝流程及操作要點敘述如下：
- 工藝流程
圖1 施工工藝流程圖
- 操作要點
一、施工準備
塔吊安裝、調試完，施工機具、備用發電機等進入施工現場後，首先進行模板製作（模板最大重量應小於進場塔吊最大起吊重量的80%）與模板預拼裝，檢查模板各部分尺寸、模板接縫及平整度，在墩身施工前，在承台頂面用全站儀放出墩身邊線，並放出墩身縱橫方向的護樁，以便在以後施工中校模時使用。
二、鋼筋的加工及安裝
根據設計圖紙，對鋼筋進行下料，墩身主筋採用等強鍛粗直螺紋連線，為保證擻粗鋼筋的質量，每加工一根鍬粗直螺紋鋼筋，用通規和止規檢測；鋼筋的綁紮、安裝嚴格按圖紙中的位置、間距以及規範中規定的允許誤差進行。
三、模板的安裝
鋼筋綁紮完畢檢驗合格後進行模板的安裝，首先進行外模安裝，外模安裝完畢後進行內模安裝。
1.外模安裝
外模安裝前先將模板磨光清除乾淨，塗抹隔離劑，隔離劑可採用新鮮機油，塗刷時要輕、薄、均勻，以保證混凝土表面顏色一致，然後進行外模拼裝。
2.內模安裝
由於內模採用木模，將預先按設計圖紙下好的各塊內模吊入墩內進行拼裝，然後穿入拉桿與外模相連，用以確保內模的剛度與強度。
四、模板的檢查
模板安裝後對模板進行檢查，首先檢查模板的接縫及錯台，模板的接縫控制在1毫米以內，模板的錯台控制在2毫米以內；用鋼尺檢查模板的幾何尺寸，拉線檢查模板的垂直度，用全站儀檢查校正模板的垂直度。施工中應嚴格控制墩軸線的偏位。若經檢查後有不合格情況出現，則需用手拉葫蘆進行調整。
五、混凝土的運輸
混凝土運輸採用混凝土輸送泵進行輸送，在墩身四個角及大面中間安置串管6道（防止混凝土離析），混凝土經過泵機輸送後由泵管經串管後進入模板。
六、混凝土的澆築
混凝土澆筑前，先將墩內雜物清理乾淨。混凝土的振搗採用插入式振搗器，振搗器的移動距離在30-50厘米範圍內，與側模保持5-10厘米的距離；混凝土分層澆築，根據試驗墩經驗每層厚度控制在30-40厘米左右，每放一層料時先將料扒平再開始振搗，振搗順序為：先振搗倒角處，再從兩邊向中間振搗，振搗時間控制在20秒左右，以混凝土不再下沉、不再冒氣泡、表面泛漿為準，在混凝土的振搗過程中有現場技術人員嚴格控制。為保證混凝土的外觀質量，在混凝土的澆築過程中進行混凝土的質量控制，保證混凝土具有良好的和易性、流動性，並控制混凝土的坍落度基本相同，以保證混凝土表面顏色一致；混凝土澆築過程中應有質檢人員看護模板，防止螺栓鬆動導致跑模影響混凝土質量。
七、混凝土頂面高度的控制
因墩身混凝土分節澆築，控制好每節混凝土頂面高度可以保證相鄰兩段墩身接縫良好，從而保證混凝土的外觀美觀。當混凝土澆築到頂層時，使混凝土面稍高於模板頂，以便鑿毛時方便清洗處理；澆築完畢後派專人用木抹子將模板四周附近的混凝土抹平，保證混凝土面與模板頂面平齊，以保證上下兩節段為一條平齊的接縫。
八、鑿毛
為了保證上下兩節段混凝土的良好的結合，待混凝土強度達到2.5兆帕後進行人工鑿毛，鑿毛標準為：首先必須將混凝土表面的浮漿鑿掉，露出石子，鑿深1-2厘米，鑿完後用風槍先吹掉混凝土殘渣，再用高壓水沖洗乾淨。保證鑿毛的混凝土面清潔。
九、模板的拆卸和翻模
鑿毛完畢後，即可進行下一循環的鋼筋綁紮。鋼筋綁紮過程中，待澆築完混凝土達到拆模強度時後，可拆除底層模板。底層模板採用塔吊配合手拉葫蘆拆除，最上層一節模板不動，作為下一墩段的持力點，手拉葫蘆掛在上面，拆除的模板用鋼絲繩或手拉葫蘆直接吊在最上層一節模板上。當鋼筋綁紮完畢後，用塔吊將模板安放到位。拆除的模板清除掉板面上的混凝土、塗刷隔離劑進入下道工序。至此，翻模施工完成一個循環。
材料設備
《薄壁空心墩施工工法》的材料及機具設備明細如下：
- 主要材料
1.安全繩：用於確保施工人員人身安全。
2.安全網：用於確保工地安全，防止高空墜物。
3.竹膠板：用於內膜製作。
4.拉桿：用於模板加固。
5.頂襯：用於模板加固。
- 機具設備配置
機具設備配置見表1。
序號 | 機械名稱 | 型號 | 數量 |
1 | 塔吊 | QTZ-63 | 每2個墩配置一台 |
2 | 交流電焊機 | BX1-500 | 20台 |
3 | 鋼筋切斷機 | ╱ | 2台 |
4 | 鋼筋彎曲機 | ╱ | 2台 |
5 | 鋼筋鍛粗機 | 按設計圖紙要求 | 2台 |
6 | 混凝土拌合站 | ╱ | 1 |
7 | 混凝土泵機 | HBT | 1台 |
8 | 振動棒 | ╱ | 20根 |
9 | 裝載機 | LW500F | 1台 |
10 | 備用發電機 | N120千瓦 | 1台 |
11 | 提升機 | ╱ | 每墩配一台 |
12 | 手拉葫蘆 | （1-3）噸 | 若干 |
參考資料：
質量控制
《薄壁空心墩施工工法》除執行施工設計圖等檔案的有關技術要求外，還應執行《公路橋涵梁施工技術規範》JTGF 60-2009、《公路工程質量檢驗評定標準》JTGF 80/1-2004、《公路橋涵設計通用規範》JTGD 60-2004，同時應注意以下施工要點：
1.嚴防墩軸線偏位，做到澆筑前、澆築後觀測，發現異常，立刻採取措施。
2.混凝土澆築時，應派熟練工人進行振搗，防止拆模後，混凝土出現空洞、麻面等現象。
3.混凝土澆築時應派專人觀測內、外模變形情況，確保澆築質量。
安全措施
採用《薄壁空心墩施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：
1.高墩施工屬高空作業，應嚴格執行《高空作業安全操作技術規範》，完善安全管理制度，正確佩戴安全防護用品，完善安全操作設施。
2.重視天氣變化情況，及時與氣象部門取得聯繫，遇有五級以上大風則停止吊裝作業。
3.塔吊作為主要吊裝器械，應定期進行各部位檢查，包括卷揚機、鋼索、索夾、鋼繩等，確保各部件處於安全工作狀態。
4.應隨時檢查手拉葫蘆的安全性，發現破損，立即更換。
5.嚴禁塔吊載人。
環保措施
《薄壁空心墩施工工法》的環保措施如下：
1.澆築混凝土時，應儘量避免污染施工場地。
2.施工完畢後，應清除廢物，確保施工場地環境。
3.施工營地、場地、便道等在使用完畢後，按要求及時恢復。
效益分析
採用《薄壁空心墩施工工法》施工，不僅能提高施工速度，並且施工較為安全穩定，不受天氣變化影響，多個工作面可以同時展開，能降低施工成本；該工法適用於多孔小跨徑高墩施工，對於鐵路、公路的矩形空心高墩可採用此法，建築高度越高，高墩越多，越顯出此法優越性。
套用實例
《薄壁空心墩施工工法》的套用實例如下：
- 實例1
雲南元武高速公路K98+588（左幅）、K98+673（右幅）橋位於西部開發通道蘭州-磨憨公路元謀至武定高速公路B7契約沙溝段，孔跨布置為：8孔30米（路中線處）T形連續梁橋，其中左幅設有3號（60米）、4號（91米）、5號（91米）、6號（56米）4個高墩；右幅設有2號（57米）、3號（86米）、4號（73米）、5號（51米）、6號（40米）5個高墩。高墩採用的形式為薄壁雙箱空心墩。
開工初期，由於施工便道無法修築到每個墩位現場，傳統的橋樑施工機械無法在現場就位安裝，致使該橋停工近半年多，導致工期緊張，施工壓力較大。後經採用此工法，施工進度比業主要求工期節約時間25天，並且施工較為安全穩定，不受天氣變化影響。該橋採用上述方法施工，薄壁空心墩部分節約資金69萬元。
- 實例2
雲南武昆髙速公路第4契約段羅富村大橋，孔跨布置為16x40米T形梁橋，墩身超過40米為雙箱空心墩有23棵，其中最高墩為63.5米。
由於該橋為昆武高速公路控制性工程之一，為確保該橋的施工進度，中國雲南路建集團股份公司對所有空心墩採用該工法施工，經過精心組織和嚴密施工，最後提前30天完成墩柱，並降低了施工成本。
- 實例3
雲南保龍高速公路第四契約段佛掌山大橋，全長978米，大橋採用上、下行分離的單向行車雙車道，墩柱最高為61米。
在使用該工法後，不僅墩柱施工速度能夠滿足業主要求，而且在施工中保證安全事故、質量事故的零發生率，降低了施工成本，確保該橋實現了按期順利通車的要求。
榮譽表彰
2008年12月，《薄壁空心墩施工工法》通過了中國雲南路建集團股份公司企業級工法。
2009年3月，《薄壁空心墩施工工法》通過了雲南省住房和城鄉建設廳省級工法。
2011年9月，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》建質[2011]154號，《薄壁空心墩施工工法》被評定為2009-2010年度國家二級工法。
