薄壁空心墩技术的应用

　　摘要：本文对空心墩施工从多种方案进行对比分析，理论与实际相结合，正确选择最合理的施工方案
　　关键词：薄壁空心墩，翻模，高墩
　　一、 工程概况：
　　新建精伊霍铁路S7标段中铁二十一局承建的尼勒克特大桥，S7标是本条线最大的标段，尼勒克特大桥是本线空心墩最多的特大桥，位于天山南麓低山克其克苏布台黑桑的一座旱桥，为跨深沟而设，桥位于两侧山坡间，沟、槽为雨、雪汇流而成，平时干涸无水，海拔在1250~1260m，全长860.34m。本桥精台、1#~16#墩位于直线上、17#~25#墩、霍台位于R=800m的圆曲线及L=150m的缓和曲线上，本条铁路是新疆境内第一条电气化铁路，设计时速120km/h，施工时墩顶帽设牛腿平台。
　　① 地质情况：工程地质为第四系全新洪积粉土、中砂、上更新统风砂质黄土、第三系砂岩、泥岩、砾岩及石炭系下统砂岩夹页岩，精台、1#~11#、13#、14#墩基础基底置于石炭系砂岩夹页岩层中，15#~24#墩置于砂岩层中。
　　② 地形地貌：本桥位于山谷中，其精台、3#墩位于山顶上，其他位于山体半坡，依山而建，地形复杂，道路不畅，山坡陡峭。
　　③ 该桥特点：本桥地形复杂，依山而建，道路不畅，工程地质情况多变，空心墩较多，给施工带来较大困难。本桥8#~21#墩为空心墩，共14个。墩高最高58.0m，平均墩高45.0m。且坡比有两种：46：1与54：1，墩形状为圆端形。共计26孔32m后张法预应力混凝土梁。桥台设计有两种：精台为挖方台、霍台为T形台；实心墩坡比为40：1，最高29m。工期紧张，施工方案制定及编制施工组织设计困难较大。
　　④ 气候环境：其年平均气温1.1~3.4℃；最冷月平均气温-12.2~-13.7℃；最热月平均气温12.9~17.1℃；极端最高气温28.0~38.0℃；极端最低气温-29.0~-39.0℃；平均降水250~860mm，汛期发生在4~7月份，洪峰多为雪雨混合型洪水，洪水来时伴有大量泥沙石倾泻而下，历时短促；并且常年风大，处于风口地带。
　　⑤ 大临工程：人员进场共计：150人，队部设200m2彩钢板房，设办公室。并设500m2钢架帐篷。水由博尔博松河支流挖蓄水井并砌筑，设泵抽至工地沉淀池经过滤至蓄水池中。工地设变压器，350kva1台，由桥中分别向桥两头输送动力380V高压及生活220V低压电。施工便道顺桥向东、西贯通将基坑清基土推平设10m宽道路兼堆放材料和机械运转。遇山石，炸山开路，保证每个桥墩道路畅通，具有工作面；拌合站设配料机1台，强制1000搅拌机2台，70混凝土输送泵1台。料场全部硬化处理，且分仓堆放，水泥、钢筋加工区搭设防雨蓬。
　　二、各分部工程技术情况
　　1）基础部分
　　①基坑地质复杂多变岩石变化多：泥岩、砂岩，砂岩夹页岩。并
　　有断裂带，风化层较厚等情况，因此多发生设计变更，因基坑是
　　岩石分布因此均需爆破作业。
　　②基础设计情况：本桥基础设计形式较多。其中：14~21#、24#、25#、霍台为挖井基础，形状为圆端形、圆形、方形三种形状。挖井基础最深15m，基坑均设砼护壁。精台、1~11#、13#为明挖满灌基础，12#为钻孔桩承台基础，孔桩深20m。
　　2）墩身部分①实心墩：本桥为26孔32m特大桥全长860m，
　　共有27个墩台，其中实心墩11个，最高实心墩29m，坡比为
　　40：1。其中双米墩共3个、单米5个、双米半共3个。因此实
　　心墩模型加工为一整套钢模。并设2米、2.5米.1米调节段，模
　　型制作高度29m。排架搭设双排供操作。
　　②空心墩：本桥27个墩台中，空心墩为14个，其中墩高超过
　　50m的合计5个，最高墩58m，空心墩坡比为两种形式：54：1
　　（65：1）的6个，坡比46：1（65：1）的8个，此种坡比最高
　　墩41.5m，壁厚由30cm—75cm不等。墩内外设检查设备及环内
　　平台，并且每隔4m交错设置通风口。
　　3）托盘顶帽部分：
　　本桥实心墩顶帽尺寸2.5×6.0m，空心墩顶帽：4.1×6.2m和5.7
　　×7.2m墩台顶帽设牛腿平台、防落梁措施、支座预留孔。本桥
　　支座为圆柱球面YZM型，垫石高31cm，顶帽预埋各种铁件，空
　　心墩设移梁铁环。
　　三、施工方案选择
　　该桥造价较底，并且工程复杂、地质变化不定，墩高空心墩多等
　　因素影响，由于工期的限制，因此施工方案既要考虑经济性，又
　　要确保工期，保证外观质量。经局指、项目部领导多次研究决定，
　　采用钢翻模，制做两种坡比的钢翻模各一套，但因钢翻模施工速
　　度慢，且本桥空心墩坡较多，无法满足施工需要，后经多次讨论
　　研究，又另加工46：1的木模一套。但在施工中接到建设方要求
　　整条线工期全部提前半年的通知，单位领导经研究决定重改施工
　　方案，将原来的施工方案全部重新编制，决定空心墩外模制作整
　　套定型钢模，内模采用木模外贴2.5mm冷卷钢板或1015小型钢
　　模拼装。实心墩采用整套定型钢模施工。现将这3种模型施工方
　　案工艺技术要求分别叙述，其各自优缺点，大家将会一目了然，
　　以供今后施工空心墩借鉴。
　　方案一钢翻模施工
　　该桥起初未考虑工期提前，经过比选决定制作钢翻模两套即:46：
　　1与54：1各一套。该桥21#墩、11#墩用钢翻模施工，内模用木
　　模加工。11#墩共计52.5米，施工期近3个月。21#墩33米高，
　　施工期75天。现就钢翻模具体施工情况介绍如下:
　　①. 钢翻模制作：钢翻模制作理论，其将圆端形桥墩半圆6等分并设调节小模，其6等分加工成平直段而不弯弧，加工形状为扇形。具体施工圆弧，依靠设计的32螺杆紧拧肋片成弧。模型每两肋片间距为30cm、板面厚6mm，此种做法较省材料，但施工速度慢。圆弧不圆顺，不易校正拧圆,加直段不变化，模型间由14的螺杆联接，钢翻模每组4节，每节2M高，每次可上翻六米，翻模校正无误后墩外围上抱箍。每节模型上下口各一道。模型外侧焊接钢板打眼,与施工平台角钢连接，平台宽0.8m.
　　②. 钢翻模施工：刚翻模每块重约200kg左右，由操作人员先在地面将其平板弯成圆弧形状，再由人员搬至施工平台上，人工用导链提升安装。经安装校正加固抱箍后，浇注砼。其首次立8米高。以后在同一个墩上，每次上翻6米。加固校正后，再依此逐节上翻施工至完毕。经过现场操作，发现钢翻模施工较慢，并且校正困难，每翻一次周期较长，花费时间多，几何尺寸不便控制。但其使用机械较少，只需用导链提升、拆模即可。其与木模相似，施工工期紧张不宜使用。

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