百米以上双肢空心墩快速施工技术

王 锋

(中铁二十局集团第三工程有限公司，重庆 401120)

1 工程概况

宝汉高速公路陕甘界至宝鸡BP11合同段五里坡特大桥长1 238 m，起点桩号 K81+906，终点桩号 K83+144，最大桥高172 m，主桥最大墩高153 m。主桥上部结构为(85+4×160+85)m预应力连续刚构，下部结构为双薄壁空心墩，其中9号墩墩高82 m，10号墩墩高106 m，11号墩墩高153 m，12号墩墩高141 m，13号墩墩高95 m。五里坡特大桥是全线的控制性工程，高墩施工更是其中的关键项目，具有“西北第一高墩”之称。

2 工程特点

1)施工条件恶劣。桥址处山高、坡陡、谷深、地形起伏大，施工场地狭窄，交通极为不便;临近水库，冬季雾多风大，气温低，混凝土施工存在诸多不利因素。

2)工艺复杂，技术含量高，施工难度大。该桥结构新颖，技术含量高，安全风险大，工艺复杂，涉及超高墩施工技术、混凝土泵送技术、线形量测技术、现场施工组织和机械设备配套技术等。

3 施工中的关键技术

1)液压爬模施工技术。五里坡特大桥主墩墩身均高115.4 m，施工前对现场施工设备，材料、可靠性、进度及经济效益等方面的综合考虑，决定采用液压爬模施工工艺。液压爬模系统为墩身施工提供模板和工作平台(见图1)。

液压爬模施工原理:以达到一定强度(10 MPa)的混凝土作为承载体，利用自身的液压顶升系统和上下两个换向分别提升导轨和支架，实现架体与导轨的互爬，能够保证稳步安全爬升;再利用后移装置实现模板的水平进退(见图2)。

图1 爬模工作平台

图2 爬模液压系统操作系统

液压爬模工艺流程见图3。

结合现场实际情况，消除因墩高造成的管理盲区，运用现代电子信息科技，在施工现场管理过程中引用了视频监控系统，全面实现安全、质量实时监控，不仅为管理人员提供了更为便捷、直观的监督平台，也为施工人员戴上了“紧箍咒”，通过成像和对讲设施随时警示违规操作人员，制止违规行为。墩身养护采用自动喷淋系统，彻底解决高墩养护不及时、不全面、操作难等问题，见图4，图5。

图3 液压爬模工艺流程图

2)百米高墩泵送混凝土施工技术。五里坡特大桥墩身总混凝土圬工量约为3.7万m3，混凝土设计强度等级为C50，混凝土全部采用泵送混凝土施工。利用“双掺或多掺技术”，采用新型的聚羧酸高效减水剂，保证泵送最低垂直高度在160 m以上不产生离析、泌水、堵泵等现象，能保证高性能混凝土性能。

图4 墩身自动喷淋养护图

图5 视频监控系统全方位实时监控

通过高性能混凝土的配合比设计，最终选定了水灰比为0.31的配合比为试验室配合比:

水泥∶砂∶碎石∶粉煤灰∶水∶山西黄腾HT-HPC聚羧酸高性能减水剂 =409∶785∶1 040∶72∶150∶5.772=1∶1.92∶2.54∶0.176∶0.37∶0.014。

高性能混凝土坍落度经时损失是由减水剂的减水率确定的，减水率越大坍落度的经时损失越大，坍落度的经时损失越小，工作性相对就越好。在实际工作中，大多数对高性能混凝土只注重混凝土的耐久性和强度指标，没有足够地重视混凝土的工作性问题。工作性也是影响混凝土强度和耐久性的重要因素，良好的工作性，混凝土拌合物不会产生离析、泌水等现象，良好的工作性使混凝土易振捣密实，不会产生孔洞和蜂窝麻面等严重缺陷;良好的工作性可提高混凝土的质量和施工进度、改善劳动条件、减轻劳动强度等。特别是在不同艰苦条件和环境下的混凝土施工，更要注意对工作性的重视。

高性能混凝土的工艺流程质量控制和普通混凝土基本相同，但对拌合料的掺加顺序、拆模、养护要求有所不同。高性能混凝土拌合采用减水剂后掺法，见图6。

图6 高性能混凝土拌合法

高性能混凝土早期强度比较低，需特别注意早期养护，拆模时间不宜迟于24 h(除流动性很大自密性混凝土外)，早期保水养护不足对耐久性都有影响，一般养护不少于7 d。

3)超高墩线型控制技术。结合工程特点及施工经验，选用激光垂准仪和全站仪相结合的方法控制墩身垂直度，通过激光垂准仪和全站仪观测结果对照控制，确保墩身竖直度。

4)现场施工组织和机械设备配套技术。由于五个桥墩同时施工，现场组织和机械设备的配套成为施工的关键，设备的投入，既要满足施工需要，提高工效，又要经济合理，因此，我们制定了混凝土浇筑申请制度、机械设备的保养维修制度，定人定机，责任到人，始终保证机械设备的正常运转;最终采用最合理的资源配置，主墩配置1200拌合站一座、混凝土运输10 m3罐车七台、单墩配置塔吊一台、电梯一台、输送泵一台、单薄壁配置模板一套，可满足三个主墩同时进行混凝土施工。

4 结语

五里坡特大桥在无一例安全、质量事故发生的前提下，提前20 d完成了业主的节点目标任务。在监理、业主心目中赢得好评，为下一步主墩上部结构施工奠定了坚实的基础，为公司在宝汉高速路施工中树立了良好形象。同时为公司培养、输送了大量的技术和管理人才。