山东济铁工程建设监理有限责任公司 于绍辉
摘 要：本文结合宜万线桥梁施工的监理实践，介绍了高墩施工的翻模综合施工技术和监控方法。对同类工程的施工、监理具有一定的指导意义。
关键词：桥梁高墩施工质量监控
1 前言
随着铁路建设的大规模展开，山区、高速铁路成为铁路建设的重点。高墩、大跨桥梁的施工越来越多，由于高墩、大跨桥梁建造施工难度大、造价高，日后的维修养护困难。其建造质量更显重要。怎样提高其安全性、耐久性和有效使用性能，是摆在广大建设者面前的重要课题。笔者结合现场监理实践，以宜万线桥梁高墩施工为实例，简要介绍高墩施工的翻模施工技术、线控方法和采取相应监理监控措施，供同行借鉴、共同探讨。
2 工程概况
驷步河大桥：位于宜万线DK398+105.23，桥长377.73m，为7孔越河流连续梁桥。主桥为60+108+60连续混凝土梁，最大墩高105.3m，该桥墩位置危崖高耸。山体坡度在70°以上，岩堆遍布，夏季洪水湍急，线路坡度-17.8%。
野鸭螃特大桥位于宜万线DK395+389.77，桥长585.53m，为16孔多跨特大桥，主桥为48+60+48连续混凝土梁，地形起伏，岩体破碎，基础开挖深切，最高墩高度为79m线路坡度-15.2%。两桥桥墩大多为50m以上的圆端形空心墩，纵向最大尺寸为14.4m，横向最大尺寸17.4m。
3 圆端形空心墩的施工设计
3.1主要施工设备与大临
由于驷步河大桥悬崖削壁和山体坡度大的复杂地形，经论证采用缆索吊作为大型设备的提升设施，以卷扬机为动力的小型吊机和爬杆作为一般材料和小型构件的垂直运输工具，混凝土采用工地搅拌站生产、泵送，两岸间采用万能杆件拼装塔设落地墩的三跨斜拉便桥作为运输通道。野鸭塝大桥由于地形稍微平缓采用塔吊和爬杆作为垂直运输工具，混凝土同样采用工地搅拌站生产、泵送，每座塔吊兼顾2~3个墩的作业。
3.2模板、作业平台和支架
（1）模板设计：考虑到施工难度和充分利用已有设备，驷步河大桥采用内外翻模施工技术，共3节，每节高度1.5m，每次浇筑1.5~3m，留1节作为连接支撑板，使每一节混凝土接头平顺。从墩顶向墩底设计，逐节加设抽块；分直板段和圆端段，钢带紧固螺栓连接横肋、竖肋采用槽钢，可调丝杆调圆端的曲率；野鸭塝大桥桥墩采用外爬内拼的方法。
（2）作业平台：驷步河大桥采用内外整体平台，与已施工段墩身预构件联结，采用缆索吊提升，平台上设小型吊机。野鸭塝大桥采用外设围栏平台内设井字架平台的方法，人工拼装，井字架平台上设扒杆。
（3）支架：50m以下高墩采用支架法作为作业平台和垂直运输平台的支撑体系，外侧采用φ50钢管双层搭设，固定于已完墩身上，内测采用钢支撑设井字架，下部于墩身内壁生根，中部钢管支撑维持井字架的稳定。
4 提升托架翻转模板施工要点
4.1墩身施工流程
（1）基础段墩身施工。采用常规钢管支架施工方法施工基础段墩身，高度6m。
（2）空心段首节模板安装。在已浇注的实心段墩身上测量放样，用空中索道吊装模板，人工辅助就位。根据墩身的位置尺寸拼装托架翻模体系，先拼装墩身一个面的外模，然后逐次将整个墩身的第一节外模板组拼完毕，再利用拉杆固定模板。
（3）混凝土灌注。检查验收钢筋及模板安装质量合格后，浇筑空心段第一节4.5m高墩身混凝土。混凝土在拌和站集中拌和后通过输送泵入模。混凝土采用水平分层灌注，每层厚度25~40cm左右，用插入式振捣器振捣。
（4）模板拆除及翻升。待混凝土达一定强度后，依次拆除下部两节墩身模板，向上提升至施工节段，进行下一节3m墩身施工。墩身每浇筑3m，托架整体提升一次，每次提升3m。
（5）按以上顺序进行墩身各节段施工，直至墩顶。
4.2提升系统提升程序
提升托架翻转模板提升系统由缆索吊、千斤顶、高压油泵、钢绞线、工具锚组成，提升主要由缆索吊来完成。模板提升按如下程序进行：
（1）首先，把千斤顶固定在已浇筑完混凝土的墩柱顶受力部，承托作业平台；用钢绞线与缆索吊连接。
（2）拧出托铁固定螺栓。
（3）利用缆索吊提升作业平台。
（4）将作业平台上升至托铁锚固位置。锚固好托铁于墩身上，拧紧连接螺栓，至此完成一次提升过程，进行下段墩柱的施工。
4.3上部实体的施工
空心墩空心部分施工至最后一模时预埋拖铁生根，作为上实体段支撑的依托，沿纵向布置；利用型钢作支撑，施工钢管平台上安装底模。
5 墩身的质量控制措施
5.1大体积混凝土施工的控制措施
由于混凝土体积大，如单个承台最大体积达2000m3、墩身实体段最大近700m3，空心段最大壁厚1.735m，混凝土施工的质量控制成为重点控制内容之一。为此，施工单位制定了专门的施工方案，通过提高原材料质量、优化混凝土配合比、降低混凝土的入模温度、薄层浇筑、冷却管降温、混凝土温度监控、拆模控制、温差控制和养生措施等办法防止或降低混凝土裂纹的产生。
5.2线形控制措施
为确保高墩施工的质量，在施工过程中，应做好墩身的测量和监控。提升托架翻转模板施工工艺测量控制墩柱断面复杂，结合现有测量条件，利用三角高程法测定墩柱模板顶标高，采用激光垂准仪结合量钢尺法，控制墩柱模板主要角点的平面就位，使其满足设计要求。一个墩柱每施工6m，采用全站仪坐标法精确测定墩柱模板各主要点的平面位置和精确测定墩柱模板顶的标高，以此来检核及修正三角高程。当一节混凝土浇筑完成，要即刻对混凝土面的控制点进行复测，以掌握模板在混凝土浇筑前后的变位，同时提供下一节模板的安装参数。
（1）在承台施工前，首先放出墩身十字线，做好型钢支架，将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不移位，不偏斜。
（2）在第一次立墩身模板时，采用平面坐标法（与导线点联测）准确测放出模板4个控制点的平面位置，采用三角高程法测放出模板顶面高程，然后利用铅锤线测量模板的倾斜。
（3）以后每节段立模时利用激光垂准仪结合水准测量控制放样，而且还要对前一节段进行竣工检查。
（4）每次测量时间固定在温度、阳光等气候因素影响较小的每天早上9：00以前或下午4：00以后进行。
（5）平面位置控制。将全站仪架于控制点，用坐标法通过控制模板位置来控制墩柱平面位置。
5.3外观质量控制措施
高墩施工由于多次立模，多次浇注，容易引起外观质量下降。施工中采取了以下措施：
（1）施工中优化了混凝土配合比，提高其和易性，降低水灰比。
（2）保证材料供应的质量和稳定，加强对水泥和粉煤灰的质量控制。
（3）提高立模精度，采用玻璃胶或橡胶皮处理接缝，保证接缝严密。
（4）夏季施工，由于气温较高尽可能安排在傍晚或夜晚温度较低时浇注混凝土，减小混凝土的坍落度损失。
（5）混凝土浇完后，立即进行覆盖养护，拆模后用塑料薄膜包裹，进行湿润养护，同时避免上一节段墩身混凝土浇筑时污染已浇筑的下部墩身。
（6）最后由固定的有专长的工人进行统一修复表面缺陷，保证墩身颜色一致，棱角分明。
6 监理方法和措施
6.1根据施工工艺和方法制定质量监控方案
根据不同的施工工艺和工序以及监控目标设定监控重点和监理力度，编写好监理实施细则。
（1）设定监控目标。根据确保部优、争创国优的合同要求和高墩施工难度，提出加强混凝土耐久性控制，保证高墩
线形，提高外观质量，确保预埋件安装准确的监控目标。
（2）严格审查施工方案和工艺流程，从源头上控制施工质量，并从细节上下工夫。如：模板缝隙填塞材料、脱模剂、拉筋套管等材料的选用是否得当；大体积混凝土降温、脱模、养护方法及措施是否有效；原材料选择、保存、运输是否能保证混凝土施工；设备的选择、使用是否会对质量产生不利影响等，均是为达到监控目标所要考虑的。在这一过程中均同施工单位主管人员进行了有益的探讨，并向他们提出了修正意见。对关键问题则应坚决把关，不能做好好先生，影响既定目标的实现，如在大体积混凝土施工方案上、拼装模板的支撑体系上，从支架施工方法上、脱模方法等，监理人员做了认真把关。作为质量过程控制的第一步，监理人员应当有理有据地提出和坚持自主的主张。
（3）根据施工方法和施工环境条件的特点，在质量控制方面提出如下控制要点和措施：
①混凝土耐久性方面：由于大体积混凝土施工的困难和环境条件的限制，混凝土耐久性要求给监理工作带来了挑战。为此分解为如下几点进行控制。
a.原材料：原材料的质量直接关系到结构物的实体质量，并且是保证混凝土耐久性要求的不可缺少的条件，因此要按照标准严格把关。
b.混凝土的配合比设计及使用，要求规范、达标。
c.混凝土生产运输，要保证设备完好无故障，供应能保证，输送间断不能超过规定时间，避免出现混凝土冷缝。
d.混凝土浇筑：控制入模温度，浇筑振捣方法要符合要求，须要保证有关人员熟知应急措施如：跑模、脱模、混凝土供应中断等，大体供应有降温措施和温度监控措施。
②模板施工
a.模板制造质量与修理和表面处理：要达到施工方案的要求。
b.模板安装：脱模剂是否有效，连接是否平顺，缝隙处理是否得当，连接与支撑是否稳固。处理不好会造成跑模、较大错台、漏浆、出现蜂窝等问题。
c.脱模：要达到温度、强度等方面的要求，应有量化指标。
d.选用：对于周转模板已使用损坏较大的要及时更换，否则可能产生跑、脱模或影响混凝土的外观质量，由于该方面的原因施工单位曾有过严重的教训。
③线形控制：由于墩身高和选用大型模板，模板安装极不易控制，必须节节把关，避免形成误差积累造成处理困难。
a.控制好基准点和首段立模：把基准点的准确与否和是否有效使用作为重点。
b.线形监控方法和手段：采用规范施工定位测量记录、尺量和仪器复核相结合的方法，每层模均要检查其轴线、直曲点、对角线，必要时加密检查1／8圆半径，5～10m水准标高复核，减少错台：该检查模板连接情况，错台控制在2mm以内。
④混凝土外观质量：
a.色差：要保证外观质量，混凝土色差不能出现较大变化，主要控制材料的选用，包括水泥、粗骨料和掺和料，保持材料使用的稳定和混凝土配合比的稳定，重点控制水泥和掺和料。
b.错台：由于施工操作复杂和翻模施工造成错台的现象在所难免，因此采取必要的监控措施尤为重要。重点控制其模板连接，保证连接平顺和模板加固可靠，避免出现胀模现象。
c.蜂窝麻面：重点控制混凝土振捣质量、落实操作工艺、模板表面处理及脱模剂的质量，控制脱模时间，避免过早脱模。
d.接缝处理：注意模板接缝的填塞和孔洞的堵漏，尽量从外向内处理，可减少产生表面明显疤痕等问题。
e.模板的修理、脱模剂和脱模工艺：由于模板的循环使用易造成模板的损坏，特别是小型拼装模板易变形损坏，应注意检查模板的状态，及时提醒督促施工单位做必要的更换。注意控制脱模剂质量和脱模工艺。
f.表面整修：错台和施工缝的存在是难免的，因施工原因产生的孔洞、预埋件预埋产生的外伤均需处理。但表面处理是一项经验比较强的操作，且不同队伍的施工会有不同的效果，因此监理工作也应把此项工作作为一项重要监理内容。
⑤保护层：保护层的质量控制是质量控制的重点之一，是保证结构物耐久性的一项重要内容，重点检查控制厚度，保证其在允许偏差之内。
⑥作业平台的加固：作业平台的有效使用既是满足施工作业的需要，也是保证施工安全与质量的需要。重点检查其稳定性，提升模板的可靠型。
7 监理效果和体会
7.1监理效果由于目标明确，规划得当，监理工作取得明显的效果。
具体表现在以下几个方面：
（1）施工方案和工艺不合理之处得到纠正，不明确之处得到明确。大体积混凝土施工方案得到补充，方案内容经同施工单位商讨得到完善。
（2）原材料方面：经对粗细骨料的几次清场，现场材料管理得到加强，质量保持了稳定，注意控制了容易被忽视的粉煤灰颗粒粒径等指标，取得了一定成效。
（3）混凝土生产基本稳定，几次因特殊原因造成的中断，也及时监督依照预定方案按施工缝进行了处理。
（4）通过注意对混凝土振捣施工的监督及时纠正了几起不规范行为，使之操作基本规范、稳定，这对混凝土的实体质量和外观质量的提高发挥了主要作用。
（5）模板施工基本落实了预想的监理措施，错台较小，施工缝不是很明显。当然也有一些教训，如野鸭塝特大桥5#墩小型拼装磨损严重，由于考虑到施工单位的经济困难，虽已向施工单位提出这一问题，但未取得及时纠正，同意其使用，结果造成跑模，在人力、物力和时间上造成了不必要的损失，对外观也有一定的影响，这对施工单位是一个教训，对监理人员也是一个教训。
（6）线控严格落实了监理监控措施：首选检查复核施工单位的测量记录，包括利用激光测准仪测量记录，水准仪标高测量记录，全站仪坐标测量记录，起到督促确认作用，然后每次模板检查均要认真利用激光垂准仪检查6条对称轴线，必要时利用水准仪、全站仪同施工单位一起共同测量进行确认，对于严重不符合要求的坚决将模板拆掉重装，对于已存在的不是严重的偏差，在满足线控基本要求前提下要求并监督施工单位用3～5模的过程进行逐步纠偏。根据测量结果几个主要高墩纵横轴向偏差均控制在10mm以内，其中105.3m的最高墩误差在5mm以内，扭曲变形控制在2cm以内，应该说此结果十分理想。
（7）外观质量方面：外观质量的控制是一项较为复杂的控制过程，要得到一个好的效果，必须将质量控制贯穿于整个施工工艺全过程，虽然，在严格的监控措施下，施工中仍会出现这样那样的问题，但通过监控措施的落实，外观质量有了很大提高。
（8）由于结构设计不同，各墩的保护层厚度也从4～7cm不等，现场操作中主要控制了薄层的尺寸不足和厚层的过大问题，从保护层的功能机理出发将误差控制在允许和合理范围内。
（9）施工单位自行设计的大型作业平台经投入使用后，存在稳定性稍差的问题，作业人员也向监理反映。监理人员此时进行了协调和督促改进，如增加冗余液压支撑等。
总之通过细致可靠的监理措施，在施工单位努力下，从线控结果、混凝土试件抗渗性能的频繁抽查，以及外观质量总体评价来看施工质量得到有效控制，监理工作真正起到了监控、把关甚至指导的作用，监理效果明显。
7.2体会
（1）处理好与施工单位，特别是与施工单位技术人员和管理人员的关系，为质量控制创造一个良好的外部环境。施工单位中有一大批技术水平高、业务能力强、有进取心的技术人员，应当虚心接受、学习他们的优点，尊重他们的意见，共同商讨，使之易于从心理上接受监理的监督和意见。由于处理得当，监理过程中得到了施工单位的积极配合。
（2）大胆管理，勇于负责。应该说监理工作的性质决定了监理人员处于矛盾的旋涡中，暂时得不到施工单位理解的情况是难免的，如果胆小怕事或底气不足，就会缩手缩脚，监理措施得不到真正落实，就不会取得好的监理效果。
（3）要善于学习，勤于思考，从深层次上理解把握有关技术的、管理上的、有关标准上的要求，这样才能使监理工作活起来、严起来。
（4）要重视执行监理程序。灵活使用监理方法，这样才能使监理工作形成一条主线，使质量控制工作有条不紊，一步一个脚印地进行。
（5）发挥监理人员的协作精神和监理站的主导作用，以弥补监理人员个体的不足和局限性。
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