1、前言
空心墩是目前铁路桥梁墩台构造设计中广泛采用的一种形式，其墩身可以达到较高高度，且结构简单经济适用。本工法中介绍的采用塔吊或吊车等起吊设备进行大块钢模起吊拼装施工，既能保证桥墩外观美观的要求，大大提高施工进度，经济效益也较显著。编制此工法旨在明确空心墩身施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准，指导、规范空心墩施工。
2、工法特点
采取大块定型钢模以及用塔吊或吊车等起吊设备起吊拼装施工，具有以下几个特点：
1、机构简单，经济实用。
2、施工机械化程度高，通用性好，施工进度快，提高了施工工效。
3、墩身模板就位准确，混凝土施工接缝少，墩身整体性好，外观质量好。
3、适用范围
适用于XX铁路客运专线空心桥墩施工。
4、工艺原理
空心墩墩身的施工分为三大阶段进行：
墩底实体段→墩身薄壁空心段→墩顶实体段（顶帽及托盘）
墩底、墩顶实体段可采用一次性浇筑，墩身薄壁空心段每次浇筑的最大高度需要控制，在施工过程中加强施工组织。
墩身外侧模板采用大块定型钢模施工，每节高度控制在2～4m，塔吊和起重机吊装，利用外模架和内支架搭设工作平台，供工人与塔吊共同吊运和绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土。内侧采用组合钢模。墩身钢模进行翻模或倒用施工：一是无坡度的墩身模板，上下翻模，交替循环施工；二是带有坡度的墩身外模，在不同墩位之间利用塔吊或吊车等起吊设备进行倒用施工。
5、施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程图
5.2操作要点
墩身施工前，应将基础顶面浮浆凿除，并冲洗干净，整修连结钢筋。并在基础顶面测定中线、标高，标出墩台底面位置，并标注清楚。
5.2.1 支架搭设及塔吊安装
按一座塔吊负责3个墩的原则布设塔吊，塔吊基础采用混凝土结构，置于桥墩近旁坚硬的地基上，于桥墩基础施工一并进行，不能另行开挖甚至爆破而影响桥墩基础。在河床范围内的塔吊一律置于桥墩的下游侧，并尽量靠近桥墩的中线，以减少河水特别是洪水期水流对塔架及基础的冲刷，其基础要埋设于冲刷下以下，防止水流掏空基础。若墩高风大，搭架要用可靠的锚固装置（由套在塔架上的锚固环、附着杆及固定在墩身上的锚固支座组成）水平固定于墩身上，每10m锚固一次，施工期间要进行定期的检查。
工作支架采用如下方式布置。墩柱外支架利用外模桁架；墩柱内支架采用钢管搭设，立杆横、纵向间距为0.9m。横杆的垂直间距为1.2m，为确保支架的纵横向稳定性，应设置纵、横斜撑（剪力撑），每次搭设必须高于施工面2～4m。
操作平台：在内支架顶铺设木板，作为钢筋安装及内模安装、混凝土施工的工作平台。
上下通道：在支架上铺设步行板，作为工作人员上下通道。
5.2.1.1 支架搭设施工工艺流程
立杆定位→安装可调底座→安装第一层立杆→安装横杆→安装每二层立杆→安装横杆→安装顶层立杆→安装顶层横杆→检查各节点加固→安装剪刀撑。
5.2.1.2 支架的拆卸
由顶层开始，自上而下，先横杆、后立杆逐层拆卸，剪刀撑应随立杆同时逐步拆卸。
5.2.1.3 支架搭设要求
（1）立杆接头避免在同一平面。
（2）工作架立杆垂直度为不大于1∕500架高，纵向直线度﹤1∕200L；直角度﹤3.5°；横杆间水平度﹤1∕400L。
（3）可调底座和可调托撑丝扣予留不少于3道。
（4）剪刀撑与立杆和地面夹角为45°～60°。十字盖和小立杆连接扣牢固、不松动。
（5）地基承载力应大于每根立杆支承力1.5倍。
5.2.2模板工程
5.2.2.1墩身外模板
墩身外模模板采用大块定型钢模，面板选用不少于6mm厚的钢板，由专业厂家制作。加工时，施工方安排工程技术人员在加工厂家进行全过程指导和监督，保证面板的平整度、接缝、尺寸误差等满足规范与设计要求。模板加固采用模板外围加桁架法，桁架采用槽钢组焊。支撑桁架用焊接与竖楞连接在一起，操作平台由脚手板直接铺在支撑桁架上，外设栏杆搭设而成。钢模与钢模连接处用丝杆可靠连接。模板及桁架应具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受新浇筑混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载；接缝不漏浆，制作简单，安装方便，便于拆卸和多次使用；能与混凝土结构和构件的特性、施工条件和浇筑方法相适应；能保证混凝土构件各部分设计形状、尺寸和相互间位置准确。
首次使用模板要把与混凝土相接触的表面打磨光滑平整，并涂刷脱模剂，模板使用后应按规定修整保存。
模板安装应稳固，接缝严密，不得露浆。模板表面平整度≤2mm，相邻两板面高差≤2mm，桥墩台模板轴线偏差≤5mm。
立模前先进行试拼，检查各项指标能否满足要求。
5.2.2.2墩身内模板
墩身内模采用小块组合钢模拼装而成，利用内支架支撑内模，并在内外模之间加设钢筋对撑的加固措施，防止内模变形。模板安装时注意留设好墩内的检查设备孔洞，包括墩内检查梯、休息平台、检查进人洞口等。
5.2.2.3墩顶实体段底模
墩顶实体段底模可直接利用内支架支撑，也可在空心段顶部预埋工字钢牛腿，搭设支撑平台作为底模支撑。
5.2.3钢筋工程
因墩身较高，且内支架随着墩身的高升而分段向上搭设，为此，墩身钢筋难以一次安装到位。施工中，先进行墩底实体段钢筋的绑扎，待墩底实体段施工完毕后，先进行墩身空心部分内模安装，再安装墩身钢筋，且每次钢筋安装高度高出模型1.0～1.5m，钢筋接长采用焊接方式，并严格按相应的施工规范进行施工。墩顶实体段或托盘及顶帽钢筋的安装待底模安装到位后进行。
钢筋的规格、数量、形状等必须符合设计图纸要求，原材料进厂后按规定进行抽样检验和接头试验，钢筋在加工厂下料成型，现场绑扎。为避免焊接伤及模板，影响外观，钢筋绑扎先于外模板安装。
钢筋加工的允许误差：主筋长度≤5m时，偏差≯20mm，钢筋弯起位置±20mm。
5.2.4混凝土工程
混凝土浇筑也按三大阶段分行，即墩底实体段、墩身空心段、墩顶实体段。墩底实体段、墩顶实体段可一次性浇筑成型。由于墩身空心段较高，采用分节段浇筑。混凝土浇筑前，对支架、模板、钢筋和预埋件再次进行检查；模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢须清理干净；模版缝隙填塞密实，模板表面涂刷脱模剂；检查混凝土的均匀性和坍落度。搭设卸料平台，并根据墩身高度决定下料串筒长度。浇筑混凝土使用的脚手架，便于人员与料具上下，并保证安全。钢筋模板经检查合格后，接串筒或滑槽开始浇筑混凝土，混凝土在集中搅拌站拌和，采用混凝土罐车运输至现场。混凝土输送采用泵送，混凝土输送管固定在空心墩外模桁架上，由于空心墩直径较大，壁厚较薄，灌注时设四个混凝土漏斗，并挂设串筒以利于混凝土均匀分布。浇筑混凝土之前，进行接缝凿毛、洗涤并铺20mm水泥砂浆。浇筑混凝土时，应经常检查模板、钢筋与预埋件的位置和保护层的尺寸，确保其位置正确不发生变形。
顶帽施工前后应复测其跨度及支承垫石高程，确保支承垫石钢筋网与锚拴孔位置正确，垫石顶面平整，高程符合设计要求。
在浇筑混凝土过程中，派有经验的混凝土工负责振捣，采用插入式振动器振捣，振动棒的移动距离不超过其半径的1.5倍，与模板保持5-10cm的距离，插入下层混凝土5-10cm，混凝土浇筑分层的厚度不超过插入式振捣器作用长度的1.25倍。每一处振捣完毕后边振动边徐徐提出振动棒，将气泡引出至表面，振动过程中避免振动棒碰撞模板、钢筋等。每一部位均应振动密实，密实的标志是混凝土停止下沉，不再冒气泡，表面呈现平坦、混凝土泛浆。
在混凝土浇筑过程中，随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动，若发现位移时及时校正；预留孔的成型设备及时抽拔或松动；在浇筑过程中注意模板、支架等支撑情况，派专人检查，如有变形，移位或沉陷立即校正并加固，处理好后方可继续浇筑。施工中应采取措施避免水化热过高。
5.2.5 模板拆除和混凝土养护
混凝土浇筑完毕随即进行覆盖洒水养护，混凝土强度达到2.5Mp后（应保证拆模时墩身表面不受损伤），即可从下至上拆除墩身模板，顶端一节模板暂不拆除以便于下一循环模板连接。拆除以后立即进行浇水养护并用塑料薄膜包裹墩身。墩顶实体段底模应在混凝土强度达到75%的设计强度后方可拆除。
5.2.6其他事项
垫石混凝土达到初凝时，应及时复查预留空洞的尺寸及位置，以免给后序工作带来不必要的麻烦。墩身施工完毕后，应对全桥进行中线、水平及跨度贯通测量，并标出各墩的中心线、支座十字线、梁端线及锚拴孔位置。暂不架梁的锚拴孔或其他预留孔，应排除积水将孔口封闭。
6、安全措施
（1）成立安全领导小组。
（2）高空作业人员必须进行体检，不合格者不得从事高空作业。
（3）进入施工现场必须戴安全帽，高空作业人员必须系安全带。
（4）支架搭设的安全注意事项：
a.搭设前，应对施工人员进行操作安全教育。
b.操作施工人员在施工2m高以上，应系好安全带，搭设好操作部位的脚手板后方可作业。随身工具应挂牢，防止坠落。
c.起吊杆件上运，必须挂设稳固，每次吊杆件时，应捆牢方可起吊，起吊下方3m范围内禁止站人。
d.支架组装好后，应组织技术、安检和施工负责人对支架进行检查验收，合格签认后，方可投入使用。
e.支架拆卸时，应划出安全区，设警戒标志，并设专人看护。
f.拆卸材料应在绑扎牢固后，向下运送，禁止抛掷。
g.整架拼装完成后，应检查所有连接处是否扣紧，松动处应用锤敲紧。
h.剪刀撑采用普通脚手架钢管与立杆扣接，剪刀撑钢管与立杆和地面的夹角为45°～60°。
（5）混凝土浇注前对高于30m的墩身外模必须用缆风绳进行加固。
（6）操作平台设1.2m的防护栏杆，在墩内设安全网，并在塔架上设上人平台，保证施工人员上、下安全。
（7）严禁从高处抛掷杂物，在起吊模板或其它材料时严禁在墩下站人。
（8）墩身施工时，塔吊应设置避雷装置，大风大雨应停止施工作业。
（9）施工用塔吊必须由取得安全监察单位认可的专业施工队伍安装，且由具有从业资格证的人员操作，并注意指令源的唯一性。塔吊经验收合格后方可使用，塔吊的操作严格按照相应的操作规程进行。
（10）墩身钢筋、模板、混凝土施工前，必须搭设脚手架平台、栏杆及上下扶梯并挂设安全网、吊篮；人工搬运和绑扎钢筋时，应互相配合，同步操作。在已安装的钢筋上不得站人行走，必须架设交通跳板或搭脚手架。
（11）墩身施工的支架、模板、提升起吊设备需作相应安全检算，严格按相关程序操作，并定期进行检查，以策安全。
（12）塔吊吊模板合缝时，吊点要正确牢固：起吊时，应拴好溜绳，并听从信号指挥，不得超载模板。拆卸模板时，底端应用撬棍等工具拨移。每节模板立好后，应上好螺栓和上下两道箍筋，打好内撑，方可暂停作业，以保持稳定。
（13）墩身施工时，必须按《建筑施工高处作业安全技术规范》的要求和《高处作业分级标准》实行三级管理，设置施工防护平台，切防在同一垂直方向进行上下立体交叉作业。随墩身施工。
（14）做好施工现场的安全用电工作
a.工地电力干线采用非裸体电线架设，统一布置电力路线，不准私接乱拉电线。
b.电器设备的安全措施：对电器设备的外壳要进行防护性的接地，防护性接零或绝缘；派专人负责电器的安全工作；进行用电安全教育，定期检修电器设备。
（15）起重吊装用的钢丝绳，应经常进行检查，凡发现有扣结、变形、断丝、磨损、腐蚀等现象达到破损限度时，必须及时更换。〈〈详文〉〉
（16）起吊前应空转试验，吊装时应开动卷扬机的控制器，分别收紧各吊点的钢丝绳，用击钢丝绳的办法，根据钢丝绳发出的响声来控制各钢丝绳的松紧程度，当松紧程度基本上达到一致后，再同时起吊，这样就能保持各吊点的负荷一致，从而使吊机均匀受力。
（17）机械车辆操作严格遵守安全操作规程，操作前对设备进行安全检查，要经常检修，保持完好，动力机械必须由考试合格并持有合格证的司机上岗。严禁非司机开车，严禁酒后开车。
（18）凡进入现场的人员，服从值班员指挥，遵守各项安全生产管理制度，正确使用个人防护用品。操作人员必须佩戴安全帽，未佩戴安全帽者不得进入施工现场进行施工。禁止穿拖鞋、高跟鞋或光脚进入施工现场。抓好现场管理，搞好文明施工，保持现场管线整齐。做到灯明、路平、无积水。