12.2.2 高墩台施工
1.高墩台施工特点及准备工作
高墩台施工的特点是施工难度大，技术含量高，对操作人员素质要求严格；高空作业，更容易产生安全隐患和发生各类安全事故。高墩台施工准备工作如下。
1）混凝土配合比设计
混凝土宜采用半干硬或低流动混凝土，要求和易性好，不易产生离析、泌水现象，坍落度应控制在3～5 cm，混凝土出模强度宜控制在0.2～0.4N/mm2，以保证混凝土出模后既能易于抹光表面，不致拉裂或带起，又能支承上部混凝土的自重，不致流淌、坍落或变形。
2）滑模施工的组织设计
高墩台施工是一项综合性工艺，为此必须做好详细的施工组织计划，制定可靠的质量保证措施，设立完善的安全保证体系，以保证连续作业和施工质量。
3）模板制作及滑模系统
模板装置由滑模系统、提升系统、操作平台系统三部分组成。滑模系统由全钢模及提升架组成，钢模均使用定型大钢模板，模板中间采用螺栓连接。围圈应有一定的刚度，围圈接头应采用刚性连接，并上下错开布置附着在钢模板上连成整体，以防模板变形。提升系统由液压控制台、千斤顶油路及支承杆组成。操作平台系统由外挑架及吊架组成，外挑架采用钢管连接，以增加整体刚度，外设防护栏杆，挂安全网。
4）机具设备的选择
爬杆用材以前常用25 mm的圆钢，后因其承压能力小，较易发生弯曲而被同截面的48 mm×3.5 mm钢管取代。钢管位置一般取决于墩台的截面，爬杆应尽量处于混凝土的中心，其数量由起重计算确定，应做到受力均匀，提升同步并具有一定的安全储备，通常其间距为1.5～2.5 m。同时滑模提升也应做到垂直、均衡一致，各提升架之间的高差不大于5 mm。为此浇筑混凝土时应严格保持均匀平衡，每层厚度要严格控制，混凝土布料也要对称，钢筋上料要按施工要求分成小批，对称地堆放在平台上，以防止滑模在不均匀荷载作用下倾斜，并应随时对滑模的水平结构变形进行检查，以便及时调整加固。
2.滑升模板施工
滑升模板法施工时，模板固定在工作平台上，随墩身的施工而逐渐提升、逐段浇筑混凝土。滑升模板法施工具有施工进度快、混凝土质量好、安全可靠等优点，故广泛应用于高墩台、桥塔的施工。当桥梁跨越深谷时，必须采用高桥墩，这种情况下常采用滑升模板法进行墩身施工。
1）滑升模板的构造
滑升模板主要由工作平台、模板和提升设备三大部分组成。工作平台是整个滑升模板的骨架，由顶架、操作平台、吊架、混凝土平台等组成。它既提供施工操作的场地，又把各组成部分连接在提升设备的顶杆上。其中顶架用以承受整个模板和操作平台的荷载，并传递给顶杆；操作平台提供施工操作场地；吊架位于整个滑升模板的下方，供施工人员对混凝土进行表面整饰和养护等操作。
模板悬挂在工作平台上，如果桥墩是空心墩，则模板由内模和外模组成；如果桥墩向上收坡，可在模板上连接收坡丝杆，用于调节内外模板间距。提升设备由千斤顶和顶杆组成，千斤顶用于提供向上的提升力，把整个滑升模板设备向上提升；顶杆一端固定于墩台混凝土中，另一端穿过千斤顶，承受施工过程中的全部荷载。
2）滑升模板的施工
滑升模板的施工是一个连续、循环的过程，主要包括组装滑升模板、浇筑混凝土、滑升模板等工序。
（1）组装滑升模板。
组装滑升模板大致步骤如下：
①在基础顶面定出桥墩中心线，垫好垫木；
②在垫木上安装工作平台的内钢环，再依次安装辐射梁、外钢环、立柱、顶杆、千斤顶等；
③提升设备，撤去垫木，安装模板就位；
④待模板滑升至一定高度后安装吊架。
设备组装完毕后，必须进行全面检查，及时纠正偏差。
（2）浇筑混凝土。
滑升模板法施工宜浇筑低流动性或半干硬性混凝土，浇筑时应分层、分段、对称进行，分层厚度以200～300 mm为宜，浇筑后混凝土表面距模板上缘宜有不小于100 mm的距离。
混凝土脱模时的强度控制在0.2～0.5 MPa，混凝土中可掺入适量早强剂，以加速提升。脱模后8h左右开始养护。吊架上环绕墩身有带小孔的水管，用水管进行混凝土的湿法养护。
（3）滑升模板。
滑升模板分为初次滑升阶段和正常滑升阶段。模板初次滑升的程序：初次浇筑混凝土厚度为600～700 mm，分3次浇筑；待强度达到滑升要求后，初次滑升20～50 mm，再浇筑300 mm混凝土，滑升100～150 mm；以后进入正常滑升阶段，每浇筑一层混凝土向上滑升同样高度。
滑升模板法施工要求连续作业，如施工过程出现暂停，必须每隔1h左右将模板略微提升，避免混凝土和模板粘连。施工过程中还必须穿插进行钢筋绑扎、顶杆接长、预埋件的处理、混凝土表面整饰、检查中线等工作。滑升模板法施工时，高空作业施工人员应随时注意施工安全，严格执行高空作业安全制度。
3.翻板式模板施工
墩身模板采用液压自升平台翻模，内外模板共设三节，循环交替翻升。当第三节混凝土灌注完成后，提升工作平台，拆卸并提升第一节模板至第三节上方，安装、校正后，浇筑混凝土，依此周而复始。当临近墩顶联结处时，在墩身上预埋托架、支立墩帽模板、浇筑墩帽混凝土，混凝土浇筑用泵送入模、插入式振捣器振捣，用软塑管缠绕墩身喷水养护。施工中因大风、大雨或其他原因必须停工时，充分做好停工处理。停工前将混凝土面摊平，振捣完毕，控制好工作平台提升高度，防止平台提升过高而影响其稳定性。复工时加强中线水平观测，新旧混凝土接缝按规定处理，再继续进行施工。
1）墩身模板
模板分上、下两节，接缝采用对接接头，模板制作尺寸误差小于2 mm、倾斜角偏差小于1.5 mm、孔位误差小于1 mm。为确保工程质量，在厂内统一加工。施工过程中，两节模板交替轮番往上安装，每一节都立在已浇筑混凝土的模板上。
圆形空心墩内模采用组合钢模拼装，内外模间设带内纹的对拉螺栓，以便利于拆模和避免墩身混凝土内形成孔洞。墩身内腔每隔一定高度便预设型钢作支撑梁，上面搭设门式脚手架作为装拆内模和浇筑混凝土工作平台之用。安装和拆卸模板，提升工作平台以及钢筋等物品的垂直运输均由塔吊完成。墩身外侧设施工电梯，用于人员的运送。
2）钢筋工艺
墩身竖向钢筋采用挤压套管连接方法。钢筋长度均为9.0 m，但在高度上将一半数量的接头错开4.5 m，这样每节混凝土外露钢筋有高低两层。施工时，先在长钢筋上点焊一道箍筋，并依靠已立好的内模将钢筋调整到正确位置，然后以此为定位筋安装接长钢筋。
3）拆模
在安装钢筋的同时，可以开始拆下面一节外模工作。拆模时用手拉葫芦将下面一节模板与上面一节模板上下挂紧，同时另设两条钢丝绳拴在上下节模板之间。拆除左右和上面的连接螺栓，下节模板脱落。脱模后放松，使拆下的模板由钢丝绳挂在上节的模板上。然后逐个将四周各模板拆卸并悬挂于上节模板上。这样将拆模工作和钢筋安装工作同时进行，节约了时间，也减少了对塔吊工作时间的占用。
4）模板位置调整
当模板组拼成形后，所有螺栓不必拧紧，留出少量松动余地。如模板前后方向偏斜可通过手拉葫芦调整至正确位置，左右偏斜的调整则在模板底边靠倾斜方向的一端塞加垫片实现。模板之间的缝隙塞有橡胶条，因而不会漏浆。调整完毕后，拧紧全部螺栓，即可浇筑混凝土。
5）混凝土施工
混凝土的垂直运输采用输送泵一次输送到位。泵管则利用模板对拉螺栓留在墩身内的螺母安装固定架，由下而上固定在墩柱壁上。由于运送高度大，要求混凝土既要保持较大的流动性又要达到设计强度，对各种水泥、外加剂及配合比进行了多次实验，并依泵送情况随时调整。在振捣时，加强振捣确保混凝土密实度，真正做到内实外美。
6）施工中墩身施工测量控制
用极坐标定位法、铅垂线控制法、悬挂钢尺水准测量和三角高程间接法分别对墩身进行平面和标高定位。
4.爬升式模板施工
1）爬架设施
爬架设施主要由架体结构、提升设备、附着支撑结构和防倾、防坠装置等组成。利用少量不落地的附于墩身上的脚手架，以墩身为支承点，利用提升设备沿着墩身上下移动。
附着支撑结构：爬架的附着支撑结构采用导轨式。轨道用钢轨或普通槽钢背靠背焊接而成，利用埋设于钢筋混凝土墩身中的预埋件附着于墩壁上，每两根轨道两两互相平行，保证爬架上的连接器不用改变距离就可实现从墩底爬升到墩顶。
架体结构：每幅爬架用角钢焊接成钢骨架，各爬架既可以互相连接成整体，又可以单独爬升，保证爬升过程中既可以整体爬升，又可以个别调整。
连接器：连接器是爬架和轨道的连接部分，通过连接器实现爬架在轨道上爬行，连接器用厚钢板制作。
提升设备和升降装置：提升设备采用可移装的液压千斤顶，这种液压千斤顶油缸行程为450 mm，速度为200 mm/min，每走一个行程后，用穿销固定，使缸体恢复原位，然后开始另一个顶升行程。可用于单段或多段的提升。完成提升后，可拆移至另外一段架体。
防倾和防坠装置：为防止架体倾斜，每幅爬架架体上设置了两排共6幅连接器。为防止架体突然坠落，每幅架体的连接器下部都设置了FZ25型爬架防坠器，这样每幅架体上有6幅防坠器。
2）模板
根据桥墩特点，制作大块全钢模板，每套模板分为3节，每节模板按6 m高制作，每次浇筑混凝土6m高。为避免留下明显的接茬缝，拆模时不拆最上一层模板，留作下次立模的基础。
3）作业台座
爬架上共有三层作业台座。最上一层作业台座为墩内爬架最上端互相连接起来搭设的台座，这层台座主要用来存放一些小型机具及工人在上绑扎钢筋或进行立模作业；中间一层作业台座为主要作业台座，这层作业台座是各爬架附着端互相连接起来形成的作业台座，工人在这层作业台座上可实现爬升模板、绑扎钢筋、立拆模、调整模板、临时存放模板、安拆对拉螺栓、检查防坠装置等作业；最下一层作业台座是吊挂在爬架下的作业台座，工人在该层作业台座上可实现安拆轨道、修补混凝土、检查爬架完好状态及防坠器等作业。
4）安设轨道
利用埋于墩身内的预埋螺母，将轨道附在桥墩上，也可利用桥墩对拉螺栓将轨道固定于桥墩上。
5）绑扎钢筋
钢筋在加工厂加工好后运至现场吊至墩位处进行绑扎，钢筋绑扎或焊接时的搭接长度符合施工规范要求，同一截面的接头数量不超过规定的数量，钢筋安装完后，周边钢筋交错绑扎上圆形混凝土垫块，以避免拆模后混凝土表面有垫块的痕迹。
6）混凝土的灌注
混凝土在搅拌站集中拌和，通过混凝土搅拌运输车水平运输至墩台处，再由混凝土输送泵泵送入模，插入振动棒振捣密实。
7）拆模及混凝土的养护
工人将模板一块一块地拆下，暂时放在中层操作台座上，最上一层模板不需拆除。拆模后马上需要进行混凝土的养护，当气温较高时，采用塑料薄膜包裹、膜内浇水养护。
8）爬架的爬升
墩身模板拆除，轨道附设后，进行爬架的爬升。利用可移装的液压千斤顶一端安于轨道上的销孔中，另外一端安于爬架上，一个行程可爬升约450 mm。每走完一个行程后用穿销固定，使缸体恢复原位，然后开始另一个顶升行程。
9）模板的提升
操作工人利用爬架立柱上设置的手动导链将模板提起，然后立模。从基础到墩身，再到墩顶的整个施工过程中，每层模型应严格检查，复核断面和高程尺寸，确保墩位正确。
5.混凝土浇筑与养护
1）混凝土浇筑
混凝土浇筑应遵守相应的施工规范，特别应注意：混凝土在浇筑前应对施工中涉及的吸水性物件做相应的处理，以避免混凝土水分被吸收，影响混凝土的质量。混凝土应在初凝之前浇筑，且不能有离析现象，若有离析现象，则应重新搅拌才能浇筑，且浇筑过程也应避免产生离析现象。在浇筑立柱等结构物时，应在底部浇筑一层50～100 mm水泥砂浆（配合比与混凝土中的砂浆相同），这样可避免产生蜂窝麻面现象。混凝土浇筑时，应按结构要求分层进行，随浇随捣。一般结构的混凝土整体浇筑时，应尽可能连续进行，避免间断施工。混凝土浇筑后初期，应防止混凝土受振动或撞击。
2）混凝土养护
混凝土浇筑完毕后，为减少水分蒸发，应避免日光照射，且应防风吹和淋雨等，可用活动的三角形罩棚将混凝土板全部遮起来，等到混凝土板表面的泌水消失后，可采取用湿草帘或麻袋等物覆盖表面，并每天洒水2～3次，最短养护时间为7d。天气突变时，要改变养护方式，防止起灰、起泡等现象。如遇大风，要提前养护。当天气温度下降时，应适当延迟拆模时间。
6.高墩台 施工注意事项
1）高墩台竖直度的控制
高墩台竖直度允许偏差为墩台高度的0.3%，且不超过20 mm。为此，在正常的施工中，每滑升1 m就要进行一次中心校正，滑升中如发现偏扭，应查明原因，逐一纠正。方法一般是将偏扭一方的千斤顶相对提高2～4 cm后逐步纠正，每次纠正量不宜过大，以免产生明显的弯曲现象。
2）操作平台水平度的控制
控制操作平台的水平度是滑模施工的关键之一，如果操作平台发生倾斜，将导致墩台扭转和滑升困难。为避免平台倾斜，平台上材料堆放要均匀，并应注意混凝土浇筑是否顺利，还要经常进行观测和调整。具体做法是用水平仪观察各千斤顶高差，并在支承杆上划线标记千斤顶应滑升到的高度，在同一水平面上的千斤顶其高不宜大于20 mm，相邻千斤顶高差不宜大于10 mm。
3）模板安装准确度的控制
滑升模板经组装好直到施工完毕，中途一般不再拆装模板，组装前要检查起滑线以下已施工的基础或结构的标高和几何尺寸，并标出结构的设计轴线、边线和提升架的位置等。
4）爬杆弯曲度的控制
必须防止爬杆弯曲，否则会引起严重的质量和安全事故。爬杆负荷要经过计算确定，如果负荷过大或脱空距离过大，就会引起爬杆弯曲，平台倾斜也会使爬杆弯曲。若爬杆弯曲程度不大，可用钢筋与墩台主筋焊接固定，以防再弯；若弯曲较大，应切去弯曲部分，再补焊一截新杆；弯曲严重时，应切去上部，另换新杆，新杆与混凝土接触处应垫10 mm厚钢靴。