一、前言
在铁路桥梁工程的施工过程中，我们常常会遇到柔性空心高墩，对于这样的工程，施工单位可以采用翻模施工，也可以采用滑模施工，但为了达到内实外美及工期的要求，现在施工单位基本上都采用了近几年才发展起来的大块定型钢模施工。使用大块定型钢模能保证桥墩外观美观的要求，也能大大提高施工进度，相对也比较经济。但同时也出现了大块钢模过重，垂直运输安拆困难等问题，本工法介绍的就是在吊车等起吊设备因地形限制到达不到的场所进行大块钢模起吊拼装施工的一种实用方法。
我司在水柏铁路D标段的六丘田大桥、簸箕寨大桥及磨石沟三座大桥施工中采用本工法，取得了很好的效果，不但保证了施工质量，达到内实外美的要求，而且缩短了施工工期。其中六丘田大桥被评为水柏铁路样板工程、铁道路优质工程及全国用户满意工程。
《六丘田大桥铁路空心高桥墩施工工艺》科技成果于2001年通过集团公司评定验收，2003年获得成都铁路局科技进步三等奖。通过近两年工程施工的过程中不断总结和提高，经过整理完善，形成本工法。
二、工法特点
1、灵活实用，不受地形限制，搬运方便，拼装简单。
2、效率高，功用多，除了起吊模板的基本功能外，还解决了护面筋绑扎操作平台、墩外无外架吊蓝操作平台、空心墩内模加固支架和人行通道等问题。
三、适用范围
本工法适用于因地形限制，吊车及塔吊等大型起吊设备不能到达的空心桥墩施工。
四、施工工艺
1、工艺原理
利用空心墩墩身内的空间，搭设万能杆件塔架至设计墩身高度以上6~8米，在塔顶对称安设两根摇动扒杆，起吊钢丝绳经转向滑轮转向沿万能杆件到墩底，穿过在墩壁预留的施工孔接入卷扬机作为起吊系统，一根扒杆解决半边墩的模型起吊降落等问题。同时在墩顶井字形架设四根工字钢，经钢丝绳与吊蓝上的手扳葫芦连接，操作人员操作手扳葫芦升降吊蓝作为墩外操作平台。在万能杆件上铺设木板和钢管，可作为护面钢筋的绑扎平台和支架。
2、施工工艺流程图（见图4-1）：
3、施工要点
塔架在空心墩中的搭设图如下（见图4-2）：
（1）井内塔架搭设
井内塔架采用L120型万能杆件搭设，搭设时先立第一节立杆，再搭横杆和斜杆，如此循环至30米高度时，要用缆风绳固定，并安设扒杆开始施工墩身，当墩身到达20米高时，再升高塔架20米，如此循环至塔架高于墩顶6~8米。
塔架搭设在空心墩内部，事先在墩身实心段施工时准确预埋钢筋以便与万能杆件支撑鞋相连，确保万能杆件基础稳固。
在开始拼装万能杆件时要精确的调平，防止万能杆件倾斜。
随着墩身的升高，要用连接件把万能杆件与墩身相连，增加万能杆件的稳定性。
万能杆件的螺栓要全部上齐，并扭矩适中。
（2）起吊设备
摇头扒杆的制作安装：先要根据模板的重量及空心墩墩身截面尺寸计算确定扒杆的直径和长度，并在加工时，要在扒杆脚预留与塔架的连接器，以便扒杆的安装。
每个墩安设两台卷扬机，卷扬机的位置要选在视线好，不易受干扰的位置，以便操作时操作人员能观察模板的起吊。
在墩身正对卷扬机的方向预留80×120cm施工洞，以便钢丝绳沿塔架到达墩底时与卷扬机相连，同时也是人员的进出墩身的通道。
（3）吊蓝设置
在塔架顶按井字型架设四根20b工字钢，八个头固定八根φ8钢丝绳，钢丝绳的长度以达到地面且有一定余量为宜，钢丝绳接手扳葫芦，手扳葫芦与吊蓝相连，吊蓝的升降由操作手扳葫芦来完成。
吊蓝采用L75×75×7角钢制作（见示意图4-3），由8条边组成，为满足墩身截面变化的需要，吊蓝也制作成可收放的形式。
（4）模型的安拆
模型的吊装：在起吊模板前，要根据编号，按拼装先后顺序把模板运到墩下。在卷扬机吊装模板时，由专人指挥，并在地面按八字型用棕绳牵引，防止模板在起吊过程中晃动过大与墩身或塔架碰撞，同时严禁墩下站人，以确保安全。安模时，吊篮上要至少两名木工，在模型起吊到高度时，用特制的钢筋拉勾把模板拉向墩身，并分站模板两侧，用手扶持钢型与既有模板相关，只有在模板与既有模板连结好后才能松开吊钩，如此反复循环至到安装好一节模型后，再安装下一节模板。在拆模时，也必须至少有两名木工配合进行，先在需拆除的模板上挂上吊钩，再松动螺栓，在只剩2个螺栓时，由一人扶持模板，一人拆除螺栓，防止模板突然脱落。在模板离开墩身后，也要用拉勾拉住模板慢慢放开，同时在地面用棕绳成八字型牵引，防止模板晃动过大。
内模的安装：内模板采用普通组合钢模P2015、P3015及楔形木条组拼而成。内模采用四片φ40钢管内拱架进行固定（见以下示意图4-4）：
外模板安装：每次外模板的安装高度控制在（10～12）m。其竖向由高强螺栓连接，横向由普通螺栓连接。
（5）钢筋的安装
每次钢筋的绑扎高度要高于每次浇筑混凝土高度，绑扎时，先计算高度在万能杆件上铺φ60钢管作为护面筋的支撑架，同时在相应位置铺木板，作为绑扎钢筋的操作平台。每次钢筋安装高度较模型高度高出（1～1.5）m，钢筋接长采用竖向单面搭接焊，并严格按相应的施工规范进行施工。
（6）混凝土的浇筑
混凝土采取集中拌合，高压混凝土输送泵输送，混凝土输送泵管道固定在空心墩内井塔架上，为了防止模型受偏压，必须保证混凝土四周均匀浇筑，为此特制了一个带调节阀的四嘴漏斗，四嘴漏斗安在塔架上，混凝土经过漏斗及串筒分四个方向流入模板内，调节阀门可控制墩身四周混凝土的浇筑高度（见以下4-5示意图）：
由于每次混凝土的施工高度在（10～12）m，为减弱混凝土对模板的侧向压力，特别要对混凝土初凝时间进行合理控制，同时，根据混凝土输送泵到达各桥墩混凝土工作面水平距离及垂直高度的不同，对混凝土的水灰比及混凝土坍落度亦进行严格控制。
（7）托盘及顶帽施工
模型的安装：在墩身混凝土浇筑高度超过检查洞后，就进入托盘及顶帽施工，托盘及顶帽模型的起吊安装与墩身模型起吊安装方法相同。
操作平台的搭设：在墩顶实心段下2.5米处顺桥墩的纵横方向分别预留15×25（cm）的4个孔洞，待实心段、托盘及顶帽模型安装到位后，即安装纵横向共8根20 b工字钢，其间距控制在60~80cm以内。再在工字钢上铺设16×16（cm）的方木，并搭设碗扣式支架直至高出顶帽1.0米以上（见以下4-6示意图）。
封顶：在模型安装好后，拆除扒杆，将塔架降到实心段下，再在塔顶上用木板进行封闭，以便实心段墩身施工。
混凝土的浇筑：混凝土输送管从设计的检查洞转到操作平台上，再沿碗扣式脚手架到达墩顶浇筑。
模型的拆除：在浇筑顶帽混凝土时按如下示意图（图4-7）预埋U型螺栓，以固定装有定向滑轮的短工字钢。在拆模时，卷扬机的钢丝绳穿过滑轮，勾住模板以便拆除。拆完一方模板，就改变工字钢到下一拆除模板的方向。
五、主要机具设备（每墩）
序号 名称 型号 单位 数量 备注
1 卷扬机 5t 台 2 起吊牵引
2 万能杆件 L120 t 350kg/m 搭设塔架
3 定型钢模 套 1
4 手扳葫芦 1t 个 8 吊蓝提升
5 吊蓝 个 1 墩外操作平台
6 扒杆 根 2
7 钢丝绳 φ8 m/根 90/1根 悬挂吊蓝
8 输送泵 HB60C 台 1
9 混凝土搅拌机 500C 台 2
10 钢筋切断机 台 1
11 交流电焊机 台 1
12 插入式捣固器 φ50型 台 6 2台备用
13 全站仪 徕卡T1010 台 1
14 水平仪 S3 台 2 1台备用
六、劳动力组织
序号 名称 数量 职责分工 备注
1 起重工 3 卷扬机司机 持证上岗
2 指挥 1 现场组织协调指挥
3 工程师 1 施工技术管理、质量管理
4 测工 3 中线及标高测量
5 机修工 1 保证机具设备的正常使用
6 电工 1 负责施工用电 持证上岗
7 钢筋工 6 钢筋制作绑扎 持证上岗
8 电焊工 2 钢筋焊接 持证上岗
9 架子工 6 塔架搭设
10 木工 16 模型拼装
七、质量控制
1、施工前认真编写施工方案，制定技术措施，并对参加施工的人员进行详细的技术交底。
2、严格工序管理，按标准化、程序化作业，实行定人、定点、定岗施工，健全工序验收制度，确保一次达标，不合格者责令其返工重做。
3、万能杆件的螺栓要全部上紧，但紧度要适中，以免破坏弹簧垫应有的作用。
4、施工中随时检查，上紧松动的螺栓，并涂油保护。
5、所有的钢丝绳要详细检查，不容许有断丝、打结现象。
6、塔架的倾斜度不能大于1/（5H），H为塔架高。
7、采用三角网和十字线双重测量控制，墩身每升高10~12m就测量一次，确保桥墩轴线的准确无误。
八、安全措施
1、建立安全领导小组。
2、高空作业人员必须进行体格检查，不合格者不得进行高空作业。
3、进入施工现场必须戴安全帽，高空作业人员系安全带。
4、塔架搭设30m时，必须用缆风绳进行加固，每升高20米也要用缆风绳加固。
5、各种操作平台设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。
6、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。
7、在施工过程中如遇有雷或5级大风以上时，禁止高空作业。
8、定时对手扳葫芦进行检查，发现损坏时，及时更换，确保吊蓝安全。
9、定时对卷扬机及钢丝绳进行检查，发现问题及时处理。
九、效益分析
1、社会效益显著
该工法在交通不便，地形受限的场所能发挥灵活实用的动能，是保证施工质量和兑现施工工期的有力保证。
2、经济效益良好
万能杆件一次投入使用后，损耗较少，可多次周转，与采用大型汽车吊或塔吊相比，可节约相应的设备进出场费和租赁费用。
十、工程实例
贵州省水柏铁路D标段的六丘田大桥、簸箕寨大桥、磨石沟大桥均坐落在山势陡峭的深山狭谷之中，其中，六丘田大桥全长429.14m，共有2台13墩，是水柏铁路线上的第一高桥，其空心墩为4#～10#共7个桥墩，墩身最大高度为71.9m。簸箕寨大桥全长314.2m，共有2台9墩，其空心墩为3#、4#、5#共3个桥墩，墩身最大高度为46.9m。磨石沟大桥全长166.7m，共有2台4墩，其空心墩为2#、3#共2个桥墩，墩身最大高度为52.9m。采用本工法，6个月完成六丘田大桥空心墩施工，3个月完成簸箕寨大桥和磨石沟大桥空心墩施工，且施工质量优良，多次受到建设单位、设计和监理单位的好评。
