薄壁空心墩翻模施工技術應用研究

樊明軍

(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司)

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薄壁空心墩翻模施工技術應用研究

樊明軍

(山西路橋集團國際交通建設工程有限公司)

摘要：針對翻模法在薄壁空心墩施工中的應用研究，通過對薄壁空心墩施工的工程實例，從施工方法的選定、施工技術準備、翻模模板設計、翻模法施工工藝、鋼筋及混凝土施工、模板翻升等幾方面詳細介紹了薄壁空心墩翻模法施工技術以及關鍵控制內容，為翻模法施工現場作業管理提供合理的技術參考。

關鍵詞：薄壁空心墩；翻模法；施工

1工程實例概況

呂梁環城高速公路高家溝1號大橋全長688 m，上部結構形式為17~40 m裝配式預應力混凝土連續T梁，下部為單薄壁式空心墩，截面尺寸為5.0 m×2.5 m，順橋向壁厚0.6 m，橫向壁厚0.8 m，墩身上實心段長度為1.5 m，下實心段長度為2.0 m，薄壁式空心墩高38.45~46.62 m。

2薄壁空心墩翻模法施工準備

2.1　翻模法施工方法的選定

在施工前根據本橋工程實際擬定了滑模、爬模、翻模三種施工方案進行比選。

滑模施工特點是施工速度較快，但投入較大，施工配套設備多，適宜澆筑低流動度或半干硬性混凝土，實體及外觀質量相對較差。

液壓爬模施工雖然實體及外觀質量較好，但由于采用綜合大模板，模板剛度高、自重大，外爬式支架剛度要求高，施工糾偏困難，模板接縫較多，容易出現錯臺，作業平臺狹小，施工機具的投入也較大，安全隱患多等缺點，無法滿足現有生產條件。

翻模法施工，模板可現場制作，成本較低，模板和內外平臺可一次安裝完成，施工速度快。利用塔吊提升模板，使用較為經濟合理，在拆模后，混凝土表面平整，能克服滑模施工的不足。因此選用對配套設備要求較少，模板自重輕，糾偏容易，實體及外觀質量好的翻模法進行施工。

2.2　施工技術準備

在進行翻模法施工作業之前，首先應該組織技術人員與設計人員進行技術交底，通過技術交底熟悉施工圖紙，明確各個部分的細節要求，并對翻模法施工作業過程中的重要節點工序、重點部位的具體施工質量控制要求進行明確。

2.3　翻模法模板及操作平臺設計制作

在翻模法施工作業中，翻模系統主要是由三大節段組合模板、支架、操作平臺、塔吊等成的。根據墩身高度、施工機具長度和鋼筋配料情況，綜合考慮施工作業進度和減少混凝土施工縫數量等因素，將每個施工澆筑層確定為4.5 m，模板制作為2.25 m一層，每套3層模板。

在確定模板加工方案時制定了兩種方案進行比選，第一種方案是將四個角的模板各作為一整塊，再連接中間面板構成外模，第二種方案是做四塊符合墩身寬度尺寸的面板，連接組合為外模。經過比較，第一種方案的模板棱角的外觀質量雖然比第二種要稍好，但組合安裝時模板塊數多，墩身表面模板接縫多，易出現錯臺，模板塊數多，安裝加固的時間要遠遠大于第二種方案，因此選擇第二種方案加工模板。

模板系統由外模和內模、拉桿組成，由于墩身較高，模板倒用次數多，確定外模面板采用6 mm優質鋼板制作，邊肋采用∠100×10角鋼，縱肋與橫肋采用10#槽鋼及6 mm厚鋼板制作。內模面板采用5 mm厚優質鋼板，邊肋采用∠80×10角鋼，縱肋與橫肋采用8#槽鋼及6 mm厚鋼板制作，變截面內模和橫隔板采用竹膠板和方木加工。橫帶采用14#雙槽鋼，橫帶內穿拉桿，采用直徑20 mm精軋鋼螺桿固定模板，模板外側采用輪扣式腳手架搭設框架，放置大塊木板作為操作平臺，用鐵絲將木板牢固綁扎在腳手架上，確保施工安全。

2.4　塔吊布置準備

在翻模施工中，所有提升工作的完成都需要塔吊作業，因此施工準備階段必須做好塔吊的布置準備。按照施工作業現場的實際情況，現場配備一臺50 t·m塔吊作材料運輸及立模之用，將塔吊設置于墩身附近，并使用附墻撐拉構件與墩身固結，以確保塔吊的穩定性。

3薄壁空心墩翻模法施工工藝

3.1　翻模模板試拼裝

空心薄壁墩施工前，首先通過計算和試吊裝，準確找到每塊模板的重心，以便確定掛鉤起吊位置，避免塔吊起吊模板時碰撞上層模板而翻轉傾斜，造成安全隱患。根據節段設計尺寸及位置對模板進行預拼裝，檢查模板尺寸、接縫及平整度，模板試拼完成后進行實驗墩澆注，對實驗墩出現的問題進行分析、總結經驗，為墩身施工奠定基礎。

3.2　翻模法施工立模

模板試拼合格后，在承臺頂面用全站儀放出立模邊線，邊線四角用水準儀分段抄平，并放出墩身縱橫方向的護樁，以便在以后的墩身施工中校模時使用。在第一節模板安裝時，首先用水泥砂漿對邊線四角進行找平，檢查預埋件設置，模板涂刷脫模劑后從中心向兩側進行立模，測量校正空心墩中心線及垂直度后用直徑20 mm精軋鋼螺桿加PVC套管將模板對拉固定，在模板外用雙墊片及雙螺母加固，通過拉桿和兩層模板之間的連接螺栓完成模板的調整。

模板安裝完畢后對模板進行檢查，首先檢查模板的接縫及錯臺，用鋼尺檢查模板的幾何尺寸，拉線檢查模板的順直度，用鉛垂儀檢查模板的垂直度，嚴格控制軸線偏移，確保模板表面平整、接縫嚴密，模板內部尺寸、平整度滿足要求，安裝質量的現場檢查指標見表1。

表1　墩身模板安裝現場檢測指標要求

3.3　薄壁空心墩鋼筋施工

薄壁空心墩鋼筋的加工，嚴格按照施工圖紙進行下料加工，并按編號進行分類存放。墩身主筋采用等強直螺紋套管機械連接方式，利用墩內鋼管支架平臺，在平臺頂安放鋼筋定位管架，四周設鋼筋定位梳子板控制間距。鋼筋長度每段采用4.5 m，以便與每個工作循環模板高度相配合，水平箍筋和拉筋按照常規工藝施工。在鋼筋與模板間設置砂漿墊塊，墊塊與鋼筋綁扎牢固比保證保護層的厚度。

3.4　混凝土工程施工

在進行薄壁空心墩墩身混凝土施工作業之前，首先對混凝土用水泥、砂石料等材料的規格和質量嚴格把關，保證材料各項性能符合設計要求。其次根據天氣情況、砂石材料含水量等因素及時調整配合比。最后控制好攪拌時間，保證混凝土均勻性、和易性及坍落度等滿足技術要求。

混凝土采用罐車運輸，垂直運輸采用HTB-60型輸送泵，并配備混凝土提升斗作為備用。泵管附著在塔吊的塔身上，用鋼絲繩固定牢固，墩頂泵管隨著墩高不斷提升，澆筑混凝土時，在澆筑平臺中部布設水平管，然后用軟管連接到串筒處。開始泵送前，先攪拌同水灰比砂漿，打入輸送泵中，再緊接著泵送混凝土。砂漿數量根據泵管長度而定，一般為0.5~2.0 m3。

混凝土澆筑采用分層澆筑的方式，每層混凝土澆筑厚度控制在30 cm左右，沿墩身四周均勻灌注混凝土。混凝土的振搗采用插入式振搗器，振搗器的移動距離在30~35 cm范圍內，與側模保持5~10 cm的距離。振搗順序為：先振搗倒角處，再從兩邊向中間振搗，振搗時間控制以混凝土漿體停止下沉、無明顯冒氣泡上升為準。在進行澆筑時要保證連續性，并要避開高溫段施工，混凝土澆注過程中有專人看護模板，防止螺栓松動導致跑模影響混凝土質量。

3.5　模板的拆除及翻升

在頂節混凝土的強度達到3 MPa以上且底節段混凝土強度達到10 MPa以上時，即可進行下一循環的鋼筋綁扎，然后用塔吊拆除底節段模板，并將拆除的模板清理干凈涂刷脫模劑后吊升至頂節段混凝土頂面，根據第一節段的安裝順序依次進行安裝，至此翻模施工完成一個循環。

4翻模施工工藝質量控制的關鍵點

在用塔吊進行模板工程拆除、組合、安裝施工時，應該注意輕拆輕放，防止變形，提升時應做到垂直、均衡一致。

為了保證上下兩節段的良好結合，待混凝土強度達到2.5 MPa后必須將混凝土表面浮漿進行人工鑿毛，鑿深約1 cm左右，鑿完后用風槍先吹掉混凝土殘渣，再用高壓水沖洗干凈，保證混凝土面清潔。

混凝土澆筑完成后，要及時對墩身混凝土采用灑水噴淋養生，節段模板拆除后，則采用塑料薄膜包裹、自然蒸養的方式養生。

在整個翻模施工作業過程中，最關鍵的施工內容是對墩身垂直度的控制，在現場的施工作業管理中，施工技術人員應當建立墩身施工平面、高程控制網、施工相對控制網，重點對高墩翻模垂直度進行測量控制，在翻模施工中每提升一節，對模板的位置檢查一次，確保薄壁墩身的垂直度在0.3%H以內且不大于20 mm。

5結語

翻模法由于施工機具設備簡單，施工技術成熟，因而適用于薄壁空心墩施工，特別是對于施工作業地形條件較為復雜，空心墩高度相對較大的情況能取得良好的效果。采用翻模法施工，在具體運用過程中，施工作業技術人員應當根據翻模法的施工工藝特點以及施工工序，合理的制定施工方案，不僅可以降低施工成本，施工質量得到保證，還可以對施工過程降低安全風險有積極作用。

參考文獻：

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[3]王飛,田世寬.井崗河特大橋高墩翻模施工及質量控制[J]. 公路交通科技(應用技術版)，2011，(6).

收稿日期：2015-01-12

中圖分類號：U445

文獻標識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0104-02