山區高速公路薄壁空心高墩翻模施工技術

黃金根，劉曉義

（安徽省路橋集團工程有限責任公司，安徽 合肥 230000）

0 前言

目前國內外對橋梁工程薄壁空心高墩施工主要有爬模、滑模、翻模等幾種施工方案[1、2]。

爬模施工因外爬式支架剛度較小，無法用自身結構糾正模板偏差；支架承載力小，墩身模板單塊面積受到限制，模板接縫較多，容易出現錯臺；作業平臺狹小，安全隱患多，風險大。

滑模施工極易產生支承桿彎曲、混凝土水平裂縫或被模板帶起、局部坍塌，混凝土外觀質量較差；需裝飾混凝土表面、配套設備較多，投入較大；一旦施工開始，中途不能停止，在雨季施工，混凝土質量難以保證等多種問題，且模板耗鋼量大，一次性投資費用較多。

翻模施工技術具有施工速度快、工程質量好、人員操作安全、勞動強度低、經濟效益好等優點。綜合考慮施工質量、工程造價、施工工期、勞動強度等多種因素，對薄壁空心高墩的外模施工采用翻升模板系統具有明顯的優勢。

本文結合岳西至武漢高速公路路基工程第九標段雙畈河大橋高墩墩身施工，具體探討翻模施工技術的應用。

1 工程概況

岳西至武漢高速公路（安徽段）第九標段地處安徽省安慶市岳西縣境內，雙畈河大橋橋區位于大別山東南腹地，區內多山，地形以中、低為主。該橋位區地貌單元屬丘陵和山間洼地，橋位區地標高程在220m～300m之間，高差變化大。橋梁上部采用先簡支后連續預應力混凝土T梁，下部采用墩式、實體墩、空心薄壁墩、肋臺、柱臺、樁基礎。其中空心薄壁墩16個，最高墩柱高57m。該橋全部薄壁空心高墩均采用翻模施工技術，取得了理想的效果。

2 翻模技術特點

①易控制墩身偏心、扭轉，能夠隨時糾正墩身施工誤差，保證墩身垂直度要求。混凝土表面平整光潔，外觀質量高。

②模板和內外作業平臺可一次安裝。

③一次澆筑6m～8m，施工速度快，減少直螺紋連接用量，降低成本。

3 工藝原理

薄壁空心高墩翻模施工工藝原理（見圖1、2、3）。翻模是由四節段大塊鋼模板、內外工作平臺、塔式起重機組合而成的成套模具。施工時第一節模板支立于承臺基頂上，第一次澆筑高墩柱底座混凝土（空心墩底部倒角部分混凝土），待混凝土澆筑完畢終凝后，綁扎二、三、四層鋼筋。綁扎完畢后，利用塔式起重機安裝第二、三、四節模板，模板安裝完成后澆筑該段混凝土。待混凝土澆筑完畢終凝后，綁扎第五、六、七層鋼筋，拆除第一、二、三節模板，將其翻升至第五、六、七層。以后每次澆筑6m高度混凝土，形成鋼筋綁扎、拆模、翻升立模、測量定位、接長泵送管道、澆筑混凝土、養生和標高復核的循環作業，直至達到設計高度。

每節模板高度為2m，主要由內外模板、橫背杠、豎背杠、拉筋、工作平臺組成。

4 工藝流程及操作要點

4.1 施工工藝流程（見圖4）

4.2 操作要點

4.2.1 模板設計與加工

模板的設計應保證模板有足夠的剛度，以保證一次澆筑6m～8m高混凝土。在設計計算時，應考慮混凝土對模板的最大側壓力、泵送混凝土時對模板的沖擊力及振搗混凝土時產生的荷載。以圖1所示墩身截面模板設計為例，外模分為6塊邊模和4塊端模；模板之間用M22螺栓連接。橫背杠均采用[10槽鋼，橫背杠間距為50cm，邊模豎背杠采用[10槽鋼，豎背杠間距應根據墩柱尺寸確定。外模模板面均采用5mm厚鋼板。內模分為4塊邊模和8塊倒角模，寬度分別為6.25m和2.7m；模板之間用M22螺栓連接。模板橫背杠均采用[10槽鋼，橫背杠間距為50cm，邊模豎背杠采用[10槽鋼，豎背杠間距與外模豎背杠間距對應。內模模板面均采用5mm厚鋼板。拉筋布置應配合內模尺寸考慮。

每節模板均設置工作平臺，利用角鋼焊接在模板豎背杠上，與模板形成整體，工作平臺上鋪3mm厚鋼板或用直徑12mm的螺紋鋼筋焊接成走道，外側工作平臺沿周邊設立防護欄桿并掛安全網，可供操作人員作業、行走，存放小型機具。

對于其他結構形式橋墩，可根據墩身形式調整模板尺寸構造。

4.2.2 立模準備

對已加工好的大塊鋼模進行試拼，檢查模板加工精度、拼裝精度是否達到設計要求。利用全站儀恢復承臺縱、橫中線，根據承臺中心放出墩身邊線。為使施工空心墩部分時內外模板對應，先沿墩身邊線位置砌臺座，以便在臺座上立模，臺座高度以便于拆除底節模板為準。

對實心墩形式，該臺座尺寸可改為墩身高度減去2m的整數倍，剩下不足一節模板的高度，以便于施工。

4.2.3 綁扎鋼筋和模板安裝

在承臺頂面設計位置開始綁扎鋼筋，待第一節2m高鋼筋綁扎完畢后，先安裝第一節模板，并檢查模板垂直度，用水準儀和全站儀檢查模板邊線是否與墩身設計位置吻合。檢查完畢后，安裝第一節模板并澆筑該層混凝土。待該節段混凝土終凝后，繼續綁扎第二、第三節和第四節鋼筋，并安裝二、三、四節模板。在鋼筋綁扎時，將墩身水平勾筋綁扎牢固，并間隔1m焊接在墩身豎向鋼筋上，使墩身鋼筋形成整體骨架（圖紙設計有勁性骨架的墩柱可以不進行次步驟），焊接前先檢查鋼筋骨架尺寸；根據圖紙設計的保護能厚度，在鋼筋骨架外掛高強砂漿墊塊；立模板時，將模板貼緊墊塊，穿上拉筋并擰緊，保證模板的結構尺寸。在拉筋外套PVC管，以增加拉筋周轉使用次數。

4.2.4 澆筑混凝土

混凝土采用水平分層灌注，每層厚度一般為30cm，用插入式震動器搗固，注意不要漏振、重振和過振。澆筑完畢后要及時養生，待混凝土強度達到2.5MPa后，人工清除浮漿，鑿毛豎向銜接的混凝土表面。

4.2.5 模板翻升作業

在澆注完第二節段混凝土后，綁扎上節段鋼筋。綁扎完2m高鋼筋后，拆除第一節模板拉筋，將第一節模板用塔吊吊運至第五節模板上，以第四節模板為基座立模，立模完畢后繼續綁扎2m高鋼筋，再將第二節模板用塔吊吊運至第一節模板上，以此類推的向上進行翻模施工，直至墩頂。4.2.6 墩頂封閉

當模板翻升至墩頂封閉段底模設計起點標高時，在內外側模上安裝封閉段模板。其內模支架采用焊接鋼桁架，模板采用5cm厚的木板，拼縫要嚴密。

4.2.7 拆除模板

施工至墩頂后，墩頂仍保留3個節段模板，待墩身混凝土強度達到規范要求時，拆除模板。拆除時按先底節段、再中節段、最后頂節段的順序進行。

5 質量保證措施

5.1 質量標準[3]

①符合現行《公路橋涵施工技術規范》、《公路鋼筋混凝土工程施工規范》、《公路工程質量檢驗評定標準》要求。

②每節段立模前和混凝土灌注后，在無太陽強光照射、無大風、無振動干擾的條件下測定墩身縱向、橫向中心線，偏差不大于10mm。

③每節段混凝土灌注完后及時抄平，墩身總高度誤差不大于20mm。

④混凝土強度合格率100%，表面平整，無蜂窩、麻面，外觀美觀。

⑤模板加工安裝按表1規定標準進行質量控制，按表2規定標準進行模板組裝質量控制。

加工鋼筋的允許偏差 表1

加工鋼筋的允許偏差 表2

5.2 質量控制

①墩中心和扭轉控制。先用全站儀測設每節墩身立模中心，再分別測設縱、橫向中心線，進行校核，每次校核在一個方向上進行多測回測量和換人測量，通過比較選擇正確結果。

②堅持對原材料進行進貨檢驗和進場后試驗，確保使用優質材料。

③如在雨天澆筑混凝土，應在墩身鋼筋上搭設彩條布防雨。混凝土澆筑應在倉內無水的情況下進行。

④編制完善的模板制作、安裝拆除以及鋼筋、混凝土作業的工序作業指導書，嚴格按作業指導書要求操作，保證工序操作質量。

⑤認真細致地做好工程預檢、隱檢和不定期質量檢查、評定工作，發現問題后與責任人一起制定糾正措施，報項目部總工程師批準后，組織實施。

⑥對全部上崗人員進行崗前質量培訓，做好施工前的安全技術交底。

6 安全保證措施[4、5]

①進行安全教育，建立健全各項規章制度，加強崗位責任制；嚴格施工紀律，嚴格按照操作規程作業。

②高空作業人員作業時必須配戴安全帽、穿施工鞋、系安全繩。

③工作面掛安全網，墩下便道應搭設防護棚；應定期檢查工作平臺欄桿是否牢固，發現問題及時整改。

④遇到暴雨、雷電及6級以上大風時，應停止施工并切斷電源，保護好各種設備。

⑤認真細致地做好工程預檢、隱檢和不定期質量檢查、評定工作，發現問題后與責任人一起制定糾正措施，報項目部總工程師批準后，組織實施。

⑥塔式起重機和電梯的司機要經培訓考核，持證上崗。定期檢查各種限位開關、起重鋼絲繩、卡環、附著桿，如有損壞及時更換。

⑦塔式起重機作業要有專人指揮。禁止超負荷起吊，起重機頂部、大臂前部要設置信號燈。

⑧對全部上崗人員進行崗前質量培訓，做好施工前的安全技術交底。

7 結 語

翻模施工薄壁空心高墩具有顯著的效果。常規方法施工速度為0.5m/d～0.6m/d，采用翻模施工，根據雙畈河大橋薄壁空心墩施工應用情況統計，施工速度可達到1.2m/d，功效提高100%。

由于施工速度快，節省了塔吊、電梯、混凝土攪拌、運輸等機械設備費用；而且由于高墩一般為控制工期的部位，所以墩的工期縮短直接帶來總工期的縮短，節約管理費用。該施工技術對類似工程施工具有較高的實際價值。

[1]牛保金.阿克巴斯套撒依大橋空心墩施工方法[J].公路交通科技(應用技術版),2009(5).

[2]李現平.橋梁薄壁空心高墩施工和質量控制[J].交通標準化,2014(24).[3]JTG/TF50—2011，公路橋涵施工技術規范[S].北京:人民交通出版社,2011.

[4]JGJ46—88，施工現場臨時用電安全技術規范[S].北京:中國建筑工業出版社,2005.

[5]JTG076—95，公路工程施工安全技術規程[S].北京:人民交通出版社,1995.