空心薄壁高墩懸臂翻模施工工法

趙書鋒

摘要：高墩翻模施工技術是指利用橋梁墩外部吊裝點的單節整體模板或多節模板交替提升的工藝，即下一節已澆筑的混凝土模板是上一節模板的支撐體系，通過螺栓將上一節模板固定在下一節模板上。同時，應將外模設置在固定的施工平臺上，施工人員在操作平臺上進行模板拆卸、安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑等工藝，內外模板各設 2 ～ 3 節，循環交替翻升，直至整個橋梁墩身完成。翻模法施工澆筑高橋墩，可有效減少高墩柱的施工難度，其施工進度因橋墩截面尺寸和形狀的差異而有所不同，通常情況下可 5 天施工一模，可有效保證工程施工的連續性，便于開展施工管理工作。另外，還可保證橋墩的外觀質量，不存在扭轉或規則錯臺現象，墩身表面平順、光滑，同時對混凝土進行分段澆筑，可有效控制混凝土的水熱化，避免墩身表面出現干裂現象?？梢?，高墩翻模施工技術的應用對保障橋梁工程質量具有重要作用，可降低工程成本，保證路面行車安全和舒適度。

關鍵詞：高墩翻模；施工技術；橋梁工程；工程成本

1 工程概況

某高速公路合同段全長 9. 9 km，主要包含路基、橋涵、隧道等施工項目。本標段地處山嶺重丘區，地形起伏較大，跨越河流橋梁較多（大橋 7座，中橋 3 座），有 5 座大橋設計有高度大于 40 m 的空心薄壁高墩，其中大橋 5#墩墩高 70. 64 m，為全線最高墩。

2 施工方法

橋梁空心薄壁高墩施工截面相對面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大，幾何線形精度要求高，地形條件惡劣，施工難度大。為控制該墩施工質量和安全，針對空心薄壁高墩在施工過程中的穩定性小等特點，采用了依靠外部吊點交替提升模板的高墩翻模施工技術。該方法具有配套設備少，施工機具投入小，混凝土外觀質量容易控制，施工糾偏相對容易的優點。

翻模施工工藝原理是將 3 節一套的模板安裝并加固，完成第一次墩身的澆筑后，從下向上逐層拆除最下面的兩層模板，將最上面第三層模板保留不拆，每拆除一層模板翻轉至最上面安裝使用。外模設置固定施工平臺，施工人員在操作平臺上進行模板的拆卸、安裝、綁扎鋼筋、混凝土的澆筑、中線控制等作業；內外模板各設 3 節，循環交替翻升，周而復始，直至完成整個墩身的施工。

3 施工工藝流程

施工準備→測量放樣→鋼筋加工及安裝→模板安裝→混凝土澆筑→混凝土養生→模板翻升作業（依次循環作業）。

4 主要施工方法

4. 1 施工準備

（1）模板設計。高墩施工屬于高空作業，質量要求高，應根據結構形式、荷載大小及有關的設計圖紙、施工規范進行模板設計。結合模板周轉使用次數，混凝土側壓力和節段施工時間要求，選用了用某模板公司生產的后移式懸臂模板 PJ-200（每節高2. 25 m，面板厚 6 mm），內模采用小鋼模分塊拼裝使用。該外模板主要由主背楞、模板、后移裝置、斜撐承重三角架、埋件系統、工作平臺六部分組成，兩榀支架作為一個單元塊。因模板自帶施工平臺（平臺四周有 1 m 以上高度的封閉護欄），且混凝土的側壓力完全由預埋件及穿墻螺栓承擔，模板無需另外的支架和加固措施，施工簡單、迅速，能夠保證質量要求。單根高墩施工周期長，因受總工期約束，各大橋的高墩需采取平行作業施工，每根墩柱至少需要配備3 節（1套）模板，使其自成施工體系。否則，不能滿足工期要求。

（2）混凝土配合比設計。試驗室認真做好配合比試驗，優化配合比設計，嚴把材料關，禁止不合格材料進場。

（3）塔式起重機、載人電梯、混凝土輸送泵的選擇。塔式起重機屬于特種設備，選用要考慮其主要技術參數（如工作幅度、起升高度、起重量和起重力矩）不僅應能滿足施工覆蓋面、供應面等供應能力的需要，而且要滿足提升高度、水平運輸和構件裝配的需要，并制定實施方案。采用了性能良好、經鑒定合格的載人電梯。為加快施工進度和質量控制，選用了三一重工 HBT60C - 1816 ⅢA 型拖式混凝土輸送泵。

（4）施工現場準備。根據現場地形條件打通便道，填筑片、碎石，混凝土硬化處理。墩身四周場地整平并壓實，進行面積不小于 100 m2 硬化處理，硬化的厚度不小于 10 cm。

4. 2 測量放樣

利用全站儀恢復承臺縱、橫中線，確定墩身的外線和縱、橫軸線等，高墩前后、左右邊緣距設計中心線尺寸允許偏差 10 mm。放出距離第一節墩身外邊線30cm 的位置，作為較高段模板安裝的控制線。

4. 3 模板安裝

根據工程特點，采用每節高 2.25 m 的三節專門定制的模板。按支模要求安裝第一級模板，在模板頂部和中部以纜風繩緊固穩定，保證立模后的剛度和豎直度。安裝后，用全站儀測設縱橫中心線并校核，對其平面位置、頂部標高、節點聯系和縱橫向穩定性等參數進行檢查，并檢查對拉桿是否上緊，模板連接是否牢固。

鋼筋和模板間設置符合設計保護層厚度的高強砂漿混凝土墊塊（其強度不低于構建混凝土強度），鋼筋骨架頂端與模板之間有撐有拉，固定堅實。在混凝土澆筑中，要確保澆筑的連續性，專人值班測量監控檢查模板的變形情況，做好檢查記錄，發現問題及時處理。

4. 4 模板翻升作業

拆除前級模板后繼續鋼筋作業施工，用塔機將已涂刷脫模劑的模板翻升到第三節模板上，立模澆筑混凝土。依次循環，直至墩頂。

5 施工高墩外觀質量控制

5. 1 模板控制

專門定制正規廠家模板，立模接縫采取 10 mm 海綿膠皮處理，嚴格做好模板的檢查與驗收。拆卸按順序進行，在確認拉桿全部拆除、模板和翻升裝置上部無障礙時方可提升，嚴禁模板晃動碰撞高墩而造成模板變形和損傷混凝土外觀質量。

5. 2 混凝土的拌和、運輸控制

為避免拌合物中出現水泥（砂）漿分布不勻，出現混凝土表面色差或混凝土振搗易離析、泌水等非勻質現象，混凝土的攪拌和運輸混凝土必須達到計量準確、攪拌徹底、控制好塌落度，保證運輸過程及時連貫。

5. 3 混凝土澆筑過程控制

澆筑混凝土過程中加強檢查與驗收，原始記錄資料完整，做到有據可查。施工前，對工人進行技能培訓，各工序固定專人操作，采取獎罰措施以加強其責任心，避免出現質量問題。

6 施工安全管理

施工中嚴格按照高處作業的安全規定，加設安全防護設施，穿戴好個人的防護用品，并根據工程特點，編制專項施工方案及技術措施，對施工人員嚴格執行三級安全技術交底，定期進行安全教育，強化安全意識，確保各工序嚴格按照安全操作規程施工。針對高空作業內容制定高空作業管理制度和應急預案，確保安全經費投入，購買配備優質齊全的安全防護設備，登高設施采用載人電梯，專人操作機具設備，確保良好運行。配備足量的專職安全員，全方位監督指導生產。

7 結語

在項目橋梁的施工過程中，通過對高墩采用翻模施工，加快了工程進度，降低了工程成本。在高橋墩（臺）、塔墩、索塔等高層結構的施工活動中，采用滑升模板施工是一種安全高效的方法。

參考文獻

[1]葉肖偉. 橋梁管理[M]. 北京：人民交通出版社，2016.

（作者單位：中石化勝利建設工程有限公司第三工程處）