翻模施工法在公路薄壁空心墩施工中的應(yīng)用

任步耀

(中鐵二十二局集團(tuán)有限公司華南區(qū)域經(jīng)營指揮部， 廣東 廣州 511400)

1 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的日益增長，人民生活水平也有了顯著的提高。國內(nèi)公路工程施工過程中，薄壁高墩施工存在著諸多困難，墩身施工工藝能否合理地選擇和確定直接決定著薄壁高墩施工能否成功，在施工過程中，遇到跨度較大，地形復(fù)雜以及大型機(jī)械不能入場的施工地點(diǎn)，合理地應(yīng)用腳手架、塔吊機(jī)、定型模板等相關(guān)施工設(shè)備，可以降低施工難度。通過嚴(yán)格執(zhí)行施工過程，緊密配合施工設(shè)備，進(jìn)一步促進(jìn)橋梁薄壁高墩施工可以順利完成。

2 工程實(shí)例概況

某公路工程項(xiàng)目全長為687 m，上部結(jié)構(gòu)形式為預(yù)應(yīng)力混凝土T梁結(jié)構(gòu)，下部為單薄壁式空心墩，空心墩截面尺寸具體為5.0 m×2.6 m，橫向墩壁厚度為0.9 m，順橋向壁厚度為0.7 m，空心墩上實(shí)心段長度約為1.6 m，下實(shí)心段長度為約為2.1 m。

3 薄壁空心墩翻模法施工準(zhǔn)備

3.1 翻模法施工方法的選定

該公路工程在施工前，根據(jù)工程實(shí)際情況對(duì)3種施工方案進(jìn)行比較確定：滑模、爬模、翻模。

滑膜施工過程工期短，但是施工成本高，需要應(yīng)用的設(shè)備較多，更適合澆筑半干硬性混凝土施工，完成施工后，實(shí)體外觀質(zhì)量不佳[1]。

液壓爬模施工完成施工后，實(shí)體外觀質(zhì)量較好，但是在施工過程中會(huì)應(yīng)用到綜合大模板，模板具有自重大、剛度高等特點(diǎn)，而且爬模架需要較高的剛度，糾偏十分困難，模板存在數(shù)量較多的接縫，容易造成錯(cuò)臺(tái)的現(xiàn)象，施工機(jī)具較多，但是作業(yè)平臺(tái)面積不足，施工過程存在很多安全隱患。

翻模法施工，施工過程中應(yīng)用的模板可以現(xiàn)場進(jìn)行制作，大大降低了施工成本，模板和內(nèi)外平臺(tái)可以一次性完成安裝，加快了施工速度。憑借塔吊將模板吊起，更為經(jīng)濟(jì)和合理，拆除模板后，混凝土表面十分平整，避免滑膜施工存在的諸多不足?？傊な┕み^程應(yīng)用的設(shè)備較少，模板自重較輕，容易進(jìn)行糾偏，完成施工后實(shí)體外觀較好。

3.2 施工技術(shù)準(zhǔn)備

開始翻模施工前，必須對(duì)技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員進(jìn)行技術(shù)溝通，技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員通過施工圖紙，為了使得施工質(zhì)量可以達(dá)到相關(guān)要求，必須掌握各個(gè)施工環(huán)節(jié)的細(xì)節(jié)要求，同時(shí)明確翻模施工作業(yè)中重要的施工環(huán)節(jié)以及施工部位。

3.3 翻模法模板及操作平臺(tái)設(shè)計(jì)制作

翻模施工系統(tǒng)主要是由以下部分構(gòu)成：三大階段組合模板、塔吊、支架以及操作平臺(tái)。充分考慮施工作業(yè)進(jìn)度、墩身高度、進(jìn)一步降低混凝土施工縫、施工設(shè)備長度以及鋼筋配料的情況，確定每一個(gè)施工澆筑層厚度為4.51 m，模板制作為2.24 m一層，每一套需要三層模板。

目前制定了兩種模板加工方案：①將四個(gè)角的模板作為單獨(dú)的一整塊，和中間面板進(jìn)行連接構(gòu)成外模。②制作四塊面板，面板的寬度符合墩身要求，四塊面板進(jìn)行連接結(jié)合成為外模。通過對(duì)兩種方案進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，第一種施工方案比第二種施工方案制作而成的面板外觀質(zhì)量更好，但是需要組合安裝的模板數(shù)量較多，造成墩身表面存在較多的接縫，而且容易產(chǎn)生錯(cuò)臺(tái)，安裝加固的時(shí)間也比第二種方案更多。綜合考慮后選擇第二種施工方案。

模板系統(tǒng)的組成部分有：外模、內(nèi)膜以及拉桿。因?yàn)槎丈砀叨容^高，模板進(jìn)行倒用的次數(shù)較多，外摸板應(yīng)用厚度為6 mm優(yōu)質(zhì)鋼板進(jìn)行制作。橫帶應(yīng)用14#雙槽鋼，憑借直徑20 mm精軋鋼螺桿對(duì)模板進(jìn)行固定，為了保證施工安全，模板的外側(cè)需要憑借輪扣式腳手架搭設(shè)框架，用鐵絲綁扎牢固[2]。

3.4 塔吊布置準(zhǔn)備

翻模作業(yè)施工中，很多工作都是憑借塔吊完成，所以，在施工準(zhǔn)備階段必須合理地布置塔吊。根據(jù)施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，需要配備一臺(tái)塔吊進(jìn)行施工材料的運(yùn)輸以及立模。在施工過程中，塔吊需要設(shè)置在墩身附近的位置，為了保證塔吊的穩(wěn)定性，必須使用附墻撐拉構(gòu)件與墩身進(jìn)行固結(jié)。

4 薄壁空心墩翻模法施工工藝

4.1 翻模模板試拼裝

橋墩墩身施工前，憑借中心平衡法確定掛鉤位置，只有準(zhǔn)確的完成吊裝，才能保證施工可以安全進(jìn)行，同時(shí)還能避免塔吊在進(jìn)行翻升的時(shí)候，墩身的模板和塔吊上的模板產(chǎn)生碰撞。正式開始施工前，需要進(jìn)行模板的拼裝，通過試拼裝可以對(duì)模板的尺寸以及模板之間的連接縫進(jìn)行檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問題立即進(jìn)行改造。如果沒有任何問題，需要立即進(jìn)行混凝土的試澆筑，為了給正式施工提供質(zhì)量保證，必須仔細(xì)檢查混凝土澆筑質(zhì)量，一旦存在問題，立即進(jìn)行糾正。

4.2 翻模法施工立模

立模前為了精準(zhǔn)地定位模板，需要應(yīng)用水準(zhǔn)儀以及全站儀，施工過程中，需要將護(hù)樁提前放出，方便對(duì)墩身進(jìn)行校核。完成施工準(zhǔn)備工作后，開始安裝第一節(jié)模板，安裝前必須先進(jìn)行模板邊線的找平，對(duì)預(yù)埋件的位置進(jìn)行仔細(xì)檢查，同時(shí)在模板內(nèi)側(cè)涂抹一定量的脫模劑，完成立模后對(duì)空心墩中心線的位置進(jìn)行仔細(xì)檢查，位置合格方可對(duì)拉固定模板，為了避免應(yīng)力過于集中對(duì)模板造成破壞，需要憑借拉桿和螺栓對(duì)模板進(jìn)行微調(diào)。

完成模板的安裝后，檢查模板表面是否平整整潔，脫模機(jī)是否均勻覆蓋，另外還需要仔細(xì)檢查模板尺寸、模板錯(cuò)位大小以及模板接縫，為了進(jìn)一步保證墩身質(zhì)量，必須保證模板接縫嚴(yán)密整齊。如果模板的尺寸和平整度存在偏差，必須控制在允許偏差要求內(nèi)，見表1。

表1 墩身模板安裝現(xiàn)場檢測指標(biāo)要求

4.3 墩身鋼筋施工

墩身主筋主要采用雙面焊接的方式，墩內(nèi)鋼管之間作為平臺(tái)，將鋼筋定位管架放置在平臺(tái)頂部，為了嚴(yán)格控制間距，四周需要設(shè)置鋼筋定位梳子板。為了方便每一個(gè)工作循環(huán)模板之間高度可以相互配合，控制每段鋼筋長度為4.5 m[3]。

4.4 混凝土澆筑施工

完成墩身模板的安裝后，進(jìn)行混凝土的澆筑，在澆筑前，為了確?；炷辆哂休^好的和易性、均勻性以及塌落度，必須嚴(yán)格把控混凝土原料以及配合比例。

混凝土灌注之前需要拌置和混凝土水灰比相同的砂漿，將砂漿打入輸送泵，然后再灌注混凝土。薄壁空心墩墩身混凝土的灌注和振搗必須分層進(jìn)行，控制每一層厚度約為30 cm，關(guān)注度方向?yàn)檠刂０灞?，灌注盡量均勻進(jìn)行，灌注的同時(shí)可以進(jìn)行振搗，通常情況下，應(yīng)用插入式振搗器進(jìn)行振搗。振搗的過程中，首先振搗模板壁古今的混凝土，然后再振搗中間位置的混凝土，完成振搗后，混凝土不出現(xiàn)下沉以及氣泡即為合格?；炷恋臐仓仨氝B續(xù)進(jìn)行，在澆筑的過程中，為了防止模板松動(dòng)對(duì)澆筑質(zhì)量產(chǎn)生影響，必須時(shí)刻灌注模板的變化。另外，混凝土在導(dǎo)振的過程中，避免高溫下進(jìn)行施工，在澆筑過程中配備專業(yè)的工作人員對(duì)模板的情況進(jìn)行觀察[4,5]。

4.5 模板的拆除及翻升

如果上半部分混凝土的澆筑強(qiáng)度不低于3 MPa，下半部分混凝土的澆筑強(qiáng)度不低于10 MPa，即可進(jìn)行模板翻升以及混凝土模板的拆除工作，首先將模板固定架進(jìn)行拆除，松開模板之間的拉桿，完成模板拆除后，立即進(jìn)行清理并均勻涂抹脫模機(jī)，然后用塔吊將模板進(jìn)行吊升至第三階段位置，完成定位放線后，進(jìn)行安裝，然后進(jìn)行下一個(gè)施工環(huán)節(jié)的混凝土澆筑工作。

5 結(jié)語

公路工程在施工過程中，經(jīng)常會(huì)遇到薄壁高端施工。翻模法施工在薄壁高墩施工中的應(yīng)用，應(yīng)用的主要技術(shù)為翻轉(zhuǎn)模板技術(shù)，整個(gè)施工過程中，模板投入量較少，模板的利用率和周轉(zhuǎn)率都較高，可以在多墩柱施工中循環(huán)使用，有效降低施工成本，對(duì)于在施工過程中出現(xiàn)的扭轉(zhuǎn)和偏心現(xiàn)象，很容易進(jìn)行控制。另外，翻模法施工速度快，施工質(zhì)量好，施工過程簡單，具有較低的施工要求，不影響施工環(huán)境，施工過程安全性較高，在施工過程中投入的人力較少，具有較好的經(jīng)濟(jì)型。值得廣泛推廣和應(yīng)用。