橋梁高墩翻模施工控制要點(diǎn)

馬 新 樞

(呂梁公路建設(shè)有限公司，山西 呂梁 033000)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國高速公路建設(shè)突飛猛進(jìn)，逐漸向中西部山區(qū)、深山區(qū)不斷推進(jìn)，施工條件越來越艱巨，地質(zhì)條件越來越復(fù)雜，地形起伏大，跨越深溝谷的高墩高架橋被廣泛應(yīng)用。在高速公路建設(shè)中，橋梁墩柱越來越高，與之相伴隨的是越來越大的施工難度，使得橋梁墩柱施工成為影響進(jìn)度和成本的關(guān)鍵因素。

高速公路對線型等方面的要求使得出現(xiàn)了許多高墩橋梁，在橋梁穩(wěn)定方面起著非常重要的作用。橋梁高墩施工是一種常見的施工方式，具有高度大、工程量大，高空作業(yè)多及作業(yè)條件差等特點(diǎn)，且隨著墩高的增加，施工周期、工程成本及安全風(fēng)險(xiǎn)因素相應(yīng)增加，進(jìn)一步增加施工難度。

橋梁墩身重心高，柔度大，具有施工周期長，模板和機(jī)械設(shè)備投入大，軸線準(zhǔn)確控制難度大，對接縫處理要求高的特性，對施工精度和質(zhì)量控制要求高。目前高墩施工常用的工法為滑模、翻模、爬模。本文以某高速公路高墩橋梁施工為例，介紹采用翻模工藝進(jìn)行高墩施工的技術(shù)，以期借鑒。

1 概述

高墩翻模施工是一種常見的高墩施工方式，該工法克服了滑模、爬模的缺點(diǎn)并吸取其優(yōu)點(diǎn)，能有效確保施工安全并提高工作效率。在翻模工法下，支承主體為墩身，在下層模板上支承上層模板，兩者循環(huán)交替上升，成型后的墩身質(zhì)量好，主要適用于等截面或變截面的實(shí)體或薄壁空心墩施工。

翻模工法可分為兩種類型，分別是塔吊翻模(如圖1所示)和液壓翻模。在塔吊翻模工法下，用鋼模板牛腿支架或橫豎肋背帶來支撐工作平臺(tái)，模板和工作平臺(tái)通過塔吊進(jìn)行提升。液壓翻模工法下的工作平臺(tái)與模板是呈分離狀態(tài)，使用提升架支撐工作平臺(tái)，使用固定在墩身主筋上的手動(dòng)葫蘆來完成模板提升。

某高速公路大橋橋址地勢陡峭，岸坡順層發(fā)育，墩臺(tái)位于陡峭邊坡。連續(xù)剛構(gòu)主跨跨度169 m，為該橋控制性工程，主墩墩高分別為105 m和107 m，墩身二次變坡，墩身上部75 m橫向外坡14∶1，下部32 m橫向外坡8∶1，橫向內(nèi)坡均為30∶1，墩身下部8 m為實(shí)體段，空心段最大壁厚396 cm，最小壁厚110 cm，對施工質(zhì)量和工期要求高，決定采用塔吊翻模方式進(jìn)行主墩施工，具有經(jīng)濟(jì)性好的優(yōu)勢。

2 施工工藝要點(diǎn)

在本項(xiàng)目施工中，主墩各配置一套翻模(一拖三)，采用翻模形式設(shè)計(jì)，每節(jié)高2 m。施工時(shí)，每次澆筑3節(jié)模板高度，每次翻3層模板，澆筑6 m高混凝土。第一次澆筑8 m高，以后每次澆筑6 m高，根據(jù)坡比不同設(shè)計(jì)調(diào)節(jié)塊進(jìn)行調(diào)節(jié)。

2.1 施工工藝

翻模施工工藝流程如圖2所示。

2.2 墩身線性控制

高墩施工區(qū)域一般在山谷或河谷中，高墩垂直度控制精度一直是高墩施工控制的難點(diǎn)之一。高墩墩身高度高，截面面積小，重心高，墩身柔度大，施工時(shí)軸線準(zhǔn)確控制難度大。

在本項(xiàng)目中，墩身垂直度測量采用全站儀控制。測量時(shí)，用全站儀對矩形空心墩的4個(gè)角進(jìn)行定位，再定出矩形空心墩的4條邊的位置，以此來支立空心墩的模板。墩身高程采用水準(zhǔn)儀控制相對高程方式進(jìn)行調(diào)整。在墩身施工中，要求在每次支立模前，應(yīng)確保墩身位置準(zhǔn)確，須對墩身位置精確放線，復(fù)核模板平面位置后方可進(jìn)行混凝土澆筑。在本循環(huán)混凝土澆筑完成后，為便于進(jìn)行下一循環(huán)模板支立位置調(diào)整，還要再復(fù)核墩身平面位置，如此循環(huán)進(jìn)行。

2.3 墩身鋼筋安裝

墩身連接的預(yù)埋鋼筋采用焊接連接，須提前對鋼筋進(jìn)行預(yù)彎。墩身翻升高墩每模6 m，接長鋼筋長度按6 m場內(nèi)下料，確保同一截面鋼筋接頭不超過25%。環(huán)向鋼筋綁扎須牢靠(如圖3所示)，豎向鋼筋采用幫條焊或雙面焊連接，確保同一截面內(nèi)鋼筋接頭數(shù)量及焊接質(zhì)量。

2.4 墩身模板

主墩墩身采用塔吊翻模工藝施工。設(shè)計(jì)的模板每節(jié)2 m，共4節(jié)，每次澆筑6 m，使用時(shí)對模板進(jìn)行分類編號(hào)，上面三層新澆筑的混凝土模板的支撐力通過底層模板抱住已澆筑混凝土提供，通過穿墻拉筋將空心墩內(nèi)外模板加固。

在第一次組裝翻模前，第一層模板組裝標(biāo)高應(yīng)根據(jù)墩身高度合理確定后，將模板平面位置使用砂漿進(jìn)行找平。安裝模板時(shí)應(yīng)根據(jù)放樣輪廓線進(jìn)行，安裝完成后封堵模板底口以防止漏漿。

翻模翻升作業(yè)時(shí)，按照設(shè)計(jì)坡度計(jì)算出截面尺寸，根據(jù)模板尺寸配備調(diào)節(jié)塊，按照從下至上的施工順序拆裝模板。墩身截面采用二次收坡，采用調(diào)節(jié)塊進(jìn)行調(diào)節(jié)，下部使用完模板采用大塊改制成上部小塊以有效提高模板利用率。

在最上層混凝土澆筑完成后開始進(jìn)行模板拆除工作，拆除次序與組裝相反。先拆模板，后拆平臺(tái)，使用塔吊吊裝逐塊拆除。在進(jìn)行鋼筋安裝時(shí)，開始拆除下面一節(jié)外模。在進(jìn)行拆模時(shí)，使用手拉葫蘆將下面一節(jié)模板與上面一節(jié)模板上下掛緊，同時(shí)另設(shè)兩條鋼絲繩栓在上下節(jié)模板間。拆除左右和上面的連接螺栓，通過兩個(gè)設(shè)在模板上的簡易脫模器使下節(jié)模板脫落。脫模后放松葫蘆，使拆下的模板由鋼絲繩掛在上節(jié)的模板上。然后逐個(gè)將四周各模板拆卸并懸掛于上節(jié)模板上。

2.5 混凝土灌注

在灌注前，須指定專人對鋼筋數(shù)量、混凝土保護(hù)層、鋼筋焊接質(zhì)量及模頂平面位置等參數(shù)進(jìn)行校核無誤后，方可開始進(jìn)行混凝土澆筑。

在本項(xiàng)目施工中，采用高壓輸送泵輸送混凝土進(jìn)行澆筑，依據(jù)“分層、對稱”要求進(jìn)行施工，層厚控制在30 cm，要求進(jìn)行充分振搗。在澆筑中，為避免出現(xiàn)離析，須嚴(yán)格控制混凝土配合比，在澆筑高墩大于2 m時(shí)掛設(shè)串筒(如圖4所示)。

2.6 混凝土養(yǎng)生

采用土工布灑水(混凝土頂面，如圖5所示)+養(yǎng)護(hù)液(側(cè)壁，如圖6所示)養(yǎng)護(hù)方式進(jìn)行養(yǎng)生。

3 質(zhì)量控制措施

在橋梁結(jié)構(gòu)中，須嚴(yán)格做好高墩施工質(zhì)量控制。在行車荷載和各種因素作用下，橋梁高墩會(huì)受到復(fù)雜的彎矩扭矩作用，就不可避免的出現(xiàn)一定程度的彎曲和擺動(dòng)，這就要求墩身須具有一定柔度，須嚴(yán)格施工流程確保施工質(zhì)量。

3.1 模板工程質(zhì)量

模板經(jīng)過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，應(yīng)具有足夠強(qiáng)度和剛度，且裝拆方便。進(jìn)行模板接縫控制，模板進(jìn)場后進(jìn)行試拼，不合格的不得用于施工。安裝應(yīng)盡量采用大面板以減少接縫。模板接縫內(nèi)應(yīng)貼雙面膠帶，杜絕漏漿導(dǎo)致表面缺陷。

鋼模板應(yīng)由專人進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)配使用。模板安裝前，要均勻涂抹脫模劑。安裝后的模板應(yīng)連接緊密，縫隙應(yīng)密實(shí)填塞，做好高差、平整度、軸線位置、尺寸、垂直度等參數(shù)的校核，逐一檢查，做到流水作業(yè)，避免出現(xiàn)漏漿、錯(cuò)裝等。

3.2 混凝土澆筑

在舊混凝土表面澆筑新混凝土前，須將其表面鑿毛清洗干凈，用水濕潤后，確保新舊混凝土之間能結(jié)合良好，避免出現(xiàn)裂紋。

混凝土澆筑時(shí)，要嚴(yán)格控制分層厚度，最大層厚不超過30 cm。同時(shí)，控制混凝土自由下落高度，最高不超過2 m，超過2 m要使用串筒或流槽，以免離析。

3.3 混凝土溫度控制

施工時(shí)，指定專人采用便攜式電子溫度記錄儀，預(yù)埋專用測溫線，設(shè)置5 min～60 min自動(dòng)采集溫度，對混凝土內(nèi)部溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測。

本項(xiàng)目中，墩身大體積混凝土采用冷卻管降溫措施。為將混凝土內(nèi)表溫差控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求將冷卻水管埋設(shè)在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使用冷卻水循環(huán)來降低混凝土內(nèi)部溫度，以確保墩柱澆筑質(zhì)量。

3.4 翻板施工接縫控制

高墩施工縫如處理不到位，就容易成為墩身受力的薄弱處，高墩施工對施工縫處理質(zhì)量要求高。在進(jìn)行模板拼接時(shí)，接縫處每次都要粘貼雙面膠帶。在模板安裝時(shí)，應(yīng)對上下兩節(jié)模板橫向接縫處進(jìn)行重點(diǎn)檢查，確保接縫連接嚴(yán)密，不得有漏漿。為確保施工縫和模板縫重合，要求每層混凝土澆筑和模板頂面平齊。為確保節(jié)段接縫處模板不外脹，還應(yīng)加大模板和支撐剛度。

3.5 墩身防扭曲控制

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)尺寸檢查時(shí)，須將量取的內(nèi)外模板對角線尺寸留底。在進(jìn)行混凝土澆筑過程中，由專人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，根據(jù)留底的對角線數(shù)據(jù)對出現(xiàn)的異常來調(diào)校墩身內(nèi)部腳手架和底節(jié)模板桁架。同時(shí)，采用全站儀復(fù)核放樣控制點(diǎn)，對墩截面的四大相切點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，將結(jié)構(gòu)允許誤差控制在允許范圍內(nèi)，達(dá)到防止墩身扭曲目的。