翻模施工工藝在橋梁高墩工程中的應用探討

黃誠崗

摘要：高墩是我國現代橋梁建設中的一大重難點所在，選擇合適的施工技術具有關鍵性意義。文章介紹了我國橋梁高墩的發展歷程，分析了橋梁高墩工程中翻模施工工藝原理與技術要點，并結合工程案例，探討了翻模施工工藝在橋梁高墩工程中的具體應用。關鍵詞：翻模施工工藝;橋梁;高墩;技術要點;工程案例

中圖分類號：U443.22 文獻標識碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.035

文章編號：1673-4874（2019）10-0124-04

0引言

隨著我國社會經濟的發展，國家公路網體系逐漸完善，并開始大規模進入山嶺重丘地區，為適應復雜的地形地質條件，山區高墩橋梁大量修建。在此背景下，爬模、翻模等施工工藝的運用也更加廣泛，并取得了較為顯著的成果，其可在保證工程質量的同時，加快施工進度、降低施工成本，切實提高工程效益，十分值得研究、推廣。

1我國橋梁高墩的發展歷程

基于我國交通系統的逐步完善，東部沿海地區公路網絡基本成型，高速公路建設開始進入西部山嶺重丘地區。此區域工程建設面臨著復雜的地形條件，由于高低落差相對較大，大規模的橋梁工程建設成為必然，其在跨越深溝、山谷方面具有顯著優勢。據相關不完全統計資料顯示，山區公路中，橋墩高度>30m的橋梁數量占比在50%以上;單跨跨徑>150m、橋墩高度>70m的特殊橋梁占比在10%-15%;常規橋梁（包括部分橋墩>40m、多跨總跨徑>1000m的特大橋）占比在85%-90%以上。由此可見，橋梁尤其是高墩橋梁在我國公路建設中占據著十分重要的地位，如龍潭河特大橋最高橋墩高178m、馬河特大橋最高橋墩高152m、亞洲第一高墩橋梁——赫章特大橋最高橋墩高195m（見圖1）。

高墩橋梁快速發展的同時，也對我國橋墩施工提出了更高的要求，滑模、爬模、翻模等多種施工技術逐漸發展起來并走向成熟，得到了廣泛的應用。就以上三種施工技術而言，翻模技術在施工效率、成本、外觀質量等方面均更具優勢，值得進一步研究，本文主要圍繞此展開具體分析。

2 橋梁高墩工程中翻模施工工藝原理與技術要點

我國橋梁事業發展至今，高墩工程已經十分常見，翻模技術也逐漸發展成熟。本文主要圍繞其施工工藝原理與技術要點展開具體分析。

2.1翻模施工工藝原理

2.1.1工藝原理

翻模施工工藝，主要是在橋梁施工中將橋墩自身作為外模與主要受力結構，通過工作平臺的提升實現混凝土的不斷澆筑。當平臺提升至設定高度時可拆除底部模板，并安裝上升至最頂端的模板，繼續進行鋼筋綁扎、混凝土澆筑工作。橋梁高墩翻模施工過程中，共計分為三道工序：模板翻轉提升、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。通過這三道工序的循環往復，可快速完成橋墩澆筑工作。圖2所示即為某工程翻模施工流程。

2.1.2 工藝優點

本文根據相關工程實踐經驗，將高墩翻模施工工藝優點總結如下：

（1）工期短：翻模施工無需開展持續性施工，可多個高墩同時作業，有效提高了設備利用率，縮短工期。

（2）混凝土外觀良好：根據傳統滑模施工情況來看，橋墩外觀往往不盡人意，而通過翻模技術的應用，可有效美化混凝土外觀。

（3）經濟性好：橋梁高墩翻模施工中各種設備、材料反復使用，可有效減少材料浪費的情況，降低工程成本，經濟效益良好。

（4）施工效果好：橋梁高墩翻模施工主要是一天一板，施工效率高，且不易出現高墩錯臺、扭曲的情況，整體質量可靠、效果好。

（5）安全性高：高墩翻模施工平臺穩定性好、承載力強，在抗風方面表現十分優異，整個施工過程的安全系數較高。

2.2 翻模施工技術要點

結合翻模施工工藝原理與工程實踐經驗可知，鋼筋安裝、模板翻轉、混凝土澆筑養護是橋梁高墩施工中的關鍵環節所在，必須加強重視，在實際作業中規范落實相關操作，確保工程質量可靠、無安全隱患。本文主要就施工關鍵環節技術要點與質量通病防治問題展開具體分析。

2.2.1 施工關鍵環節技術要點

2.2.1.1 鋼筋安裝環節

鋼筋制作安裝質量直接關系到翻模作業安全司題，實際作業中必須要嚴格按照設計方案與相關技術指標要求進行施工：

（1）嚴格根據設計圖紙，進行鋼筋制作，控制墩身每一節鋼筋長度。

（2）每完成兩節墩身施工后，需對鋼筋進行加長處理，豎向鋼筋使用直螺紋、套筒連接，其他采取焊接方法。為保證施工質量可指定主筋連接套筒供應商。主筋需預留12cm接頭區域，確保鋼筋連接正常。

（3）完成主筋連接工作后，使用螺紋鋼固定，嚴格根據控制點要求檢查鋼筋位置，確認無誤后可繼續安裝水平鋼筋、箍筋，要求定位準確、綁扎牢固。

2.2.1.2 模板翻轉環節

此環節是橋梁高墩施工的重難點所在，其主要分為模板安裝、模板翻升兩大步驟，本文將具體作業要點歸納如下：

（1）模板安裝：①將模板清理干凈，確保無雜物、油污，以免對施工質量產生影響;②先安裝外模，以外模為基礎拼裝墩身第一節外模，嚴格按照預先設定的流程、標記依次安裝，保證模板質量可靠;③完成外模安裝后，展開各項指標檢驗工作，包括平整度、嚴密性、穩定性等，確認合格后方可安裝內模;④內模安裝時，使用螺栓將模板連成整體，并吊裝圍帶、拉桿，模板成型后對各部位安裝尺寸進行檢查，確保無誤后方可吊裝模板固定架。

（2）模板翻升：①完成第一節墩身澆筑且達到一定強度后，可在內外模板固定架上安裝小型吊籃，依次拆除模板固定架、第一節模板內外圍帶，將內外模板間拉桿放松，已拆卸材料放入吊籃，并運輸至第三階段混凝土平臺，依次類推;②拆下的模板需做好清理工作，方可繼續投入使用;③重復模板安裝、翻升，依次完成整個橋梁墩身施工作業，同時嚴格落實鋼筋檢查工作，切忌出現錯位問題。

2.2.1.3 混凝土澆筑養護環節

橋梁高墩工程中，混凝土澆筑是一大核心內容，其施工質量直接關系到整個橋梁高墩的最終呈現效果。橋梁高墩混凝土澆筑養護，必須關注兩大點：強度和外觀質量。具體措施包括：

（1）合理選擇水泥型號，做好混凝土配比工作，切實保證混凝土強度滿足要求。

（2）科學開展混凝土攪拌工作，要求必須攪拌均勻，嚴格控制混凝土塌落度。

（3）根據橋梁墩身高度，使用混凝土泵送設備分節注入混凝土，嚴格控制機械泵振動幅度，切實保證墩身強度達標、外觀良好。

（4）做好墩身混凝土養護工作，及時灑水，合理采用塑料薄膜、無紡布、養護液等進行養護，保證墩身質量可靠。

（5）若是在墩身施工中發現質量隱患，必須及時查找原因、落實整改，做好后續管控、驗收工作。

2.2.2 施工通病及其防治

在高墩翻模施工中，若是操作不規范極易導致一些施工通病的出現，包括：跑模、脹模、漏漿、混凝土層隙等，對此必須明確相應的防治措施。

2.2.2.1 跑模

跑模問題的出現直接影響墩身規格形狀，嚴重時會導致側模崩塌，出現嚴重的安全、質量事故，對此，施工中必須做好以下幾點工作：

（1）落實模板受力計算，明確模板主要受力部位材料規格，選擇合適直徑的內外模對拉螺桿，承擔好混凝土側壓力。

（2）混凝土澆筑中布料均勻，由專人負責檢查模板支撐情況。

（3）及時加固模板松動部位，最大限度減小墩身混凝土施工的影響。

2.2.2.2 脹模

脹模問題主要表現為局部模板變形鼓出，導致混凝土平整度不達標，對此必須落實相關加固工作：

（1）在外模底部設立固定撐，并設對拉螺栓進行加固。

（2）重視模板的端頭、拐角部位的連接與加固。

（3）對于部分采用鋼管卡具組裝模板的部位，實時檢查卡具是否牢固，確保證模板安裝穩定。

2.2.2.3 漏漿

漏漿這一問題在施工中較為常見，輕則導致麻面，重則出現蜂窩、露筋，對此必須要確保模板安裝到位，主要包括：模板承墊底部預先用水泥砂漿沿模板內邊線抹成條帶并進行找平、采用U型卡扣緊模板相接處、采用長木螺釘將鋼模邊肋與木模進行固定等措施。

2.2.2.4 混凝土層隙

混凝土層隙主要會導致受力結構的受力截面面積減小，影響結構物抗震能力，這對于高墩橋梁而言危害十分大。對此必須要重視墩身模板支好后的清理問題，嚴格按規范在模板底部預留清渣口，將各種雜物沖吹清理干凈后及時封閉清渣口，保證后續混凝土澆筑工程質量可靠。

3 實例探析翻模施了工藝在橋梁高墩了程中的應用

3.1工程概況

本文僅以某高速公路特大橋主墩工程為例展開分析。此橋梁為分離式大橋，橋面;爭寬11.25m，左幅、右幅的長度分別為1009.48m、1005.48m，橋梁上部為預應力混凝土連續剛構丁梁簡支，跨徑為（1×40+81+150+81+16×40）m;主墩墩柱為雙肢薄壁實心墩，截面尺寸為6.5m×2.6m，墩高50-58m，采用C50高性能混凝土。

3.2 高墩施工方案

本橋梁上部結構采用掛籃懸澆法施工，主墩墩柱采用翻模施工方法。由于采用木模板施工，模板容易變形，且周轉次數有限;而采用鋼模板自重較大，穿心對拉施工容易削弱墩身截面。對此本項目提出采用鋼木組合式模板進行翻模施工，選用進口維薩板，豎肋、橫肋分別采用卓木工字梁、鋼模背肋，整體呈拼裝式模板。

這種模板較好地融合了兩種模板的優勢，節約了鋼材的用量，減少了模板提升次數，提高了施工效率，有效保證了高空作業安全。

3.3 鋼木組合模板翻模施工技術

3.3.1工藝流程

本項目鋼木組合模板翻模施工工藝流程如圖3所示。

3.3.2 施工要點

（1）第一次澆筑混凝土：項目施工現場打好承合，各方面均準備就緒后，可開始進行墩身混凝土澆筑。用塔吊將拼裝好的模板合上，第一次澆筑施工時使用對拉螺桿加固模板。如圖4所示。

（2）鋼筋綁扎：完成第一次混凝土澆筑后可以開始鋼筋綁扎工作，需做好以下工作：①安裝支架，將模板吊裝就位，安裝并固定好三腳架;②現場配備槽鋼、模板進行主平臺的搭建工作;③在三腳架上安裝主背楞、斜撐;④完善主平臺的安全防護工作，防止出現墜樓事故等;⑤完成主平臺搭設后，施工人員在平臺上進行鋼筋綁扎。

（3）合模：第一次混凝土澆筑完成且強度達設計要求后，將模板、架體等拆除，清理好模板，根據設計圖紙將爬架吊裝至相應預埋件點，利用可調斜撐對模板垂直度進行調整，通過后移裝置確保模板下沿與已澆筑完成混凝土結構表面貼緊，避免出現錯臺、漏漿等情況。

（4）校正模板：合上模板后做好相應的校正工作，主要工作要點體現在如下幾個方面：①陽角斜拉處;②背楞間用芯帶鏈接處;③兩塊模板鏈接處;④拉桿力度均勻情況。

（5）預埋爬錐：第二次及后續混凝土澆筑前，均使用m0定位螺栓將預埋件與面板固定牢靠（見圖5），爬錐上均勻涂抹好脫模劑，以免出現拆卸困難的情況。

（6）第二次澆筑混凝土：圖6所示即為第二次混凝土澆筑示意圖。

（7）退模：混凝土強度達設計要求后可退模，用后移扳手轉動后移齒輪即可。

（8）重復上述步驟。

4 結語

綜上所述，在橋梁高墩施工中，利用翻模技術能夠很好地解決橋墩高、跨徑大的施工問題，這種方法施工速度快，可有效縮短工期、節約資金，同時施工質量較好，可保證橋墩外觀良好、無錯臺等質量問題。在橋梁高墩工程實踐中，施工單位必須重視翻模技術的運用，做好相關準備工作，嚴格控制各道工序，同時不斷總結施工經驗，落實相關技術培訓、指導工作，全面發揮翻模技術應有的優勢，切實保證公路橋梁建設質量。