橋臺混凝土單邊支模技術的成功應用

劉慶全

摘 要：大型橋臺，墻體緊靠山體懸崖，無法按照常規方法對橋臺進行雙面支模并加固施工，只能使用單側支模方案。本文針對深圳市環城南路1號橋項目，經過設計方、建設方及監理方和施工方等方面的技術人員反復討論，多次進行力學計算和縝密的技術經濟分析，最終確定使用單邊支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保證了工程質量，節約了成本，又達到了工期要求。

關鍵詞：大型橋梁;橋臺;單邊支模

中圖分類號：U442 文獻標識碼：A

深圳市環城南路1號橋項目，地處市郊，周邊環境復雜，三面為居民區，一面靠近石山，全長68 m，橋兩端下部結構使用重力式橋臺，橋臺支座為18根?1 200 mm鉆孔灌注樁基礎，設計樁長40 m。橋臺結構為鋼筋混凝土，長度40.05 m，下部寬3.4 m，高8 m。上部橋臺寬1.6 m，由于靠近山涯邊，橋臺內側無法支模，懸崖外邊至橋臺內側的凈尺寸很小，最小處實際甚至已突出至設計橋臺內，需鑿除此部分，此空間無法按照常規方法對橋臺進行雙面支模并加固施工，且綜合考慮到鑿除巖石的成本很高，經多方論證，確定使用單側支模。經過設計方、建設方及監理方和施工方等方面的技術人員反復討論，多次進行力學計算和縝密的技術經濟分析，最終確定使用單邊支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保證了工程質量，節約了成本，又達到了工期要求。

1 施工難點分析

橋臺墻身厚度厚，高度大，混凝土在澆灌過程中產生的側壓力較大，因此，模板支撐體系要有足夠的強度、剛度和穩定性。橋臺距圍護距離不夠，無法滿足雙面支模空間要求，只能使用單面支模體系;由于外側無法使用常規支模方式，只能使用磚模或者原支護結構面上抹平噴錨砼作為模板面;內邊鋼模的固定初步選用在原支護結構上植筋（或直接植螺桿），然后與穿墻止水螺桿焊接的方式固定外加內部支撐配合。這樣能保證工期，也能有效保證模板的穩定性。

2 支模體系方案選擇

橋臺屬于市政工程受力結構中的豎向部件，它的單邊模板構造通常是鋼材支架用于頂撐，單邊模板安裝系統或利用雙頭對接螺桿與橋臺縱向受力主筋焊接或植筋的方法以達到目的。由于目前深圳地區沒有相應的鋼支架頂撐單邊模板安裝系統租賃，如果需要使用此方法，需要加工大量的鋼型材承重架，成本比常規方法消耗的成本高，而且工期會大大延長。利用雙頭對接螺桿與植入巖石中的鋼筋焊接，相對增加的費用也較小，工期也可以保證，但利用雙頭對接螺桿需穿透防水層，在防水施工時處理好防水節點，除穿墻螺桿使用止水環外還需在在止水螺桿穿透防水層的位置做好節點處理。綜合考慮本工程的特殊性和現場實際情況，決定選用對拉螺桿植筋（或小部分與巖石中的植入鋼筋焊接）的方法來做單側模板。

3 單邊模板安裝系統施工流程

（1）橋臺外側的巖石邊坡進行錨桿植筋。（2）巖石坡面噴錨鋼筋混凝土，然后整平（或抹平整）或用砌體砌作磚模，部分磚砌體和外面墻體間用石子填平。（3）橋臺鋼筋綁扎及分項驗收。（4）內邊的鋼模施工。（5）內邊的鋼模加固及內側斜支撐施工。（6）混凝土澆灌。（7）內側支撐及模板拆除。（8）止水螺桿內側外露部分拆除及螺桿部位補水泥砂漿。

4 施工控制要點

4.1 整個受力構件的系統和其材料的選定

單邊模板安裝系統由緊固部分、頂撐部分與錨固部分組成。緊固部分包括面層模板、次木枋、主木枋與穿墻螺桿，頂撐部分包括斜撐與連接桿等，錨固部分包括地錨桿。

緊固部分：面層模板使用18 mm厚夾層木板，次木枋選用50×100，豎向設置@200 mm，主木枋為φ48×2.8雙鋼管@400 mm，穿墻螺桿使用φ16間距縱向為400，橫向為500 mm。

頂撐部分：斜撐與連桿均使用φ48×2.8鋼管，縱向間距與螺桿橫向間距相同;斜撐上口與豎撐相交處為絲口頂托，下口與地錨桿連接撐于底板或樓板。

錨固部分：底板使用φ48×2.8=550 mm（預埋350 mm）鋼管，斜桿與地錨桿相交處通過縱向鋼管用活動扣件扣緊，斜桿與地（樓）面相交處預留凹槽，確保斜撐直頂在底板或樓板砼上[1]。

4.2 系統設置控制要點

根據橋臺墻身單側支模施工工況，橋臺基礎澆灌高度最大，為本工程最不利位置。因此，選擇橋臺基礎為本工程樣板，建立受力分析模型，其余位置均以此為標準，參照實施。

（1）預埋預留：橋臺基礎澆灌前，分別在距橋臺墻身1.5 m、2.5 m、3.5 m處預埋長度≥0.5 m（錨固長度不小于350 mm）的短鋼管作為地錨支撐點。內轉角處按45°角設置預埋點。地錨縱向間距為

500 mm，底板上的預埋支撐點均使用縱橫通長鋼管連成整體。橋臺墻身翻邊內沿縱向預埋Φ16螺桿，間距同螺桿間距，距翻邊0.2 m。下部同時為保證斜撐穩定性，使用Φ48×2.8（錨固長度不小于400 mm）鋼管預埋在距橋臺墻身0.5 m的底板（樓面）上作為斜拉鋼管拉結點，拉接點處用雙扣件連接。

（2）模板拼裝與緊固：模板使用18 mm夾層木板，按照預排的螺桿間距在現場彈線打孔，逐塊拼裝成整體后，放置豎向次木枋，直接用鋼釘固定在模板上，橫向主木枋，并將穿墻螺桿用“3”型調節件緊固上，最下排主木枋固定在剪力墻上翻邊預埋螺桿上。

（3）頂撐系統設置：在墻板模板整體拼裝完畢并調校到位后且對拉螺桿緊固后，立即進行斜撐設置。斜撐通過活動扣件地錨連接，斜撐與主木枋連接使用頂托，固定位置詳見圖1，圖2。同時，斜撐必需直撐到地面預留凹槽處，以確保傳力效果。

（4）支撐穩定桿設置：將斜撐通過鋼管扣件呈反三角連接，在連接結點處設置縱橫通長連桿，要求所有斜撐桿單段長度不大于1.5 m，以保證斜撐桿件穩定。

5 系統受力計算

通過對整個單邊支模系統的受力進行荷載計算和應力分析，確定模板面層模板使用膠合板，厚度18 mm;內豎肋使用50 mm×100 mm木枋，內豎肋間距100 mm;外橫檁使用Φ48×2.8雙鋼管，外橫檁垂直間距200 mm;對拉螺栓水平間距300 mm，直徑25 mm。墻木模板立面圖如圖3所示。

6 質量保證措施

（1）鋼管、扣件均要用滿足規范的材料和構件，并且要經過抽樣檢驗合格具有檢驗報告后才能使用。（2）全部的鋼扣件必須在擰緊后，使用專用扭矩扳手校驗，且擰緊力矩必須大于55 N·m。（3）橋臺墻身混凝土澆灌總體分三層或四層澆灌振搗，首層高度要求在2 m至2.8 m，第二層要求在2 m至2.4 m，第三層1.6 m至1.8 m，并沿橋臺墻身均勻澆灌，每小時澆灌高度不能超過1.6 m，上層混凝土澆灌時，要求下層混凝土還沒有開始初凝，但是要求澆灌時振動棒插到交界面400 mm處。同時，為了降低混凝土的自由傾倒高度，要求用泵送軟管輸送混凝土，以減少混凝土澆灌時對模板側面的擠壓。先對施工人員進行技術和安全交底，且要求所有人員簽字確認，對橋臺墻身進行混凝土的澆灌，等橋臺墻身澆灌完之后再進行平板的澆灌，橋臺墻身澆灌過程中有施工管理人員控制砼的澆灌高度，使整個過程在安全、科學、合理的條件下開展，現場澆灌實行各區段的工長負責制。（4）為防止因扣件滑移導致炸模，斜撐與豎撐交界處均使用絲口頂托支撐，確保支撐體系牢固。

（5）斜撐桿后加穩定聯桿應保證桿件單段長度不大于2 m[2]。

7 安全施工保證措施

在模板安裝工作前，要先根據現場實際情況將安全防護設施設置好，搭設好鋼架等安全防護設施。由于拆除模板后留有釘子，工人不小心踩到釘子而受傷的情況時有發生，這是一個重要的安全隱患，所以，要求班組將拆除后的模板馬上撥出遺留的釘子，或者用錘子把釘子打平，避免釘子傷人。嚴格按規范和業主要求進行現場的臨時用電布置，所有機械設備都做好防漏電保護，所有管線規范操作安裝。在安裝鋼模板的時候，必需嚴格按照施工組織設計和力學計算書的有關要求實施，嚴禁不經許可改變模板技術參數。在安裝模板和其支架的時候，要求施工人員先安裝好臨時支撐，以防止構件傾覆，等模板和其支撐全部安裝穩固以后才可以對臨時支撐進行拆除。在拆除鋼模板時，必須先標出警戒區域，嚴禁無關人員進入警戒區，只允許操作工人進入。如有交叉施工，嚴禁同時在同一垂直面上進行施工作業，必須一塊塊拆除模板，由現場監管人員全過程監督。嚴格保護好木工圓鋸機的鋸片外露部分，用鋼絲焊成一個安全防護罩，在送木材的一側安裝防護擋板，如需要使用手提圓鋸機，必須設置安全可靠的防護罩。工人送料給圓鋸機或刨木機的時候，不允許用手直接送，要求用木棍送料。

綜上，橋臺混凝土最終確定使用單邊支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保證了工程質量，節約了成本，又達到了工期要求。

參考文獻

[1] 李柏亮.輕質泡沫混凝土的橋臺路基處理應用研究[J].建筑工程技術與設計，2019（6）：2080.

[2] 張立群，胡靖宇，于東超，等.凍融條件下橋梁橋臺混凝土裂縫加固效果的試驗研究[J].新型建筑材料，2019，46（5）：62-66.