橋梁工程薄壁空心高墩翻模施工工藝應(yīng)用

中國鐵建港航局集團(tuán)有限公司第一工程分公司

摘要：薄壁空心墩是常用的橋梁高墩設(shè)計(jì)形式，結(jié)構(gòu)簡單且經(jīng)濟(jì)性突出，可以增加橋墩的剛度。使用鋼模起吊翻模施工，不僅能保證施工質(zhì)量，而且可以有效加快施工進(jìn)度，有利于提高工程質(zhì)量。本文以大橋施工情況為例，說明了施工工藝原理及工藝流程，闡述了施工關(guān)鍵技術(shù)，分析了施工時(shí)注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：翻模法；薄壁空心墩；橋梁施工；施工技術(shù)

引言

但是大橋橋墩的施工難度較大，對(duì)施工要求較高，如果不采取合適的技術(shù)將會(huì)影響施工質(zhì)量。因此，如何運(yùn)用有效的施工工藝來進(jìn)行橋墩的施工成為了施工人員需要解決的問題。下面就結(jié)合實(shí)例對(duì)此進(jìn)行討論分析。

1 工程概況

1.1 設(shè)計(jì)情況

某大橋?yàn)榉蛛x式橋梁，右線橋長度513m，由3×35mT梁+（42+76+42）m懸澆箱梁+（3×40+4×30）mT梁組成，左線橋長度522m，由3×30mT梁+（5×40+2×30）mT梁+（42+76+42）m懸澆箱梁構(gòu)成，主橋?yàn)殡p向十車道，半幅橋面寬度25.25m。

主墩采用鋼筋混凝土變截面單薄壁空心橋墩。單幅橋薄壁墩身墩頂位置為17.25（橫橋向）×4.0（縱橋向）m的矩形雙室空心薄壁斷面，縱向?qū)挵炊崭?0∶1增加，壁厚順橋向?yàn)?0cm，橫橋向?yàn)?00cm，為使主墩的應(yīng)力均勻，在薄壁墩內(nèi)腔頂、底分別設(shè)0.5×3.0m（橫橋向）、0.5×3.0m（縱橋向）倒角。

過渡墩采用鋼筋混凝土等截面空心薄壁墩。左幅3號(hào)、右幅4號(hào)墩墩身為15.0×3.0m；左幅6號(hào)、右幅7號(hào)墩墩身為15.0（橫橋向）×3.5（縱橋向）米的矩形雙室空心斷面。

表1 主橋橋墩參數(shù)

1.2 現(xiàn)場施工條件

工程沿線屬亞熱帶濕潤氣候，溫和濕潤，雨量充沛，日照充足，無霜期長，冰凍期短，春雨、梅雨比較明顯。洪水多發(fā)生在4～10月，其中4～7月為梅雨季洪水，而8月～10月為臺(tái)風(fēng)期洪水。主橋跨V字型峽谷，地形陡峭，施工場地狹小，運(yùn)輸?shù)缆防щy。

2 施工工藝原理及工藝流程

在塔吊及施工電梯的配合下，墩身外安裝一套整體式支架，支架與模板之間預(yù)留一定間距，支架作為安拆模板、鋼筋安裝和混凝土澆筑的施工平臺(tái)，而且還可作為墩身施工時(shí)的全封閉安全防護(hù)裝置。利用具有一定工作強(qiáng)度的混凝土實(shí)體作為模板的固定支撐體，翻模時(shí)，保留最頂層模板作為翻升后模板的抱箍，從最下層模板開始逐一拆除利用塔機(jī)將模板吊起，并放置于頂層模板相應(yīng)平面位置上，將模板與周圍模板連接。重復(fù)以上操作至墩身澆筑完成。

工藝流程：測量放樣→外模安裝→接長、綁扎墩身鋼筋→內(nèi)模安裝→澆筑砼→砼養(yǎng)生→下一模施工。

3 施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 模板、支架設(shè)計(jì)及加工

模板高度的選定：綜合考慮了節(jié)段施工時(shí)間、機(jī)具長度及鋼筋配料后，將每個(gè)施工澆筑層確定為6m，同時(shí)又考慮到塔吊起重能力模板制作為1.5m一層，共做5層模板。

模板構(gòu)造的設(shè)計(jì)：由于墩身高，模板倒用次數(shù)多，確定面板使用6mm厚鋼板制作，模板設(shè)有L75×7角鋼豎肋、75×8橫肋及2[160a背箍，豎肋和橫肋組焊而成。

高墩施工縱斷面圖

薄壁高墩翻模結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要由：內(nèi)外模板、模板加固系統(tǒng)（對(duì)拉拉桿、定位銷套）、外模牛腿支架、內(nèi)模支架、內(nèi)外工作平臺(tái)、安全防護(hù)系統(tǒng)等組成。每肢墩身一套鋼模板（含內(nèi)外模），每套5節(jié)×1.5m/節(jié)=1.5m高。外模板的面板為δ6mmA3鋼板，豎肋帶采用L75×7角鋼，間距36cm，橫肋采用2[160a槽鋼背向拼立，間距75cm，并穿設(shè)JL25拉桿進(jìn)行加固。

順橋向模板根據(jù)墩身寬度加工模板，由于墩身在順橋向方向按80∶1進(jìn)行變坡，在順橋向方向墩身模板上設(shè)置橫向調(diào)解塊，調(diào)整墩身的縱向?qū)挾?。?nèi)模采用組合鋼模板。

模板示意圖

施工腳手架分成5層通過焊接和栓接固定在每節(jié)墩身模板上，作為施工平臺(tái)。

3.2 模板安裝

墩身每節(jié)施工高度為6米，由四層模板組成，第一次墩身模板的安裝時(shí)要按設(shè)計(jì)圖確定模板的拼裝順序，先拼裝墩身第一層的外模，確保第一層模板的平面位置和垂直度沒有問題后繼續(xù)安裝第二層、第三層、第四層模板，逐次將整個(gè)墩身的第一節(jié)外模板組拼完畢。每循環(huán)外模板安裝后吊裝內(nèi)模板，拼裝完成后，用鉛錘線和全站儀放樣打點(diǎn)來控制墩身模板的垂直度。

模板與模板連接采用φ18螺栓、螺絲固結(jié)。模板安裝后橫向分7層PVC套管拉桿從墩身內(nèi)部對(duì)拉鎖緊，豎向外圍采用[120mm槽鋼對(duì)焊后6道夾鎖模板。墩身第一次模板安裝時(shí)要保證模板懸空2～3cm，在四個(gè)角點(diǎn)和各邊中間用鋼楔塊支撐模板，其他空隙的地方用砂漿進(jìn)行封堵，這樣才能保證墩身第一次模板脫模容易翻模。

3.3 模板拆除及翻升

在混凝土強(qiáng)度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后，方可拆除。在常溫下當(dāng)墩身混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5MPa時(shí)，松動(dòng)大模螺，混凝土強(qiáng)度達(dá)到7.5MPa時(shí)可以拆除模板。模隔板混凝土強(qiáng)度達(dá)到100%以后才能拆除支撐。

模板翻升時(shí)，先用手拉葫蘆對(duì)墩身最下面一層模板分塊進(jìn)行拆除，并對(duì)模板的表面進(jìn)行清理。再用塔吊對(duì)該層的模板分塊進(jìn)行吊裝。每一塊模板的上升高度為6米，在墩身的平面位置仍然保持不變，在該層模板翻升和安裝就位、固定工作完成后準(zhǔn)備翻升上一層的模板。具體的操作步驟和第一層一樣，直到四層模板共6米全部翻升完成。