翻模技術(shù)在高墩施工中的應(yīng)用

中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司 重慶 404100

隨著山區(qū)高速公路建設(shè)的日漸普及，特別是一些地勢(shì)陡峭、場(chǎng)地狹窄地區(qū)，跨越深溝峽谷的薄壁空心墩橋梁大量涌現(xiàn)。塔吊翻模技術(shù)以塔吊作動(dòng)力進(jìn)行高墩施工，主筋采取切割直螺紋后套筒連接，用跟蹤控制的方法進(jìn)行測(cè)量控制。克服了滑模、爬模施工的缺點(diǎn),把施工作業(yè)平臺(tái)和模板分成兩個(gè)獨(dú)立的體系，配套設(shè)備較少，施工機(jī)具投入小，模板剛度要求低、自重小，混凝土外觀質(zhì)量容易控制，施工糾偏容易，可以連續(xù)和間斷施工。在確保施工質(zhì)量的同時(shí),兼顧了施工進(jìn)度；合理地使用機(jī)械，提高了高墩施工效率，減少了工程投入、節(jié)約了工期[1]。

1 工程概況

墨臨公路陷田1號(hào)大橋孔跨布置為左右幅 12×40m，橋長(zhǎng) 483.48m。其中下部結(jié)構(gòu)2#～7#采用變截面空心墩，左右幅共 14 個(gè)空心墩；最大高度為61m，最小高度為45m；墩柱尺寸為6m×2.1m、6m×1.9m、(墩頂 )，壁厚均為 50cm，橋墩縱橋向兩側(cè)墩身按 80：1 進(jìn)行收坡，墩底尺寸根據(jù)墩高確定；墩底、墩頂實(shí)心段均高 2.5m；墩底實(shí)心段頂部設(shè)置 φ100mm 鋼管泄水孔；橋墩縱橋向兩側(cè)墩壁每隔5m交錯(cuò)設(shè)置通風(fēng)孔。

2 塔吊翻模施工原理

利用已澆筑成型的鋼筋混凝土為支撐主體，內(nèi)、外模板通過(guò)拉桿與混凝土實(shí)現(xiàn)密貼，由下層模板與混凝土之間的粘結(jié)力和摩擦力支撐上層模板及操作平臺(tái)。隨著墩身鋼筋骨架的接高，通過(guò)塔吊逐節(jié)向上翻升模板，完成每次預(yù)定高度的墩身混凝土澆筑任務(wù)，如此反復(fù)循環(huán)直至墩頂。該工藝既解決了空心墩一模到頂所導(dǎo)致的鋼筋、混凝土施工等技術(shù)難題，又保證了工程質(zhì)量、施工安全，同時(shí)也降低了施工成本[2]。

3 塔吊翻模施工工藝

3.1 工藝流程

見(jiàn)圖1：

3.2 施工工藝方法

（1）墩柱中心定位放樣。利用全站儀準(zhǔn)確測(cè)量放出橋墩柱中心點(diǎn)、橋墩軸線及邊緣線，并用油漆標(biāo)示于承臺(tái)頂面。

（2）墩底鑿毛清理。將承臺(tái)墩底部分混凝土鑿毛、并清除松散混凝土，露出新鮮混凝土，最后用風(fēng)槍將雜物吹出及清洗雜物，以便于承臺(tái)與墩柱能充分進(jìn)行接觸。

（3）鋼筋加工及綁扎。鋼筋集中在加工場(chǎng)內(nèi)制作，分類(lèi)堆放、設(shè)置標(biāo)識(shí)，保證了制作鋼筋的精度。

采用現(xiàn)場(chǎng)綁扎法，嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層厚度，采用胎架對(duì)主筋進(jìn)行準(zhǔn)確定位，設(shè)置 C40 混凝土墊塊，胎架采用 15mm鋼板機(jī)械加工成梳齒板。

鋼筋主筋接頭采用墩粗直螺紋套筒連接，鋼筋的材料、加工、接頭和安裝均應(yīng)符合要求，直螺紋套筒應(yīng)具有相關(guān)檢測(cè)證書(shū)并符合試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。鋼筋加工安裝完成后，經(jīng)自檢合格，報(bào)監(jiān)理工程師，檢驗(yàn)合格后方進(jìn)行下道工序[3]。

（4）模板安裝。模板參數(shù)：①模板結(jié)構(gòu)：模板為定型鋼模板，每節(jié)高度2.25m，每一塊獨(dú)立模板由面板、豎肋、背楞等構(gòu)件組成。②模板材料：面板使用5mm鋼板，邊框使用δ12×100mm鋼板，豎肋使用[10槽鋼，間距 300mm，背楞使用2根[16槽鋼，間距800mm，材質(zhì)均為 Q235。對(duì)拉桿采用φ20mm精軋螺紋鋼，M20對(duì)拉螺栓。每一節(jié)模板設(shè)一道工作平臺(tái)，圍繞墩柱四周，凈寬0.6m，高1.2m，環(huán)向每1.1m一道立柱。立柱背側(cè)采用[6.3槽鋼作三腳架，與外模間采用M20高強(qiáng)螺栓連接，平臺(tái)滿(mǎn)鋪30mm厚木板，臨邊防護(hù)采用安全防護(hù)網(wǎng)。模板采用塔吊及人工輔助分塊吊裝，模板安裝順序：首先進(jìn)行鋼筋綁扎，安裝內(nèi)模，內(nèi)模安裝完成后，再安裝外模。模板安裝完后對(duì)模板進(jìn)行檢查驗(yàn)收，合格后方可進(jìn)入下道工序。

圖1

（5）混凝土施工。采用C40混凝土，混凝土于拌和站集中拌制、罐車(chē)運(yùn)輸、串筒入模、混凝土輸送泵及塔吊澆筑、插入式振搗的施工方法。澆筑混凝土前，應(yīng)檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件的位置、尺寸和保護(hù)層厚度，確保其位置準(zhǔn)確、保護(hù)層符合要求，并將墩內(nèi)雜物清理干凈?？招亩伟疵?jī)晒?jié)4.5m標(biāo)準(zhǔn)段循環(huán)施工，直至墩頂。因墩身混凝土分節(jié)澆筑，故過(guò)程中應(yīng)控制好每節(jié)混凝土頂面高程，保證相鄰兩段墩身接縫良好，保證外觀美觀質(zhì)量。

（6）模板拆除及提升。①模板拆除。墩身混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度50%即可拆模，拆模順序：從下往上每段模板共3節(jié)，首先拆除第一節(jié)立于第三節(jié)當(dāng)作第二模的第二節(jié)模板(第一模第三節(jié)模板當(dāng)做第二模第一節(jié)模板)，然后再拆除第二節(jié)模板。②模板提升。利用塔吊將模板提升至安裝節(jié)，提升過(guò)程中應(yīng)有專(zhuān)人監(jiān)視，防止模板與周邊固定物碰撞。

（7）空心隔板段施工。采用空心墩內(nèi)搭設(shè)碗扣支架支撐體系進(jìn)行空心隔板段施工，支架立桿間距為0.9×0.6m，橫桿步距為0.6m，上下設(shè)頂、底托，頂托上部設(shè)10×10cm方木、5×10cm方木縱橫向布置。

（8）墩頂實(shí)心段施工。當(dāng)模板翻升至墩頂實(shí)心段底部時(shí)，拆除墩身內(nèi)施工平臺(tái)和模板，搭設(shè)外側(cè)施工平臺(tái)和安裝防護(hù)欄桿與安全網(wǎng)，并在墩身內(nèi)側(cè)安裝封閉段支架和模板，然后綁扎鋼筋，安裝外模(同墩身模板施工),最后澆筑混凝土，過(guò)程中應(yīng)注意控制混凝土澆筑速度。

（9）混凝土養(yǎng)生。采用包裹塑料布噴淋法養(yǎng)生,沿墩身高度延伸高壓水管,按照墩身截面尺寸加工環(huán)形噴淋水管,用高揚(yáng)程壓力泵給縱向水管送水,縱向水管給環(huán)形噴淋管送水,環(huán)形水管將水直接噴至混凝土表面,脫模后養(yǎng)生持續(xù)時(shí)間不少于7天。

4 施工注意事項(xiàng)

（1）豎直度控制為高墩施工的重難點(diǎn)，現(xiàn)場(chǎng)利用高精度全站儀配合四點(diǎn)定位垂球法來(lái)控制、檢測(cè)模板和混凝土施工的偏移情況，隨時(shí)校核調(diào)整[4]。

（2）翻模施工由于多次立模、澆筑，易引起外觀質(zhì)量下降；故節(jié)段施工過(guò)程中，應(yīng)從混凝土性能、立模精度、拆模養(yǎng)護(hù)及外觀處理等方面加以控制。

（3）翻模結(jié)構(gòu)各部件應(yīng)連接牢固，遇有異常應(yīng)及時(shí)處理；翻模結(jié)構(gòu)拆除應(yīng)嚴(yán)格按順序進(jìn)行，確保人員和設(shè)備安全。

（4）重復(fù)利用的模板應(yīng)保持其所要求的形狀、強(qiáng)度、剛度和表面光潔,未經(jīng)清理校正或不合格的不得使用。

（5）施工中遇大風(fēng)、大雨或其它原因必須停工時(shí)，應(yīng)切斷電源，采取停工處理，復(fù)工后要加強(qiáng)中線觀測(cè)。

5 結(jié)語(yǔ)

本項(xiàng)目高墩塔吊翻模施工的實(shí)踐表明，翻模施工工序簡(jiǎn)單、施工連續(xù)、周期短，是一種較為科學(xué)、合理的技術(shù)工法。過(guò)程中，項(xiàng)目通過(guò)模板的計(jì)算優(yōu)化及現(xiàn)場(chǎng)翻模工藝總結(jié)，極大的提高了高墩施工效率，節(jié)約工期，降低施工成本，并為同類(lèi)橋梁高墩施工提供一定的借鑒。