曼瓦5號大橋橋梁高墩翻模法施工中的控制要點(diǎn)

摘要 為提升橋梁工程建設(shè)水平，保障橋梁高墩施工安全性，可應(yīng)用翻模工藝，為高墩施工提供技術(shù)支撐。因此，文章基于曼瓦5號大橋項(xiàng)目，對橋梁高墩中翻模法的施工控制要點(diǎn)展開研究。通過研究可知，為確保高墩施工質(zhì)量，應(yīng)結(jié)合翻模原理，做好模板拼裝、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)等環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制工作，發(fā)揮高墩翻模施工工藝的技術(shù)優(yōu)勢，夯實(shí)橋梁工程高墩建設(shè)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 橋梁工程；高墩；翻模工藝；施工技術(shù)

中圖分類號 U445 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）21-00106-03

0 引言

近年來，我國高速公路路網(wǎng)不斷擴(kuò)大，公路沿線的地形條件更加復(fù)雜，公路橋梁建設(shè)中的墩柱高度增加。為滿足橋梁高墩施工要求，翻模工藝應(yīng)運(yùn)而生。相較于傳統(tǒng)支架施工，翻模施工法具有成本低、效率高、可靠性強(qiáng)等優(yōu)勢，可保障高墩施工整體質(zhì)量，使其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、安全性符合建設(shè)要求。但在具體應(yīng)用高墩翻模工藝時(shí)，還應(yīng)掌握高墩翻模時(shí)的技術(shù)要點(diǎn)，減少質(zhì)量隱患。

1 項(xiàng)目概況

右幅K75+767.25曼瓦5號大橋（右幅橋梁起點(diǎn)：K75+306.710，右幅橋梁止點(diǎn)：K76+227.790）位于孟連至勐海高速公路2標(biāo)段。該橋梁為跨越山谷而設(shè)，孔跨布置及結(jié)構(gòu)形式為右幅30×30.5 m預(yù)制預(yù)應(yīng)力小箱梁。

橋墩為鋼筋混凝土圓截面雙柱墩及空心薄壁墩，雙柱墩柱徑分別為1.4 m、1.7 m、2 m；基礎(chǔ)為鉆孔灌注單樁基礎(chǔ)，樁徑分別為1.6 m、1.9 m、2.2 m，空心薄壁墩下設(shè)承臺接樁徑為1.4 m的鉆孔灌注群樁基礎(chǔ)，除1、4～5、13～15號橋墩樁基按嵌巖樁設(shè)計(jì)外，其余橋墩樁基均按摩擦樁設(shè)計(jì)；兩岸橋臺均為樁柱式橋臺，基礎(chǔ)為鉆孔灌注單樁基礎(chǔ)，樁徑為1.6 m，樁基均按摩擦樁設(shè)計(jì)。

橋址區(qū)高程介于1 226～1 301m之間，最低點(diǎn)為K75+720、ZK75+643處低洼溝谷地段，切割較深，地形起伏較大，總體地勢較陡，兩岸邊坡較陡，區(qū)域地貌屬微切割梁崗狀低山地貌。右幅K75+767.25曼瓦5號橋梁：橋長921.08 m（按單幅計(jì)），樁基86棵，墩柱52棵（其中薄壁空心墩6棵），蓋梁29個(gè)，箱梁120片。為確保本合同段高墩施工標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化，實(shí)現(xiàn)安全、質(zhì)量、進(jìn)度目標(biāo)，曼瓦5號橋空心薄壁墩為采用翻模施工工藝，具體工程量如表1所示。

2 曼瓦5號大橋橋梁高墩翻模法施工設(shè)計(jì)

K75+767.25曼瓦5號橋右幅12號空心薄壁墩高53.5 m，墩頂尺寸為6×1.6 m，空心墩順橋向坡比均為80∶1，空心墩墩身采用C40混凝土。橋墩縱橋向兩側(cè)墩壁須設(shè)置直徑50 mm的通風(fēng)孔，通風(fēng)孔按垂直間距每隔5 m交錯(cuò)設(shè)置，墩底設(shè)直徑D=100 mm泄水孔。隔板道數(shù)按照墩頂實(shí)心段起向下7 m設(shè)置一道，墩底實(shí)心段向上7 m設(shè)置一道，其余橫隔板按照8 m均勻布設(shè)。

空心薄壁墩建設(shè)時(shí)，采用翻模施工工藝，具體工藝流程如下：施工準(zhǔn)備—測量放線—綁扎鋼筋、安裝模板、澆筑實(shí)體段與倒角混凝土—組裝翻?！壴摻睢惭b空心墩內(nèi)、外模板—澆筑混凝土—提升工作平臺—模板翻升—施工至墩頂—拆除平臺?？招亩辗Ｄ０逵蓪I(yè)廠家設(shè)計(jì)、制作，外模模板共3節(jié)，每節(jié)高2.25 m，每循環(huán)翻升2節(jié)，如此循環(huán)往上翻升施工至墩頂。

3 曼瓦5號大橋橋梁高墩翻模法施工中的控制要點(diǎn)

3.1 模板安裝

3.1.1 安裝前準(zhǔn)備

（1）模板進(jìn)場后，試拼模板，檢查尺寸、模板接縫及其平整度，驗(yàn)收后投入使用。

（2）搭設(shè)承臺，承臺頂立模區(qū)域涂抹3 cm厚1∶1水泥砂漿，水準(zhǔn)儀找平，測放墩身幾何尺寸關(guān)鍵點(diǎn)，彈出立模邊線，為首節(jié)模板吊裝打好基礎(chǔ)[1]。

（3）模板拼裝前，磨光、清理模板，涂抹脫模劑，脫模劑應(yīng)輕薄、均勻，且與混凝土表面顏色一致。

（4）舊混凝土、新混凝土接觸面應(yīng)鑿毛處理，清除表面水泥漿。澆筑新混凝土前浸潤舊混凝土面。模板邊混凝土與模板頂面平齊，以保證混凝土施工縫線形美觀。新舊混凝土結(jié)合面做鑿毛處理：當(dāng)采用水沖洗鑿毛時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到0.5 MPa；當(dāng)采用人工鑿毛時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到2.5 MPa；當(dāng)采用風(fēng)動(dòng)機(jī)鑿毛時(shí)，混凝土強(qiáng)度應(yīng)達(dá)到10 MPa。項(xiàng)目采用人工+風(fēng)動(dòng)機(jī)鑿毛。

3.1.2 模板安裝

項(xiàng)目模板采用塔吊吊裝方案，人工輔助安裝。先拼裝外模板，然后吊裝內(nèi)模板，最后上拉桿。模板之間用φ18 mm螺栓滿孔連接。每節(jié)模板安裝時(shí)，可在兩節(jié)模板間的縫隙間塞填0.5～1 mm厚薄鋼板進(jìn)行糾偏。

（1）模板安裝需配合空心薄壁高墩施工進(jìn)行，分三階段完成。包括首節(jié)墩身施工、空心段高墩施工、墩頂實(shí)心段施工。

（2）大塊組合鋼模板在施工點(diǎn)現(xiàn)場吊裝，吊裝前確定安裝順序，自下而上逐節(jié)安裝。模板拼縫用雙面膠填塞，不得有缺漏現(xiàn)象，模板之間使用螺栓連接，兩面采用對拉鋼筋加固，對拉鋼筋每側(cè)螺帽數(shù)量應(yīng)>2[2]。

（3）安裝時(shí)，注意嚴(yán)格控制板與板之間的錯(cuò)臺距離，錯(cuò)臺距離應(yīng)<1 mm。超過1 mm時(shí)，應(yīng)立即調(diào)節(jié)或打磨。模板槽鋼兩端（對拉鋼筋邊）加焊2塊鋼板（厚14 mm）補(bǔ)強(qiáng)，更換對拉鋼筋時(shí)不得擅自加工。安裝完畢后，組織專人檢查對拉鋼筋、模板安裝質(zhì)量，記錄安裝數(shù)據(jù)，模板安裝允許偏差如表2所示。

3.1.3 模板支立平臺

模板支立前，應(yīng)在外側(cè)模板上焊接工作平臺。平臺由鋼筋焊接加工而成，寬度約100cm，踏板骨架為Φ25 mm鋼筋，每80 cm沿外模周邊焊接布置一道Φ25 mm鋼筋。水平搭接筋采用Φ12 mm鋼筋，每20cm布置一道。平臺頂部鋪設(shè)5 cm木板，外側(cè)設(shè)1.2 m防護(hù)欄桿，綁扎10#鐵絲設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)。

3.2 混凝土澆筑

模板安裝、檢驗(yàn)且合格后澆筑混凝土。項(xiàng)目采用C40混凝土，統(tǒng)一配置后由汽車泵、塔吊協(xié)助入模，入模后分層澆筑。分層厚度約30～40 cm，布料順序是從空心薄壁墩的內(nèi)側(cè)順時(shí)針方向進(jìn)行。澆筑墩身各節(jié)段混凝土?xí)r，應(yīng)鑿毛處理上一節(jié)段混凝土結(jié)構(gòu)，同時(shí)潤濕鑿毛區(qū)域表面。浸潤后澆筑第一層混凝土，強(qiáng)度＞設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%后拆除模板，接高豎向主筋，綁扎箍筋，安裝上一節(jié)段模板。具體澆筑流程如下：

（1）承臺支設(shè)模板。墩柱第1～3節(jié)模板每節(jié)高2.25 m，模板支立后澆筑墩底混凝土，澆筑厚度6.75 m，包括2.5 m實(shí)心段、4.25 m空心段混凝土結(jié)構(gòu)。澆筑后拆除第1～2節(jié)模板，第3節(jié)暫不拆卸。

（2）模板拆除后，接高鋼筋，綁扎4.5 m墩身鋼筋。重新安裝第1、2節(jié)模板，安裝高度4.5 m。模板安裝時(shí)，應(yīng)同時(shí)安裝內(nèi)外模，加固內(nèi)外模板后可澆筑混凝土?；炷翉?qiáng)度符合要求后拆除模板，提升最后一節(jié)模板[3]。

（3）混凝土澆筑過程中，應(yīng)交替翻升模板，注意控制每次翻升高度。翻升高度與墩身澆筑高度一致，即4.5 m。反復(fù)循環(huán)翻升模板，直至澆筑作業(yè)完成。施工過程中，墩頂實(shí)心段下9 m、墩底實(shí)心段上9 m應(yīng)設(shè)置40 cm橫隔板，橫隔板需均勻布置，并設(shè)100 cm×60 cm的出入孔。

（4）澆筑完成后進(jìn)行振搗作業(yè)。項(xiàng)目采用插入式振動(dòng)棒振搗。振搗點(diǎn)應(yīng)相互平行，間距<40 cm，振搗點(diǎn)應(yīng)和模板保持一定距離，不得<5 cm。分兩組進(jìn)行振搗施工，先后振搗時(shí)間宜為20～30 s。振搗過程中注意觀察混凝土表面，不下沉、不出現(xiàn)氣泡、表面呈現(xiàn)浮漿即可。

（5）混凝土澆筑結(jié)束后，應(yīng)立即養(yǎng)護(hù)高墩混凝土結(jié)構(gòu)?？稍谀０宀鸪蟀芰媳∧ぃ瑫r(shí)灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)時(shí)間為7～28 d。

3.3 高墩施工

3.3.1 首節(jié)墩身施工

（1）準(zhǔn)確測量高墩中心點(diǎn)位、墩身四角位置，確定施工控制點(diǎn)位后，標(biāo)記控制線、墩身輪廓線。

（2）沿墩身輪廓線澆筑水泥砂漿，厚度3 cm。澆筑后找平砂漿面，鋪設(shè)2 cm厚橡膠海綿，密封墩底水平面，預(yù)防后期混凝土漏漿影響高墩基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性[4]。

（3）施工中注意控制模板標(biāo)高，模板標(biāo)高、墩身四角高差應(yīng)小于2 mm。

（4）墩身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，鑿除砂漿找平層和橡膠海綿，拆除底部。拆模時(shí)不得強(qiáng)拉硬拖，避免模板、結(jié)構(gòu)變形。

（5）安裝首節(jié)墩身外模時(shí)，應(yīng)控制好墩身和模板頂?shù)南鄬Ω卟詈蛯蔷€誤差，緊固螺栓和拉桿、支撐構(gòu)件。

（6）澆筑首節(jié)墩身承臺混凝土?xí)r，還應(yīng)在墩身輪廓線外預(yù)埋Φ16 mm短鋼筋頭，作為支點(diǎn)加固墩身外模。

3.3.2 第2節(jié)墩身施工

首節(jié)墩身施工后，應(yīng)先拆除最底部模板，后拆除倒數(shù)第二節(jié)模板。然后開始接長和綁扎墩身鋼筋，鋼筋高度約4.5 m。綁扎鋼筋時(shí)，應(yīng)控制好鋼筋的水平度，不得偏位。綁扎結(jié)束后，按照規(guī)范要求及時(shí)檢查鋼筋位置、保護(hù)層厚度。無誤后分別支立第二節(jié)墩身4.5 m高的內(nèi)模板和外模板。

墩身外模板采用塔吊吊裝，支立在未拆除外模頂端。支立后安裝內(nèi)模，內(nèi)模安裝時(shí)，可用對拉支撐桿件加固模板，同時(shí)搭設(shè)內(nèi)模施工平臺，接高墩身后安裝“之”字安全爬梯，爬梯必須采用鋼管或鋼筋通過墩柱的拉桿孔或預(yù)留的通風(fēng)孔與墩身固定。墩身鋼筋提升采用塔吊提升，主筋接頭采用機(jī)械直螺紋套筒連接，同時(shí)在實(shí)心段墩身頂部預(yù)留泄水孔，便于后期各節(jié)墩身排水。

3.3.3 其余節(jié)段墩身施工

其余墩身施工順序與首節(jié)、空心段墩身施工順序相同。即模板內(nèi)墩身混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，先后拆除下面1、2節(jié)模板，塔吊提升模板，提升至要求的高度后懸掛模板，配合吊架重新于第3節(jié)模板支立第1、2節(jié)模板，綁扎墩身鋼筋，澆筑墩身混凝土。重復(fù)“翻升模板”“綁扎鋼筋”“澆筑混凝土”等順序，依次完成墩身施工作業(yè)，直至澆筑至高墩頂部。澆筑結(jié)束后檢查墩頂平整度、墩身混凝土強(qiáng)度、墩身垂直度等質(zhì)量參數(shù)。

3.4 模板翻升

項(xiàng)目高墩為空心薄壁墩，施工目標(biāo)每節(jié)高度為2.25 m。高墩翻模時(shí)的工藝設(shè)計(jì)為“鎖1節(jié)翻2節(jié)”。每兩節(jié)模板墩身澆筑結(jié)束后應(yīng)翻升模板、安裝及綁扎鋼筋。模板翻升需應(yīng)用塔吊、汽車吊機(jī)等工具，配合施工作業(yè)逐一提升模板到高墩頂部。提升過程中還應(yīng)做好模面去污、清潔、涂油工作，并組織專人負(fù)責(zé)模板提升安全管理工作，防止模板與周邊固定物碰撞。

上層墩身混凝土面鑿毛清理后，塔吊吊裝提升模板，人工輔助對位，將模板安裝到對應(yīng)位置上，安裝底口橫向螺栓與下層模板聯(lián)結(jié)，并以導(dǎo)鏈臨時(shí)拉緊固定模板，防止模板傾倒。內(nèi)模板同步安裝就位后，及時(shí)與已安裝好內(nèi)外模板拉桿連接。

安裝模板時(shí)注意預(yù)留通風(fēng)孔位置，通風(fēng)孔位置和大小以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)。模板整體安裝完成后，檢查安裝質(zhì)量，調(diào)整中線水平位置，固定模板位置，加固處理后開始翻升。模板翻升時(shí)需結(jié)合高墩施工活動(dòng)提升模板，同時(shí)做到垂直、均衡一致，模板提升高度應(yīng)為混凝土澆筑高度。墩身模板安裝應(yīng)穩(wěn)固，設(shè)計(jì)拉桿數(shù)量不能隨意減少，倒角拉桿嚴(yán)格按要求設(shè)置。比如，每節(jié)一個(gè)大面模板對拉桿設(shè)置24根，均為P20 mm精軋螺紋鋼筋剪切應(yīng)力為830 MPa，橫向間距1 m+0.8 m×5+1 m，每根長1.2 m；每節(jié)一個(gè)小面模板對拉桿設(shè)置12根，均為P20 mm精軋螺紋鋼筋，每根長1.2 m；一節(jié)模板四角采用8根20 mm精軋螺紋鋼筋對拉，每個(gè)角2根[5]。

3.5 墩頂實(shí)心段施工

墩頂實(shí)心段施工時(shí)，應(yīng)建立支撐體系，滿足墩身施工豎向荷載的基本需求，確?；炷翝仓┕さ陌踩?。因此，在項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，于墩身空心段設(shè)置φ32 mm鋼棒作為支撐體系，鋼棒間距25 cm，兩端伸進(jìn)墩柱50 cm。支撐體系上方鋪設(shè)竹膠板作為底模，竹膠板邊緣、墩身之間可用雙面膠固定，防止混凝土澆筑時(shí)漏漿[6]。

墩頂支撐體系施工結(jié)束后進(jìn)行墩頂實(shí)心段施工。首先，安裝實(shí)心段底模、鋼筋。綁扎鋼筋時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格遵守設(shè)計(jì)方案，綁扎后及時(shí)檢驗(yàn)鋼筋位置、間距、連接點(diǎn)緊固性。其次，安裝實(shí)心段外模，澆筑混凝土。墩頂混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)一次性澆筑而成，澆筑前需檢查支撐體系、模板、鋼筋和預(yù)埋件，清理模板內(nèi)雜物、積水和污垢。澆筑過程中還應(yīng)注意控制澆筑高度和澆筑速度。最后，墩頂澆筑時(shí)，應(yīng)觀察預(yù)埋鋼筋是否存在移動(dòng)、變形、沉降情況，移位時(shí)應(yīng)校正、加固，處理后方可繼續(xù)澆筑墩頂表面。

4 結(jié)語

綜上所述，橋梁工程中，翻模技術(shù)在高墩施工建設(shè)中有著明顯的應(yīng)用優(yōu)勢。但是為了更好地利用翻模工藝，還應(yīng)結(jié)合橋梁高墩的實(shí)際情況，完善高墩翻模施工技術(shù)方案，加強(qiáng)施工平臺搭建、模板安裝、墩身澆筑等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，全方位地預(yù)防高墩施工質(zhì)量、安全風(fēng)險(xiǎn)，借此突出高墩翻模的技術(shù)優(yōu)勢，提升橋梁高墩建設(shè)質(zhì)量，滿足新時(shí)期公路橋梁安全施工的基礎(chǔ)需求。

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