高速公路橋墩平臺(tái)式翻模施工技術(shù)

于偉澤

（石家莊市公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司，河北 石家莊 050000）

0 引言

橋梁是高速公路的重要和常見(jiàn)構(gòu)造物，因高速公路地形復(fù)雜，橋梁大多都是整條高速公路線路的控制性工程。在橋梁建設(shè)中，墩身施工是決定上部結(jié)構(gòu)施工能否順利完成的基礎(chǔ)，由于墩高較大等原因，給施工技術(shù)提出了很高要求。本文結(jié)合具體工程案例，應(yīng)用自升平臺(tái)式模板翻模技術(shù)進(jìn)行施工，并對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的工藝要點(diǎn)加以分析。

1 工程概況

某高速公路橋梁上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，總長(zhǎng)約247m；下部結(jié)構(gòu)采用柱式墩與鉆孔樁基礎(chǔ)，3#墩至6#墩為空心薄壁墩，截面形狀為矩形，高度在26.4～28.4m范圍內(nèi)，因該橋梁墩高與截面尺寸都很大，且現(xiàn)場(chǎng)地形條件復(fù)雜，工作面面積狹小，因此施工難度相對(duì)較大，是全線主要控制性工程。為此，經(jīng)研究決定采用自升平臺(tái)式模板翻模技術(shù)完成該橋梁的高墩施工。

2 翻模構(gòu)造

該模板系統(tǒng)主要由以下幾部分構(gòu)成：

（1）施工平臺(tái)：主要包含內(nèi)平臺(tái)與外平臺(tái)兩部分，采用鋼管及其扣件與型鋼支撐架構(gòu)成，為鋼筋的焊接與綁扎及模板安裝和拆卸等施工提供場(chǎng)地。其中，外平臺(tái)支架底盤(pán)構(gòu)造為：Ⅰ號(hào)鋼梁為I25工字鋼，Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)梁均為I20工字鋼。Ⅰ號(hào)梁的總長(zhǎng)為850cm，在墩身的橫向進(jìn)行布置，前后分別布置1根，與墩身之間的距離為50cm；Ⅱ號(hào)梁的總長(zhǎng)為420cm，在墩身的縱向進(jìn)行布置，左右分別布置2根，相同一側(cè)2根梁之間的距離按60cm控制，且內(nèi)側(cè)和墩身之間的距離為50cm，在Ⅰ號(hào)梁的上方進(jìn)行布置；Ⅲ號(hào)梁的總長(zhǎng)為820cm，在墩身的橫向進(jìn)行布置，前后分別布置1根，和Ⅱ號(hào)梁通過(guò)焊接相連。在相同一側(cè)的Ⅱ號(hào)梁之間與Ⅰ號(hào)梁和Ⅲ號(hào)梁之間均使用I10工字鋼相連，其間距按照100cm控制，以此形成完整的底盤(pán)骨架。吊點(diǎn)和支撐點(diǎn)的設(shè)置：在墩身橫向按照與兩側(cè)邊緣相距0.8m與1.0m的位置與同一水平高度進(jìn)行預(yù)留孔的設(shè)置，供圓鋼穿入，作為吊環(huán)，將支架提升到上一節(jié)后，還可為支撐點(diǎn)提供預(yù)留孔。鋼管支架：在底盤(pán)的環(huán)形范圍內(nèi)利用鋼管沿豎向焊接在槽鋼上，鋼管的高度為9m，以100cm的間隔距離使用鋼管進(jìn)行橫向連接，并按相同間隔距離鋪設(shè)竹架板，以此形成完整的回形走廊。鋼管之間的連接方式為管卡，鋪設(shè)好的竹架板利用鐵絲和鋼管之間綁扎，并在墩身其中一側(cè)進(jìn)行安全爬梯的設(shè)置，以此將整個(gè)回形走廊貫通，為施工人員的現(xiàn)場(chǎng)施工提供方便。在支架的底盤(pán)和墩身之間鋪設(shè)一道竹架板，并在外側(cè)支架設(shè)置尼龍安全網(wǎng)，按照50cm的間隔距離綁扎在鋼管上[1]。安全網(wǎng)可以將支架底部與四周均完全封閉，保證平臺(tái)支架使用安全性，避免高處墜落事故的發(fā)生。對(duì)于內(nèi)平臺(tái)的設(shè)置，先在墩身內(nèi)壁進(jìn)行孔道預(yù)留，然后將內(nèi)模拆除后采用Ⅱ級(jí)鋼筋插入到孔道內(nèi)，最后在鋼筋表面鋪設(shè)竹架板，以此形成內(nèi)平臺(tái)。

（2）平臺(tái)提升系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要采用SH5手動(dòng)葫蘆實(shí)現(xiàn)提升，共兩組，每組2臺(tái)。

（3）模板提升系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要采用2臺(tái)電動(dòng)葫蘆實(shí)現(xiàn)提升，施工中可對(duì)一塊尺寸為6m×2m的模板進(jìn)行提升。

（4）附屬系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由安全提升葫蘆與安全網(wǎng)兩部分構(gòu)成，其中，安全提升葫蘆為SH5手動(dòng)葫蘆，共2臺(tái)，能伴隨施工平臺(tái)一同提升。為避免由于提升葫蘆發(fā)生故障對(duì)施工安全造成不利影響，在墩壁中完全貫穿Ⅱ級(jí)鋼筋，與提升葫蘆一同支承整個(gè)施工平臺(tái)[2]。

3 工作原理

墩身施工開(kāi)始前，先在承臺(tái)頂部對(duì)外模施工平臺(tái)進(jìn)行拼裝，在墩身施工到一定高度后，按照設(shè)計(jì)要求設(shè)置預(yù)留孔，隨即插入吊環(huán)，并與提升葫蘆相連，然后對(duì)施工平臺(tái)進(jìn)行提升，在到達(dá)指定的高度后，在平臺(tái)底部的預(yù)留孔中插入Ⅱ級(jí)鋼筋，將其作為平臺(tái)的支承。對(duì)空心墩進(jìn)行施工時(shí)，在其內(nèi)部進(jìn)行內(nèi)施工平臺(tái)的搭設(shè)，搭設(shè)完成后施工人員直接站在平臺(tái)上完成一系列作業(yè)，完成澆筑施工后，對(duì)施工平臺(tái)進(jìn)行提升，完成鋼筋的焊接與綁扎[3]。

4 施工工藝

4.1 施工準(zhǔn)備

（1）以施工作業(yè)情況為依據(jù)進(jìn)行班組配備，對(duì)全體施工人員做詳細(xì)的技術(shù)培訓(xùn)與交底，增強(qiáng)人員自身責(zé)任感，盡量安排有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的人員進(jìn)行操作，以保證施工穩(wěn)定性與安全性。

（2）根據(jù)圖紙對(duì)平臺(tái)和模板所有部件的規(guī)格及數(shù)量進(jìn)行清點(diǎn)，確定是否與圖紙要求完全性相符；做好電動(dòng)及手動(dòng)葫蘆的日常維修保養(yǎng)，同時(shí)要有備用，以免發(fā)生故障影響提升；所有提升設(shè)備及混凝土的生產(chǎn)與運(yùn)輸設(shè)備都應(yīng)處在良好運(yùn)行狀態(tài)，并按照施工要求將振搗棒等器具準(zhǔn)備齊全[4]。

（3）按照專(zhuān)門(mén)的測(cè)量人員以每2模的間隔對(duì)墩身的橫縱向軸線進(jìn)行檢測(cè)，并按照每6模的間隔對(duì)墩身標(biāo)高進(jìn)行檢測(cè)，以此為立?？刂铺峁﹨⒖家罁?jù)；施工時(shí)應(yīng)結(jié)合氣溫與施工設(shè)備配備情況采用適宜的早強(qiáng)劑與緩凝劑，并保證配合比設(shè)計(jì)合理性與可行性。

4.2 平臺(tái)就位

平臺(tái)能否準(zhǔn)確就位對(duì)模板正常提升有很大影響，由于平臺(tái)與支撐架和墩壁之間的距離為固定值，一旦平臺(tái)發(fā)生偏扭，會(huì)影響外模正常提升，因此在提升平臺(tái)的過(guò)程中應(yīng)注意避免偏扭，使平臺(tái)準(zhǔn)確就位。

4.3 混凝土澆筑

混凝土的澆筑應(yīng)分層進(jìn)行并保持對(duì)稱(chēng)，實(shí)際的澆筑厚度需按30～50cm控制，在澆筑的同時(shí)還應(yīng)安排專(zhuān)人做好振搗，避免過(guò)振與漏振，并注意振搗棒不能和模板與所有預(yù)埋件直接接觸[5]。

4.4 模板翻升

①矩形墩每個(gè)側(cè)面都有一塊模板，在解體過(guò)程中先將角點(diǎn)螺栓松開(kāi)，然后將拉筋抽出，借助手拉葫蘆將模板鉤住，利用組合式鋼模通過(guò)拼裝形成大塊內(nèi)模，最后將大塊鋼模之間的固定松開(kāi)。②將模板拆下后，借助電動(dòng)葫蘆將其翻升至該層加一層的上方，并加以固定。③在模板中穿入拉筋，對(duì)內(nèi)外側(cè)模板進(jìn)行加固。④對(duì)翻升到位的模板進(jìn)行檢查，確定軸線偏位與垂直度等是否滿(mǎn)足要求，若不滿(mǎn)足要求，應(yīng)立即進(jìn)行調(diào)整，檢查確認(rèn)無(wú)誤后，在模板的接縫處粘貼雙層海綿膠，以此避免漏漿與漏水。

4.5 平臺(tái)提升

①在澆筑的混凝土達(dá)到終凝且實(shí)際強(qiáng)度不低于2.5MPa時(shí)才能對(duì)平臺(tái)進(jìn)行提升。②通過(guò)上層預(yù)留孔進(jìn)行吊環(huán)鋼筋的穿入，然后加以固定，接著對(duì)替換葫蘆和上層吊環(huán)及支架吊點(diǎn)進(jìn)行連接，更換原支架所用葫蘆，再用替換下來(lái)的葫蘆按照以上方法對(duì)其他熟路進(jìn)行替換，通過(guò)這樣的方式，可使支架懸掛與于設(shè)置在上一節(jié)墩身上的吊環(huán)，此后方可開(kāi)始提升。③將平臺(tái)提升至指定的高度后，在預(yù)留孔中穿入Ⅱ級(jí)鋼筋，然后將支架小幅下降，使平臺(tái)落到葫蘆和Ⅱ級(jí)鋼筋組成的支承系統(tǒng)上。④在整個(gè)平臺(tái)提升過(guò)程當(dāng)中，所有葫蘆都必須保持同步，一旦平臺(tái)發(fā)生偏扭，應(yīng)立即糾正。

4.6 翻模拆除

施工至墩頂處后，方可對(duì)模板進(jìn)行拆除，按照從上到下的順序進(jìn)行，將內(nèi)外側(cè)平臺(tái)拆除后，利用吊車(chē)拆除支承梁及Ⅱ級(jí)鋼筋。

5 工法特點(diǎn)與效益

（1）整個(gè)施工平臺(tái)只采用型鋼與鋼管，能在保證施工安全的同時(shí)減小自重，基本不需要使用任何機(jī)械加工件，能直接在承臺(tái)基礎(chǔ)上進(jìn)行拼裝，施工簡(jiǎn)單，有良好適用性，大部分材料都可實(shí)現(xiàn)周轉(zhuǎn)使用，經(jīng)濟(jì)性良好。

（2）通過(guò)大模板翻升，能極大地加快周轉(zhuǎn)速度，并能降低振搗施工的難度，有利于混凝土質(zhì)量，而且操作簡(jiǎn)單，施工人員容易掌握。

（3）將施工平臺(tái)與模板分為兩個(gè)獨(dú)立部分，能從根本上避免平臺(tái)偏扭給模板造成的不利影響，對(duì)墩身豎直度這一關(guān)鍵指標(biāo)的施工控制十分有利。

（4）所有施工人員都處在安全網(wǎng)及護(hù)欄的保護(hù)下進(jìn)行工作，能有效防止各類(lèi)安全事故的發(fā)生，有很高的安全性。

采用該工法進(jìn)行施工有著良好的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益，且橋墩高度越大，一次性施工的數(shù)據(jù)就越多，具有的經(jīng)濟(jì)效益就越顯著，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）可在不同的墩身同時(shí)開(kāi)展施工，解決了以往由于墩身高導(dǎo)致工期較慢的問(wèn)題，通過(guò)縮短工期創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。

（2）實(shí)現(xiàn)全封閉施工，利于施工安全，全體施工人員都處在鋼管支架中完成各類(lèi)工作，相較于落地支架的搭設(shè)這一傳統(tǒng)做法，除了能節(jié)省大量的材料，還能縮短工時(shí)。

（3）托架支持重復(fù)利用，使用完畢即可立即回收，在其他環(huán)節(jié)的施工中再次使用。

（4）模板的翻升由電動(dòng)葫蘆實(shí)現(xiàn)，能減少其他機(jī)械設(shè)備的投入，能在降低施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度的同時(shí)，加快施工進(jìn)度并能有效保證工程質(zhì)量。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自升平臺(tái)式模板翻模是當(dāng)前較為新穎的高墩施工技術(shù)，該技術(shù)在以上高速公路橋梁中的成功應(yīng)用驗(yàn)證了這項(xiàng)技術(shù)的合理性與有效性，可供更多高速公路橋梁工程參考借鑒，從根本上解決高墩施工難題，提高橋梁墩身施工技術(shù)水平，適應(yīng)高速公路橋梁建設(shè)快速發(fā)展要求。