超高空心墩翻模施工工艺研究

罗红伟

中铁十一局集团第五工程有限公司

1 引言

高空薄壁空心墩的施工重点和难点主要是墩柱线形和安全的控制，墩身设计渐变，模板设计和安装尤为重要，各项目实际情况不尽然一致，但模板的刚度必须保证在作业中不变形，我们根据实际情况，设计角膜为固定直角梯形，斜率为墩身的坡比一直，中间段模板就用小型不同宽度的模板进行调整宽度。模板安装和拆除时，重量必须满足塔吊的提升荷载。需采取有效措施消除分段施工缝痕迹，提高混凝土外观质量。施工控制和监测控制的内容和手段必须保证墩身线型符合设计要求。

2 工艺原理

翻模是将上部施工模板和平台由下部模板附着在已完成的混凝土墩身上，并以已固化的混凝土墩身为支撑体，完成钢筋成型、模板定位校正、混凝土浇筑等工作。

图1 高墩空心墩翻模施工示意

2.1 施工操作要点

高空薄壁空心墩的施工重点和难点主要是墩柱线形和安全的控制，墩身设计渐变，模板设计和安装尤为重要，各项目实际情况不尽然一致，但模板的刚度必须保证在作业中不变形，我们根据实际情况，设计角膜为固定直角梯形，斜率为墩身的坡比一直，中间段模板就用小型不同宽度的模板进行调整宽度。模板安装和拆除时，重量必须满足塔吊的提升荷载。需采取有效方法，消除分节段施工缝的痕迹，提高混凝土外观质量。施工控制、监测控制的内容和手段一定要保证墩身线型符合设计要求。

2.2 施工技术控制

该桥空心墩身施工综合考虑其设计墩高较高、工程质量要求、工期要求、场地条件等多方面因素，并结合同类型工程经验，墩身采用附着托架式翻模，塔吊辅助施工措施。

3 施工方法

3.1 钢筋加工及安装

在承台混凝土施工时，预埋墩身钢筋。主筋的接长采用机械接头工艺施工，横向箍筋现场绑扎成型。

3.2 模板的安装、拆除和工作平台的布置

模板在2.0m 的方向内外模板采用两块拼装，并且整个墩身上下一直不变；在渐变两侧的墩身内外模板采用三块拼装，两角为定型直角梯形，中间部分以渐变墩身宽度用不同宽度的调节模板拼装，每施工两米高，墩身宽度刚好减少5cm。

每节模板上均有施工平台和安全防护设施，随着模板的提升模板外施工平台也提升。模板外侧用100槽钢，与模板成三角形焊接成托架，每个托架顶部宽1.0m，间距为1.5m～2.0m设置一道，顶面高度与模板顶高度相差40cm，上面铺设竹踏板，作为外工作平台，并且在托架的外侧竖向焊接角钢，角钢高度为1.0m，用钢筋连接3 道，再进行安装防护网，作为安全施工防护护栏。外施工平台的安全防护栏和安全防护网要随时检修和及时更换，确保安全。模板内施工平台重新铺设。

3.3 墩身混凝土浇筑

钢筋、模板加工安装合格后，方可浇筑墩身混凝土。混凝土在现场拌和站拌和后，由汽车将装有混凝土的料斗运至塔吊能到达的地方。装满混凝土的料斗由塔吊一起运至模板。人工卸料，插入振捣。混凝土搅拌均匀，浇筑层厚度不大于40cm。下层混凝土未凝固前，应先浇筑上层混凝土，振捣应符合规范要求，混凝土内外质量不受过振和欠振的影响。墩身施工时，应注意埋件的预埋。墩身采用水泵抽水养护。每个墩身由一台水泵供水。整个墩身始终有水自上而下养护。

3.4 内置爬梯上下施工

在墩身底部墩身的混凝土壁上，预留宽50cm、高100cm 洞，墩身内侧以垂直不变的墩壁上预留钢筋，钢筋爬梯采取Φ25 钢筋焊接，每6m 设置一节，牢固挂设在墩身内壁上预留的钢筋上，并在每6m 的位置利用墩身预留的钢筋焊接设置三角平台，以便施工人员上下施工休息。在距离墩顶2m 的实心混凝土下面墩身的壁上再预留一个洞，为最后盖梁的施工人员的通行。一个墩身整个施工完成后，利用盖梁的模板挂设护栏和钢筋爬梯，进行浇注预留洞混凝土；墩身内钢筋爬梯从上到下人工慢慢进行取舍掉，从下面的预留洞中取出，最后再进行封闭下面的预留洞口。

4 墩身线型控制

影响高墩施工精度及解决方法。由于日照温差、风力、机械振动和施工偏压荷载的影响，墩身轴线可能发生弯曲和摆动，使墩身处于动态状态。

采用大刚度模板面板采用6mm 钢板，筋板采用7575mm 角钢，横筋采用120槽钢，提高模板的整体抗弯、抗扭强度。

墩身混凝土浇筑时，混凝土应从四面均匀切割，防止混凝土偏斜。墩身轴线控制及高程测量：为保证施工的连续性，保证高墩施工的轴线、垂直度和外观线形，墩身施工控制测量采用高精度全站仪和经纬仪联合检查的方案。承台施工完毕后，全站仪在承台顶部放出空心墩的纵横轴线。第一次模拟考试在每个混凝土模具完成后进行。桥墩的混凝土高度由全站仪测量。测量四个角的坐标来监视四个角。布置在每天早上6：30～8：00之间，以消除桥墩变形和温差引起的正午误差。高墩施工高程控制采用长钢尺100m钢尺测量法和三角高程控制法。

5 主要设备

5.1 模板

每个墩身设一套模板，每节分为两段，每段高2m，循环阶段现浇混凝土每段高2m，外模面采用=6mm钢板，l7575角钢背肋，120 槽钢背焊为横筋，内模面采用=5mm 钢板，l7575 角钢背肋，100 槽钢背焊为横筋。墩身坡率80：1，宽2.5cm 减2m，模板设计有5cm、10cm、15cm宽调整模板。角膜设计为倒角为80-1，中部为11m。

5.2 塔吊

墩身混凝土、模板和其他材料均采用塔吊提升，采用QTZ80G 型塔吊。该塔吊安装高度可达110m，30m内不用附着，塔吊臂长55m，最大的起重荷载为8t，距离塔吊轴线末端最大起重量为1.3t。根据实际情况，该桥设置两个塔吊，在16#墩和18#墩身旁各安装一个塔吊，一个塔吊辅助2个墩身的施工。

6 结论

水某桥超高薄壁空心高墩的施工为例，系统地介绍了液压爬模施工原理、施工工艺、主要技术特点、施工质量控制要点等。研究认为，与传统翻模和滑模施工相比，液压爬模施工的效率提高较多，不仅具有操作方便、施工快捷、安全的特点，而且便于质量监管单位实施动态监控，有利于各项质量管理措施的有效实施。