摘要：在桥梁墩柱施工中，由于墩柱钢筋密集，为保证浇筑质量，墩柱莲花托与直线段需分段施工。再者，墩柱高度超过10米规范要求分段施工。针对桥梁墩柱钢筋密集情况以及高墩柱分段施工要求，本文以理论计算为基础介绍了一种墩柱分段施工工艺。
关键词：墩柱；抱柱钢模；分段施工；
Brief Introduction of Installation Technology of Steel Formwork for Pier and Column Section Construction of Bridges
Absrtact: Because of the density of reinforcement in pier columns, pier lotus receptacle and straight line section need to be constructed in sections during the construction of bridge piers and columns, so as to ensure the quality of pouring. Furthermore, Specification for piers exceeding 10 meters in height requires section construction. In order to solve the reinforcement density problem and according to the Specification, this paper introduces section construction technology of holding-columns based on theoretical calculation.
Key words: pier column; holding-column steel mould; section construction;
0工程概况
本文以广州某高架桥工程分析墩柱施工过程中，遇到分段浇筑情况下模板施工的实例用以介绍抱柱施工工艺。该工程包括双向高架主线桥1293.3m/2座、匝道桥1座以及辅道五条。墩柱总数46个，最高为14.8米，墩柱高度6米至14.8米分布，高度不一，采用现浇混凝土工艺，墩柱尺寸见图1，直线段截面1.4×2.6米。变截面弧度4米，高度3米，宽度1.4米，墩顶矩形截面，5.4×1.4×1.4米（长×宽×高），见图1。
图1墩柱大样图
1墩柱钢模板方案介绍
钢模板分块拼装，直线段分为3米一段，莲花托及墩顶分成两块长度2米和2.5米，每段由四块组成，每块和上下每段用螺栓连接，面板采用6mm钢板，面板由主楞10#槽钢分成30cm×30cm面板。为了抵消浇筑侧压力影响，沿高度每间隔1米布置两根25#槽钢作为柱箍，沿周长四块模板两两用直径25mm精轧螺纹钢对拉，在墩顶位置长边中间设置3排对拉杆。
2选题意义
钢模板加工过程中，渐变段R400段高度300cm下为直线段，在实际施工中必须保证直线长度精准才可定位变截面位置，实际中墩柱高度多变，按每根墩柱高度加工特定长度直线段造成模板浪费，大大增加施工成本；
图a）模板断面图
图b）模板正视图
图2模板设计图
另外，莲花墩顶部分钢筋间距12cm，钢筋密集度高，容易出现卡住振动棒情况，施工较困难，直线段部分振捣质量差，一次成型很难保证墩柱砼施工质量满足设计和规范要求，极容易引发质量缺陷；
三者，实际中墩柱高度也存在达30米或者更高情形，一方面，墩柱模板加工太高成本大，此外公路桥涵施工规范[1]明确超过10米需要分段施工，混凝土结构凝结过程中需散出大量水化热，第二段甚至第三段墩柱并非短期可施工完成，必须拆除模板湿养才能更好保证水化热放出，避免墩柱因水化热难以散发产生裂缝[2-3]，影响施工完成墩柱质量。
因此，在第一段模板拆除后施工第二段中，抱柱的模板施工工艺在实际高墩柱施工中具有重要的指导意义。
3施工方案介绍
在直线段浇筑完成后，拆除模板，再安装浇筑扩大头部分混凝土时，安装扩大头模板，应先在直线段安装一段100cm高柱模支撑上部扩大头模板重量。
图a）工序示意图 图b）施工现场安装照片 图c）抱柱现场安装照片
图3 施工示意图
定位放线——预埋PVC管——浇筑第一段混凝土——植定位钢筋——安装100cm抱柱模板——安装第二段模板——浇筑第二段混凝土——拆模补孔
定位放线，在第一段钢筋绑扎完成后，由测量人员计算出图3中测量定位位置处标高，标高测量偏差在±5mm内，在钢筋四周标记红线，固定内径3cm的PVC管，PVC管轴线保持水平，管长28cm，固定措施牢固，防止浇筑砼位置发生错动。预埋完成浇筑第一段墩柱混凝土，等混凝土强度达到2.5MPa拆第一段钢模板[4]。
植28mm螺纹钢进入预埋PVC管作为抱柱模板定位支撑，测量人员再次复核定位钢筋上表面标高是否有差异，控制误差在±5mm内。吊装图3中100cm抱柱模板，拧紧螺栓，四周拉杆用带有测量丝杆扭矩扳手扭紧，丝杆扭矩要求至少达到178.74N•m要求，为保证安全，将拉杆螺栓拧至最紧。
安装完模板，浇筑好混凝土后，当达到拆模要求后拆除第二段模板，取出定位钢筋，用剃刀破除预埋PVC管。清理干净预埋孔，用微膨胀水泥按墩柱同配合比配置水泥砂浆进行补孔。
4计算依据
根据路桥施工计算手册[5]:
（1）、定位模板钢筋强度验算
该工程用定位钢筋支撑定位模板重量，通常采用“剪力-摩擦”理论，受剪钢筋锚固长度大于或者等于10倍锚筋直径，可充分发挥作用，认为其强度达到屈服点，定位钢筋在破坏之前，剪切面先开裂，抗剪能力由下公式计算：
＞10kN（模板自重）
μ0-摩擦系数，随剪切面黏结形式变化，取1；
As-受剪钢筋面积，两根直径28mmHRB400钢筋；
-钢筋极限屈服强度，取400MPa；
定位钢筋满足剪切要求，可支撑上部钢模自重。
（2）、抱柱模板安全性验算
扩大头模板自重按60kN计算，墩柱两侧扩大部分混凝土自重=26×3.27×1.4=119.03kN。施工临时荷载（人员6名和振捣设备2台）=6×500+2×100=5kN。倾倒混凝土时对两侧莲花托部分产生冲击荷载=6kpa×2.8×1.4=23.54kN
荷载组合=（60+119.03）×1.2+(23.54+5)×1.4=254.79kN
抱柱模板摩擦力=模板受拉杆拉力沿垂直模板分力×钢模与混凝土摩擦系数×接触面积=μF×A=
×0.35[6]×2×F×1×(1.4+2.6)×2=254.79kN。F=64.34kN；
轴向力*螺距=丝杆扭矩*2*3.14*丝杠效率；
丝杆效率取0.9；
64340×0.0157=2×3.14×丝杆扭矩×0.9；
丝杆扭矩=178.74N•m
5结论
本文通过介绍抱柱施工工艺，依据理论计算保证施工可行性。为高墩柱、钢筋密集度情况下施工提供一种实用的施工参考方法，解决了水化热对墩柱施工质量的影响。通过在广州市某高架桥实践，积累了经验，将继续推广该工艺，在实践中不断积累经验，改进工艺。
参考文献
[1]JTG-TF50-2011.公路桥涵施工技术规范[S]；
[2]GB50666-2011.混凝土结构工程施工规范[S]；
[3]赵东彬,张克双.市政桥梁中大体积混凝土裂缝的原因与防治[J].科学中国人,2015,0(3Z)
[4]CJJ-2-2008.城市桥梁工程施工与质量验收规范[S]；
[5]周水兴，何兆益.邹毅松.路桥施工计算手册[M].人民交通出版社；
[6]徐有邻.变形钢筋-混凝土粘结锚固性能的试验研究[D].北京:清华大学，1990；
论文作者:陈伟鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
标签：模板论文; 钢筋论文; 混凝土论文; 线段论文; 高度论文; 水化论文; 扭矩论文; 《基层建设》2019年第2期论文;