中铁十二局集团第四工程有限公司 陕西西安 070021
摘要：随着交通需求的增长，山区公路和铁路建设增多，山区地形起伏不平，在短距离内相对高差较大。这样的地理条件就决定了桥隧比将增大，桥梁高墩也越来越多，很多高墩都是变截面空心薄壁墩，墩柱高度已经达到甚至超过40m，这些高墩施工是工程的关键与难点。本文以实际工程为例探讨了变截面空心薄壁高墩翻模施工技术。
关键词：变截面空心薄壁墩；翻模；模板
一、工程概况
在建某高速公路跨河大桥桥位跨越一山间冲沟，地形较复杂，冲沟两侧斜坡至沟谷地势高差较大，属于大起伏中山区冲沟地貌，桥位范围内中线高程904.0m～991.8m。由于受到地形等因素的影响，本桥左、右线均采用12×40m装配式预应力混凝土T梁；下部桥墩采用柱式墩和薄壁墩，桩基础；桥台采用枕梁式、柱式台，扩大基础和桩基础。根据桥墩高度的不同，左线4#、9#、10#，右线1#、4#、8#、9#桥墩采用变截面单薄壁矩形空心设计；左线5#、6#、7#、8#，右线5#、6#、7#桥墩采用变截面双薄壁矩形空心设计。其中，左线7#，右线5#、6#桥墩高度均已经达到了80m。墩顶截面为600cm×300cm，墩底截面横桥向为600cm，顺桥向为（300+墩高/30）cm，墩身外截面四角为半径R=30cm的倒圆角、内截面为20×20倒直角，壁厚60厘米。桥墩内竖向每15米设有内横隔板（厚度50厘米），左线5#-8#墩、右线5#-7#墩设有一道内纵隔板。
二、施工方案选择与确定
（一）施工方案选择分析
目前现有的变截面空心薄壁墩的模板施工方案主要有滑模、爬模、翻模，液压滑模和液压爬模的施工速度较快，但所准备的配套设备多，施工机具投入大，混凝土外观差，施工必须连续，中途不能停止，操作复杂，工人不易掌握。无支架翻模投入少，操作简单，中途可以停止，质量容易控制。以往安装主筋时的方案有，将9米钢筋截成4.5米的两节、增加墩柱的劲性骨架角钢数量，靠墩柱的劲性骨架立主筋、或搭设钢管外架，前一种方法使钢筋连接量增加了一半，后两种方法增加了角钢数量，或增加了钢管数量。使用角钢外架安装主筋，不仅快捷方便，而且节约材料，外架可以周转使用，质量也能够保证。经过综合比选后，结合项目的实际情况，最终采用角钢外架配合无支架翻模施工变截面空心薄壁墩。具有以下几个优点：
1、取消了借助劲性骨架定位安装高墩墩身钢筋的传统方法，改用专用可调式安全外架作为钢筋施工平台，主筋用直螺纹套筒连接，这样既确保钢筋保护层厚度，避免了因主筋偏位而造成的模板安装困难，同时也增加接长主筋时的安全性，提高了工作效率，节省时间，外架结构安全、重量轻，还可以周转重复使用。
2、模板安装时采用塔吊作业，外模其上下端设置定位销和公母榫，避免出现模板错台现象，模板后方背大分配梁，不仅可以少用对拉螺杆，操作简单，而且改善了混凝土外观。内模根据墩身的收坡规律，加工成四块，定型两块，变形的两块加工成可调式，可以在任何截面时配合使用，操作快捷方便。
3、施工时不需要落地外架和内架，节省了大量的支架费用和人工费用。
4、不增加任何特殊设备，操作简单方便，经济实用，安全可靠。
（二）施工方案的确定
变截面空心薄壁墩外模采用三层各2.0m高的大块组合钢模板翻升施工（内模亦采用定型组合钢模板），变截面模板采用拉杆调节模板宽度，以满足截面尺寸变化的需要，并根据施工需要配备一定数量的模板，各桥墩依次轮流使用，流水作业，提高模板的使用周转率。由于空心墩高度过高，使用吊车不能满足施工提升高度要求，故采用QTZ630型自升式塔式起重机（旋转半径50m）作为钢筋、模板和混凝土的提升设备，同时为提高塔式起重机的使用效率，根据塔机的臂长和最大提重限制，每台塔机同时负责3个墩的施工；混凝土浇筑均采用自动计量的搅拌站集中拌和，混凝土运输车运输，泵送和塔式起重机提升入模。
本桥翻模是由三层定型模板、内外工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。施工时第一层模板支立于墩身基顶上，第二层模板支立于第一层模板上，第三层模板支立于第二层模板上。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆第一节段混凝土强度达到10MPa时，拆除第一层模板，待第一节段模板打磨、刷脱模剂并做少量修整后利用塔式起重机将其翻升至第四层，第三层模板不拆除，作为翻升后其顶上两层模板的支撑基础，依此循环向上形成钢筋焊接绑扎、拆模、翻升立模、模板组拼接长泵送管道、灌注混凝土、养生和测量定位、标高测量的不间断作业，除第一次翻模施工高度为三层6m外，其余每次翻模施工高度均为两层4m，直至达到设计高度。
三、变截面空心薄壁高墩翻模施工技术
（一）模板的尺寸及块数
1、正面模板
实心方墩正面外模按照每块2.0*2.3m，2.0*2.0m。根据墩柱多少，高度，方墩的位置，工期配置2.0*2.3m规划40块，2.0*2.0m规划8块。各规划考虑到系梁的位置另制作1.5*2.3m规划4块，1.5*2.0m规划4块。
2、侧面（变节面）模板
实心方墩侧面模板按照每块2.5*1.15m，2.5*宽3.1m进行制作（2.3m的模板：将1块2.3的模板和2块1.15m的模板立起拼装而成，2.0m模板：将1块2.5的模板和1块3.1m的模板立起拼装而成）。
（二）模板连接及加固
侧面模板之间的链接采用螺杆连接，侧面和正面模板之间连接用正面模板的槽钢，正面模板的调节丝杆以及丝杆背杠连接。为保证混凝土浇注时不漏浆，成型美观，在模板连接处贴双面密封胶带。为加强模板刚度和稳定性，保证墩柱浇注时不跑模，并为操作人员提供方便，侧面模板沿2.5m高度方向，上、下部位水平向各设置一根（共2根）加强双槽钢，拉杆均设置在槽钢上，在槽钢上打孔穿设拉杆。拉杆采用穿PVC管的直径20mm的圆钢制作，拉杆螺母采用双螺母及所配套的垫圈。由于方墩一次浇筑砼量较大，正面和侧面模板连接靠变截面模板上槽钢两端的厚1.6cm的24*36cm的钢板和丝杆背杠两端的厚1.6cm的24*36cm用螺丝连接，考虑到每次安装和拆除模板时丝杆背杠都要卸掉，用L75*L75*8的角钢将丝杆背杠和正面模板焊接在一起，安装和拆除模板时只要松掉调节丝杆与背杠螺丝上的螺母即可。
（三）混凝土浇筑
墩柱钢筋在柱模安装之前已接长完毕，待柱模安装加固完成后，用事先制作的砂浆垫块对钢筋笼进行定位，垫块对称布置且保证一定的数量以满足保护层的要求。在以上各步工作就绪后便进行混凝土的浇筑，混凝土分层浇筑和振捣。混凝土浇筑后并达到一定强度后，对其顶部凿毛，清扫干净后，绑扎钢筋，再将下面两节钢模用塔机提升吊上来接长不动的最上面这节钢模，同样须对其位置和垂直度进行校核，加固洒水润湿后浇筑接长的两节混凝土。每浇筑新的一段墩柱时，始终有一节模板未拆除，新浇筑两节的模板就联结加固在这节暂未拆除的模板之上。重复各步骤直至整个墩柱完成。期间每节模板在安装时均须进行位置和垂直度的校核。
（四）工测量与控制
根据该桥位的复杂地形，山高谷深，首先使用全站仪在桥位内或就近布置平面控制网，并定期进行复测，复测结果均要报监理工程师审批。
当日气温高于28℃时，墩身中心点的测设必须在早上八时之前完成，以避免温差的影响。在每节模板安装过程中随时检测空心高墩中心点以及墩身四周角点的位置，凡发生偏差必须即刻纠正。墩身垂直度的控制，主要是通过调整每次安装模板的准确位置，用带水准泡的水准尺控制调整高墩四个侧面的模板平面位置，并结合垂线来控制垂直度。
用三角网点进行墩台高程测量，依据设计单位测设的水准基准点，结合现场地形布设高程网，并定期进行复测，复测结果均要报监理工程师审批。
每个墩承台完成后，按测量规范的要求，在承台面测设临时水准点，做为墩身沉降观测的控制点。特别是墩顶的高程要严格控制，其精度要达到施工规范规定的标准。
结束语
在本桥薄壁空心高墩施工中采用此翻模工艺施工机械化程度高，通用性好，施工进度快，提高了施工工效。墩身模板就位准确，混凝土施工接缝少，墩身整体性好，外观质量好，值得借鉴。
参考文献：
[1]游元明.浅谈翻模施工技术在高速公路变截面空心薄壁高墩施工中的应用[J].科技创新导报，2011年12期.
[2]马良见.变截面双柱矩形空心薄壁高墩翻模施工技术[J].建筑工程技术与设计，2015年9期.
论文作者:乔明
论文发表刊物:《基层建设》2015年24期供稿
论文发表时间:2016/3/16
标签：模板论文; 截面论文; 薄壁论文; 混凝土论文; 钢筋论文; 桥墩论文; 高度论文; 《基层建设》2015年24期供稿论文;