淺析高橋墩無支架施工技術之翻模法

摘要：結合薄壁高墩的施工，對空心薄壁高墩的翻模模板、施工質量、線型控制、混凝土外觀等進行了歸納分析和總結。

關鍵詞：空心薄壁高墩 施工 質量

0 引言

隨著社會的發展，科學技術的不斷進步，現代橋梁設計高墩施工越來越廣泛，特別是近年來，隨著在山區公路施工增多，山地區域的特殊地貌，決定了在這些地區高橋墩工程增多。高橋墩的施工中，使用橋梁墩柱四周采用鋼管支架（或竹木支架），從地面上直搭設到墩頂的施工平臺；并用井字架配合卷揚機提升吊運或是纜索吊模板及運送砼澆注的施工工藝，已不經濟適用，一是高支架容易失穩，存在安全隱患，支架垮坍事故也常有發生；二是需要耗費大量的材料；采用纜索吊成本昂貴，周圍仍需要設置工作平臺。現高墩施工目前采用的施工方法主要有滑模、爬模和翻模三種。下面以翻模這種施工方法作簡要的介紹。

1 翻模法施工高墩

1.1 以橋下部主墩為6.25×4.0m鋼筋砼薄壁空心墩，墩高分別為46.04m、52.404m、45.054m、53.054m，為例進行說明。

1.2 翻模施工模板及施工平臺

施工系統由提升機構（塔吊）、工作平臺、模板系統、和安全設施組成。提升機構采用塔式起重機。工作平臺在模板外側自帶，模板外側用桁架加固，其上可搭設木板主要提供人員工作和小型機具的平臺。工作平臺由豎向槽鋼、底部橫向角鋼和木板組成，設上下兩層。主要提供模板組裝、拆模作業空間。分為內外兩部分。均與模板固定在一起，隨模板一起向上翻升。模板系統由內模和外模、拉桿組成。外模為自制大塊模板，每節高度為2m，每套3節。模板面板采用4mm鋼板，以減低重量，利于模板翻動。內模采用定型模板進行拼裝。內外模板均采用塔吊進行翻升。安全設施由上部平臺圍欄、安全網等組成。人員的上下通過旁邊的塔吊與工作平臺搭設臨時水平通道。

1.3 質量控制要點

1.3.1 由于工作平臺空間有限，考慮墩身模板的安裝調整，要求工作平臺搭設要牢固、穩定。

1.3.2 每節砼澆注前要進行墩位的縱橫軸線的測量以防軸線的偏移。

1.3.3 模板接縫采用雙面膠帶處理以防漏漿，由于模板上下倒運很容易碰撞要及時檢查模板平整度，及時整修校核，確保墩身的幾何尺寸及外觀質量。

1.3.4 施工中注意新老砼的結合面的清洗和鑿毛。

1.4 施工工藝流程及控制要點見圖1

1.5 安全保證措施：①作業高空臨空面，布設安全護欄，保護施工人員安全。②在整個工作平臺四周及底部設安全網。③內模施工必須有足夠照明。④上高墩作業的工人必須系帶安全繩，穿防滑安全鞋。⑤嚴格執行持證上崗，定期檢查復核。⑥加強機械設備的檢查、維修、保養工作，做到使用前檢查，使用后復查。⑦制訂安全操作規程及安全技術措施，認真進行安全技術交底，提出安全生產的具體要求。

1.6 墩身施工方法

1.6.1 翻模模板設計

①模板高度的選定：因墩身較高，綜合考慮了節段施工時間、機具長度及鋼筋配料和減少砼施工縫的數量的目的，共加工3層模板，每層2m，總共6m。施工時，每次澆注2節模板的高度，即每次翻2層模板，澆筑4m高的砼。

②模板構造的設計：薄壁空心墩身采用內外兩套模板，外模采用整體鋼模板，內模采用定型鋼模板。由于墩身高，模板倒用次數多，鋼外模面板使用6mm厚鋼板制作，模板設有[16槽鋼豎肋及[12槽鋼后架，豎肋和后架皆組焊而成，后架為施工提供較為寬闊的操作平臺，同時多層后架通過螺栓連接后組成空間桁架，保證了翻模模板的空間剛度，能有效的減少模板對拉桿的使用，提高墩身混凝土的外觀質量。該橋薄壁墩身的四個拐角設計為直角，但直角的砼容易發生掉角、漏漿的質量通病，因此在設計模板時，我們把墩身的直角改為直徑2cm的小圓角，這樣既不用變更鋼筋的位置，又能保證拐角處砼的質量。

③模板翻升：翻模施工時，落模后需要將模板向外滑出再起吊，在每塊模板后架底橫桿上設有簡易滾輪滑軌，滑出后再利用塔吊向上翻升。翻模時，保留最頂上一層模板，作為翻升下層模板的持力部分，然后，把最下二層模板拆開并滑出，利用塔機將模板吊起，并放置于頂層模板相應平面位置上，將模板與周圍模板聯接。重復以上操作至墩身澆筑完成。

④墩身空心頂部的模板設計：主墩頂部3米范圍和過渡墩頂部2.5米范圍為實心段。在進行該實心段砼施工時，考慮在墩身內部預埋鋼板，焊上牛腿，鋪上工子鋼、方木和竹膠板作為支架，然后綁扎鋼筋，澆筑砼。支架放在墩身內不再取出。

⑤模板的脫模劑：為了保證砼的外觀質量，模板的脫模劑采用無色長效專用脫模劑。

1.6.2 塔吊設置

四個主墩的高度都超過45米，施工時考慮在主墩處分別設置塔吊，施工時利用塔吊安裝、拆卸模板和向上運送鋼筋。

1.6.3 上下安全通道的設置

墩身施工時，人員上下的安全通道采用門式爬梯，爬梯設置在兩個主墩中間，為了保持爬梯的穩定，每5米高與墩身加固一次，通過墩身的通氣孔把爬梯固定在墩身上，以利于施工和檢查人員上下行走、安全便捷。

1.6.4 鋼筋的制作和綁扎

為了便于綁扎薄壁墩身的鋼筋，在薄壁墩身的中間空心處搭設鋼管支架，作為存放鋼筋的平臺，同時在墩身四個角的位置及墩身的長邊中間位置預埋6根7.5*7.5的角鐵，角鐵與中間的鋼管支架連成一個整體，作為綁扎鋼筋的依托支架，在澆筑砼時，把角鐵直接澆在墩身中，不再取出。

鋼筋在加工前，首先將鋼筋表面油漬、漆皮、鱗銹等清除干凈，對彎曲變形的鋼筋進行調直。依據圖紙設計進行下料，彎制加工，并按圖紙鋼筋編號對鋼筋分類編號存放。

在鋼筋的綁扎中，鋼筋的交叉點應用鐵絲綁扎結實，必要時可用點焊焊牢。部分縱橫水平鋼筋可預放在綁扎位置，留出工人振搗砼的空間，邊澆注砼邊定位綁扎。

為保證保護層厚度，在鋼筋與模板間設置PVC墊塊。

1.6.5 砼攪拌、運輸

砼在拌合站集中拌和，施工時采用5臺砼攪拌運輸車運送砼，垂直運輸用2臺輸送泵。對砼傾注高度超過2m的，采用串筒下料，防止砼骨料分離。

砼輸送泵的管道依托塔吊搭設和固定。

1.6.6 墩身砼澆筑及養生

①砼拌合及運輸

砼在拌合站集中拌和，砼攪拌運輸車運輸，用12噸的吊車吊料斗送砼入模。

②澆筑前準備工作

混凝土澆筑前應檢查模板的標高、尺寸、位置、強度、剛度、牢固性、平整度、內側的光潔度等內容是否滿足要求，不得有縫隙和孔洞。模板接縫是否嚴密，隔離劑是否涂抹均勻，模板中的垃圾應清理干凈；鋼筋及預埋件的數量、型號、規格、擺放位置、保護層厚度等是否滿足要求，并做好隱蔽工程驗收記錄。

③混凝土振搗

由于墩身砼的傾落高度近10m，所以必須采用串筒下料。砼的澆筑過程中，要按一定的順序和方向分層進行，振搗方式采用插入式振動器。混凝土每層鋪設厚度不可太厚，一般分層厚度為振搗器作用部分長度的1.25倍，每層灌注厚度不大于30cm。應沿澆筑的順序方向，采用斜向振搗法，振搗棒與水平面傾角約30°左右。棒頭朝前進方向，插棒間距以50cm為宜，防止漏振。應依自動滑動的混凝土坡面循序進行，不得進行跳躍式振搗。有傾斜面時，應從低處開始，逐層擴展升高，并保持水平分層。在折角處，應作為一層處理。用插入式振搗器應快插慢拔，插點應均勻排列，逐點移動，順序進行，不得遺漏，做到振搗密實。移動間距不大于振搗棒作用半徑的1.5倍。振搗上一層時應插入下層5cm，以清除兩層間的接縫。插入式振搗器的機頭，不得貼上模板，靠近模板振動時要保持5cm至10cm的間距。當振搗折角處不可避免靠近模板時，可用膠皮包裹機頭。嚴禁利用鋼筋振動進行振搗。施工中注意各種鋼筋及鐵件的預埋。

④振搗時間

每次振搗的時間要嚴格掌握。插入式振搗器，一般只要15-30s。混凝土應振搗到漿體停止下沉，無明顯氣泡上升。表面平坦泛漿，呈現薄層水泥漿的狀態為止，然后慢提振搗器。振搗時間不宜過長，否則會產生離析現象。

砼養生采用無色塑料薄膜包裹，自然蒸養的方法，但必須保證要有足夠的水份以及塑料膜無破損、無透氣。

2 結論

本方法采用常規材料、設備，通過優化模板、支架設計和施工組織，做到了支架和模板用量少，施工速度快，施工方法簡單，便于操做，安全性高，有利于減少對施工人員的傷害。運用此法施工可以優質、高效、快速、安全地完成薄壁空心高墩的施工任務，墩身混凝土可以達到內實外美，垂直度控制準確，表面無施工裂縫；在贏得良好的信譽的同時可以得到更高的收益，可在同類工程施工中大力推廣應用。

參考文獻：

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