淺談橋梁工程中空心薄壁墩內(nèi)模拆除技術(shù)

楊萬生 黃 華

（重慶巨能建設(shè)（集團(tuán)）有限公司，重慶 400700）

1 引言

空心薄壁墩因截面積小、截面抗彎模量大、自重輕、節(jié)省圬工、結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度較好的特點，目前在國內(nèi)高墩橋梁工程上得到了廣泛使用。實際施工過程中發(fā)現(xiàn)，空心薄壁墩，受結(jié)構(gòu)形式的影響，墩柱內(nèi)模在混凝土澆筑后，受混凝土的擠壓和四周的約束，很難拆除，每節(jié)段拆內(nèi)模消耗的工時是拆外模的近2倍。因此，解決空心薄壁墩內(nèi)模難拆的問題，是完善空心薄壁墩施工技術(shù)的需要。文中結(jié)合花山3號大橋工程實例，針對這一問題進(jìn)行了研究，得出了解決方案。

2 工程概況

花山3號大橋，主橋為65m+100m+65m連續(xù)剛構(gòu)橋，引橋為3*30m先簡支后連續(xù)T梁，橋梁分左右幅，左幅全長336m，右幅全長324m。

本橋有空心薄壁墩6根，橋墩最高64.6m，最低43.1m，累計墩長325.6m。其中，主橋墩4根，墩身截面尺寸為6.0*5.25m（順橋向*橫橋向），墩壁厚0.6m，墩內(nèi)凈截面尺寸為4.8m*4.05m（含倒角）；引橋墩2根，墩身截面尺寸為2.4*5.6m，墩壁厚0.5m，墩內(nèi)凈截面尺寸為1.4m*4.6m（含倒角）。

本橋的空心薄壁墩工程量大、高度大，是下部結(jié)構(gòu)施工的重點和難點。攻克空心薄壁墩內(nèi)模難拆的問題，是保證本工程安全、優(yōu)質(zhì)、高效施工的必備條件之一。因此，必須優(yōu)化內(nèi)模的設(shè)計和施工工藝。

3 模板施工

3.1 工藝流程

本工程的空心薄壁墩采用無支架翻模施工，每節(jié)段施工高度為4.5m。每次翻模時，拆n節(jié)段模板，安裝n+2節(jié)段，保留n+1節(jié)段模板包裹在已澆混凝土上，起抱箍的作用，為n+2節(jié)段墩柱施工提供支承力，并防止錯臺。

模板安裝、拆除均用塔吊作提升設(shè)備。模板拆除前，先用兩個5T葫蘆將待拆的內(nèi)(外)模板分別與上面不拆的內(nèi)(外)模連接拉緊，之后用塔吊鉤及鋼繩提住待拆模板，不受力。然后拆除模板的所有連接螺栓，松葫蘆讓塔吊受力，之后取掉葫蘆掛鉤，操作人員離開被拆鋼模。最后，提升模板，就位、安裝。

3.2 模板設(shè)計

為提高墩柱混凝土外觀質(zhì)量，本工程使用的內(nèi)、外模板為新制的定型大面積平面鋼模，要求模板有足夠的剛度，表面平整度不大于5mm。

3.2.1 模板主體設(shè)計

每塊模板高2.25m，寬度根據(jù)墩柱結(jié)構(gòu)尺寸，計算配模，最窄0.78m，最寬3.0m。在外模上作寬1.0m的操作平臺，平臺設(shè)1.2m高護(hù)欄，代替落地式操作支架。平臺用∟50*5mm角鋼做成三角托架，焊接于模板上，三角托架間距1.0m；三角托架上滿鋪5cm厚木板形成平臺。欄桿立柱采用∟50*5mm角鋼，間距1m；在立柱上，從下向上，于0.2m、0.5m、0.8m、1.2m處，分別水平地焊接Φ12鋼筋形成欄桿，并在欄桿外安裝密目安全網(wǎng)進(jìn)行全封閉。在每個倒角處的模板上，設(shè)Φ16鋼筋爬梯，以供人員上下。

模板的面板采用δ＝6mm厚Q235鋼板，豎肋采用 [10槽鋼，間距300mm；橫肋用100mm寬 δ＝5mm厚 Q235鋼板，間距600mm；橫向大背楞采用 [14槽鋼，間距1200mm；邊框和斜拉角鋼采用∟100*10mm角鋼。連接螺栓孔直徑為20mm，連接螺栓為M18*60mm高強(qiáng)度螺栓。

3.2.2 拆卸契口設(shè)計

方案一（傳統(tǒng)設(shè)計）

每節(jié)段內(nèi)模，在一處倒角模板上，設(shè)有5mm寬的拆卸契口，如圖1所示，將墩柱內(nèi)倒角模板的豎縫連接角鋼退5mm而成。

圖1

方案二

如圖2所示，將拆卸契口處的大平面模和倒角模板做成公母榫，原有的連接螺栓不變，僅增設(shè)1號和2號螺栓（1、2號螺栓為10.9級M24高強(qiáng)度螺栓），1號螺栓沿豎直方向間距60cm，用于拆模時頂推模板；2號螺栓豎向間距40cm，設(shè)于模板豎向連接螺栓之間，用于安裝模板時固定模板并增強(qiáng)模板安裝后的整體剛度。

圖2

設(shè)計方案對比及選擇：按方案一設(shè)計、加工的內(nèi)模，在混凝土澆筑后，受混凝土的擠壓、四周的約束，和混凝土與模板之間的粘結(jié)力作用，使模板很難拆除，必須通過敲擊、撬棍撬和葫蘆拉等方式強(qiáng)行拆除，模板易損壞、變形。由于拆模時，混凝土強(qiáng)度一般較低，強(qiáng)行拆模，墩柱混凝土表面易被敲傷、撬缺。損壞或變形的模板，必須修復(fù)后，才能投入下一節(jié)段墩柱施工中使用。拆除和修復(fù)模板消耗的工時多，增加了施工成本，影響工期，也無形地增加了一線工人勞動強(qiáng)度和不安全因素；混凝土表面敲傷、撬缺后，影響墩柱的質(zhì)量，且需要修飾，浪費人力、物力和影響工期。導(dǎo)致這些現(xiàn)象發(fā)生的原因是拆卸契口不能滿足拆模需要。

按方案二設(shè)計、加工的內(nèi)模，安裝工藝與方案一的模板一樣，但按下述技術(shù)拆除時很方便，省力省時。

通過比較，方案二是方案一的優(yōu)化，本工程選擇方案二。

3.3 優(yōu)化后的內(nèi)模拆除技術(shù)——“螺栓頂退技術(shù)”

按方案二，改變傳統(tǒng)的內(nèi)模拆卸口設(shè)計，拆模時采用“螺栓頂退技術(shù)”。具體施工如下：施工時，安裝好內(nèi)模后至拆內(nèi)模前，內(nèi)模如圖2的工況1，此時，1號螺栓擰平模板面，在模板面與螺栓接觸處用透明膠帶粘貼，以防漏漿；并擰緊2號螺栓，確保內(nèi)模的整體剛度。拆除內(nèi)模時，如圖2的工況2，先拆除1號螺栓所在模板的所有連接螺栓、擰退所有2號螺栓，再按從下向上的順序，擰進(jìn)1號螺栓，靠螺栓擰進(jìn)時產(chǎn)生的頂推力量將模板反推出來，從而拆除第一塊內(nèi)模，之后逐塊拆除其余內(nèi)模。擰進(jìn)1號螺栓時，要盡量使所有的1號螺栓平行，不能一顆螺栓擰到頭后再擰其他螺栓，這樣會使模板變形，也會使螺栓頭處應(yīng)力集中，對混凝土表面造成損傷。

4 結(jié)束語

經(jīng)過花山3號大橋的施工實踐，優(yōu)化設(shè)計的內(nèi)模，用“螺栓頂退技術(shù)”施工，為工程節(jié)約了工期和成本，減少了一線工人的勞動強(qiáng)度；避免了墩柱混凝土表面人為的外力損傷，模板無損壞變形，保證了空心薄壁墩的外觀質(zhì)量。實踐證明，“螺栓頂退技術(shù)”在空心薄壁墩的施工中，是切實可行的，可推廣到類似工程施工中運用。

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》JTJ 041－2000.

[2]《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》JTG F80/1－2004.