淺析薄壁空心高墩自帶支架模板流水法施工技術

摘要：在橋梁施工中橋梁薄壁空心高墩數量較多時，采用輕型鋼模板流水法施工，可減少模板投入、加快工程進度、降低工程成本。本文詳細介紹了輕型鋼模板的結構構造及自帶支架的特點，薄壁空心墩流水施工工藝等內容，對類似工程有一定借鑒意義。

關鍵詞：薄壁 空心墩 自帶支架 模板 流水施工

新建府谷煤炭鐵路專用線是一條運煤專線，本標段起點為DK18+877.5，于DK19+136.65采用（2-24+14-34）米預應力混凝土梁（三道峁梁1#大橋）形式跨越山谷，下橋后繼續前行，新建三道峁梁2#大橋、清水川特大橋，于DK22+050處新建趙家塔裝車站，由于該車站位于山谷，站線線路由3道引出后，以燈泡線的形式于HDK0+541～HDK1+597設趙家塔裝車環線隧道，隧道全長1056米，裝車線出洞后引入站線4道。正線線路出站后繼續前行，到達本標段終點DK23+560，線路長度4.683千米。本工程涉及薄壁空心高墩施工的橋梁有三道峁1#大橋及清水川特大橋其中心里程分別為DK19+135.65和DK20+321.50，兩座橋合計全長1508米；下部結構有跨度為32米的11個實心墩和33個薄壁空心墩，空心薄壁墩高均在30米以上，最高墩為52米，其中50米以上的墩有12個。薄壁空心墩上實體段高均為3.5米，下實體段除清水川6-15墩外其余均為高3米，清水川外壁坡度為1：45，內壁坡度為1：80，三道峁外壁坡度為1：60，內壁采用1：85的坡度。基于設計要求，三道峁采用可分階段形成施工單元的整體橋墩鋼模板一套，清水川特大橋使用兩套，同時對多個相鄰的橋墩開展橋體施工，完成一個節段的模板施工后，從高墩位向相鄰的低墩位進行拼裝，以流水作業的形式開展圓端形薄壁空心墩施工。

1 模板構造

薄壁墩身流水法施工模板為自帶支架鋼模板結構，模板圓端形每節高1米，每節平板高2米，空心段模板采用內、外模板，每層設置8塊長2.4米的模板（內模板4塊、外模板4塊），模板圓端90°錐臺型模板8塊，以每1/4圓弧為1塊。采用厚6毫米的鋼板作為面板材料，橫、豎方向的面板加勁肋均采用間距分別為40厘米、75厘米的8槽鋼。設置16-20毫米、平均間距75厘米的對拉螺桿。模板之間分別用螺栓和對拉螺桿連接。三道峁1#大橋混凝土模板澆筑標高為3米，清水川特大橋為6米。因為墩身采用不同的高度，通過模數設計底節空心墩的內、外模板，取半米為一個模數，確保墩高與模板相對應。模板支架主要用于為操作工人提供操作平臺，將螺栓孔設置在內外模板的豎向加勁肋上，將吊籃式三角支架裝設在模板上，空心墩內爬梯是現場人員進入操作平臺的主要通道。

2 工藝原理

分節段開展空心墩施工，每節標高為6米，模板包括定位導向模板及混凝土施工模板。每個橋墩使用8米模板，上一節模板預留2米模板使其緊固，作為導向模板，然后按順序往上連接6米的內外模板，形成一個完整的混凝土模板體系。根據墩身模板的高度來選擇模板型號，每個橋墩只允許使用1次同一型號的模板，拆模后移至下一橋墩的工作面，使所有橋墩使用模板時形成一個階梯狀的流水線。利用外模螺栓及承臺上的錨樁對墩身的中心位置及平面尺寸進行調整。壁均有坡度，所以施工時，為確保墩身線形平順，必須按設計要求依次使用模板。在橋體施工階段，各墩身施工高度相差一模（4米）以上澆筑上一模時，導向模板取已澆筑好的下一模的最上一節段的模板，由于墩身的內外，使全套流水鋼模板分節應用在多個相鄰的橋墩上，在兩橋墩之間設置吊車站，將上一墩身模板拆掉同時就地打磨和涂油，然后對下一墩身進行吊裝并開始下一工序的澆筑施工。

3 施工技術

3.1 施工工藝流程

下圖為清水川特大橋及三道峁1#大橋薄壁空心墩流水法的工藝流程圖。

3.2 施工方法

3.2.1 施工模板及人員機械配置。每個橋墩底部實體段變化為空心段6米高需要時間約8d左右，正常空心段速度3～4d一個下實體段砼施工。墩頂3.5米實體段約需要時間8d左右。

模板：自主加工改造并配置6套空心墩下實體段封頂模板、內模板和空心向實心段轉換段模板，高峰時期，各個斷面呈階梯流水狀同時開展單套模板8個橋墩澆筑施工。

人員機械配備：按生產任務將現有施工人員劃分為模板安裝、鋼筋安裝、混凝土澆筑、混凝土養護、模板拆卸、模板打磨吊運等多個施工班組，對各班組生產人員加強技能培訓和安全生產教育，同時優化機械配置，以確保各工序順利實現接續，提高工序質量。

3.2.2 下實體段混凝土施工。澆筑墩身下實體段的混凝土構件前，先指派測量人員放線測量擴大基礎或承臺頂面的墩身底的位置，待墩身中線與4個邊線中點確定后通過墨盒線劃定十字線。鑿毛處理承臺表面，用水徹底沖洗浮漿，并加固基礎與墩身處，同時將預埋的墩身承臺鋼筋調直。宜分層澆筑該施工段，結束澆筑施工后至少進行為期3天的養生，再將模板拆除時必須嚴格控制混凝土構件內外溫差，防止散熱不均引起結構裂縫。

3.2.3 鋼筋綁扎及模板吊裝。在工廠集中加工制作墩身鋼筋，鋼筋安裝班組和模板安裝班組緊密配合進行鋼筋綁扎和模板安裝工序施工。在空心段先支立內模并將其調整到制定的位置，借助定位鋼筋卡具進行水平筋的綁扎，確保鋼筋保護層尺寸符合設計要求。在兩墩位之間安放吊車，模板拆卸工班拆除高墩位處的模后就地打磨和涂油，將膠條粘帖在模板接縫處就吊放至低墩位處安裝模板。

3.2.4 混凝土澆筑與養生。通過拌合站集中拌合混凝土材料，用攪拌運輸車運抵現場實施澆筑。澆筑過程中，相鄰高墩位處混凝土進行養生，相鄰低墩位處由鋼筋安裝班組和模板安裝班組分別開展鋼筋綁扎及模板安裝工作。

3.2.5 上實體段混凝土施工。澆筑上實體段混凝土構件時，首先按1米的設計標高對上實體段變截面位置實施灌注。按要求拼裝內模，然后通過螺栓連接鋼模板，通過對拉螺桿連接內模與外模，為提高內模的穩定性，在內模之間設置橫、縱向支撐。在變截面處橫橋向內側預留間距為60厘米、深30厘米的預留孔。拆模后將50圓鋼插入孔內，點焊鋼管和圓鋼。變截面的混凝土凝固后將空心墩內模拆掉，將螺栓連接的工字鋼裝設在預留孔處，上實體段的混凝土兩次澆筑成型。

4 安全質量控制

為提高墩身質量，施工階段必須按設計要求和施工規范監測墩身施工。結合現有測量條件，利用GPS測定墩身模板頂標高，結合鋼尺法測量，控制墩柱模板主要角點的平面就位，使其滿足設計要求。首次墩身立模時，通過平面坐標法放線測量模板4個控制點的平面位置。每個墩柱每施工6米就用GPS對墩柱模板各主要點的平面位置進行測量。澆筑好一個節段的混凝土構件以后，復測混凝土面的控制點，確保混凝土澆筑前和澆筑后模板不發生位移，并提供安裝下一節模板的技術參數。嚴格控制立模精度，通過橡膠皮或雙面膠條對接縫進行處理，提高接縫的密封性。澆筑混凝土后及時覆蓋養護，使混凝土構件表面保持濕潤。澆筑上一節段墩身時不宜擾動已澆筑的下部墩身，以確保養護質量。

5 結束語

清水川特大橋空心墩采用2套模板及三道峁1#大橋采用1套模板開展流水法施工，自采用流水法施工以來，墩身施工任務進度明顯加快，實踐證明流水法施工技術是成熟和先進的。對于各類高墩施工，無支架施工減少了模板投入，特別是對于數量較多的變截面墩身施工，采用無支架模板流水法施工，速度快、經濟效益明顯，對類似工程極具推廣價值。

參考文獻：

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