空心薄壁高墩翻模施工技術

田辰光

(山西遠方路橋集團公司，山西大同 037006)

1 工程概況

偏關7號大橋全長366 m，前右角90°，上部結構采用(4×30+5×30+3×30)m先簡支后連續預應力混凝土箱梁，下部結構采用柱式墩和空心薄壁墩、肋板臺和柱式臺，基礎為鉆孔灌注樁。本橋空心薄壁墩為4號，5號，6號，7號，8號，共計5座，墩高36.9 m～42.3 m，空心墩壁厚60 cm～80 cm，空心墩頂長550 cm，寬200 cm，寬度方向向下設60∶1坡度。

2 方案選擇

鑒于該橋的矩形空心薄壁墩的高度較高，且為變截面形，考慮液壓爬模及滑模制造成本較高且安裝及操作技術要求高、工藝復雜等因素，經過方案比選采用翻模法分段澆筑施工。為滿足墩身施工的需要，在5號墩身及7號墩身附近安裝QTZ63(5010)塔吊，能同時滿足4號～9號墩身吊裝施工，并在每個墩身一側設置之字形爬梯，用于施工人員的自由上下。混凝土水平運輸采用混凝土罐車，垂直運輸塔吊提升料斗運料，串筒布料入倉，水平分層澆筑。墩身主鋼筋采用剝肋滾軋直螺紋連接，減少傳統焊接的搭接長度節約鋼材，減少高空焊接的工作量和焊接難度。根據施工進度5個主墩加工翻模5套，變截面調節塊模板以滿足最高墩柱高度制作3套。

3 翻模施工方法及施工控制

3.1 施工工藝簡介

翻模所用模板采用6 mm厚鋼板，每套標準高度外模板采用2.0 m+2.0 m+2.0 m，每次翻模兩段，澆筑高度每次4.0 m，以下面2.0 m段已澆筑混凝土的模板頂面為上兩節模板的支撐受力面，利用模板與已澆筑混凝土的摩阻力，將上面兩節模板通過螺栓、拉桿固定在下一節模板上，外模外側設置固定施工平臺，方便施工人員進行模板的拆卸、安裝、綁扎鋼筋、混凝土的澆筑等，如此循環交替翻升，完成墩身的澆筑施工。

3.2 施工程序

第一步:綁扎鋼筋，拼裝模板澆筑墩柱底部實心段和變化段;第二步:綁扎鋼筋，拼裝兩節模板，澆筑4.0 m高混凝土;第三步:將底部第一節模板拆除，并向上翻升安裝;第四步:將底部第二節模板拆除，并向上翻升安裝;第五步:模板安裝完成后，澆筑4.0 m高混凝土;交替循環使用以上步驟，直到混凝土澆筑完畢。

3.3 重點控制環節

3.3.1 高墩柱中線偏位及垂直度控制

在高墩施工中，中線偏位及垂直度控制是最為重要的質量控制要點，本橋由測量人員用GTS332型全站儀放出墩身4個角的定位樁，經監理工程師復核后，開始進行立模施工，施工中嚴格控制模板的平面位置和豎直度，確保位置準確，每次翻模施工時分別在四邊模板頂部定出中點，并在已澆筑混凝土節段上定出四邊中點，利用垂球將上下4個定位點兩兩對中，使模板基本就位后，再利用全站儀分別在兩個軸線方向將模板精確調整至設計位置，然后利用垂準儀，通過預先設置在墩身根部附近的基點，進行垂直度校核，施工過程中要嚴格控制模板偏差，防止多次澆筑形成累計誤差過大影響墩身質量，確保高墩柱中線偏位及垂直度符合設計及規范要求。

3.3.2 鋼筋連接質量控制

本橋墩身采用HRB335帶肋鋼筋，主筋為直徑25和直徑20兩種規格，墩身主筋鋼筋連接采用剝肋滾軋直螺紋連接技術。剝肋滾軋直螺紋連接是通過鋼筋端頭特制的直螺紋和直螺紋連接套咬合形成整體的一種連接方式。根據需要從廠家訂做相應直徑的鋼筋直螺紋連接套，其中直徑20鋼筋連接套長度為50 mm，直徑25鋼筋連接套長度為60 mm，鋼筋用鋼筋直螺紋滾絲機剝肋滾絲，現場進行連接安裝。此連接方式能夠加快施工進度，提高施工質量，確保施工安全，降低高空作業難度。

1)鋼筋下料。所加工的鋼筋應先調直后再下料，其中主筋要求切口端面與鋼筋軸線垂直，不能有馬蹄形或撓曲。為保證切斷面垂直平整，下料時采用砂輪切割機切斷。

2)鋼筋車絲。絲扣的牙形、螺紋須與連接套的牙形、螺距一致。螺紋制作采用剝肋滾絲機完成，其中直徑20鋼筋車絲長度控制為28 mm，直徑25鋼筋車絲長度控制為33 mm，車絲尺寸要經常檢查，發現超差應及時糾正。加工完成并檢驗合格的絲頭要加以保護，鋼筋一端絲頭戴上保護帽，另一端擰上連接套，并按規格分類堆放整齊待用。

3)鋼筋連接。連接之前，先檢查鋼筋的規格和連接套的規格，確保型號對應一致。將鋼筋絲頭上的塑料保護帽及連接套筒上的塑料密封蓋取下并回收，并確保絲頭和連接套的絲扣干凈、無損，把鋼筋裝好連接套筒的一端擰到被連接鋼筋上，然后用專用扳手將連接的兩根鋼筋擰緊，連接套筒兩端的外露完整絲扣均不得超過1扣。

3.3.3 模板安裝及檢查

墩身施工前，先在墩身位置處承臺表面進行鑿毛處理，確保混凝土連接良好。模板吊裝采用塔吊，在吊裝過程中，注意模板的吊裝重心及吊鉤設置，確保模板吊裝安全，防止吊裝過程造成模板變形、散架。安裝模板前必須刷上一層脫模劑，涂刷均勻、適量。安裝模板的同時要設置對拉螺桿，為使其能夠回收利用，在對拉螺桿外面套PVC塑料管。模板安裝中注意模板間錯臺控制在1 mm以內。模板拉桿處孔眼用棉紗纏繞，防止漏漿。

模板安裝完成后，項目質檢技術人員應仔細檢查模板間錯臺、順直度、鋼筋保護層厚度等各項指標，合格后報驗監理工程師，報驗合格后方可開始澆筑混凝土。

3.3.4 混凝土施工控制

該橋薄壁空心墩采用C35混凝土，在墩身1/2高度處設置一道橫隔板。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，模板中的垃圾是否清理干凈;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。

在澆筑混凝土時，采用塔吊送料，插入式振搗器振搗。每次澆筑混凝土的高度在3 m～4.5 m之間，當澆筑高度超過2 m時，由于混凝土落差較大，不能采用自落式灌注，采用串筒減速進行混凝土的澆筑，以防止混凝土離析。當混凝土澆筑至墩柱頂部時，將多余的水泥去除并在初凝前進行復振，以消除混凝土墩柱頂面附近的裂縫。當第1節段模板安裝后，及時澆筑混凝土，當混凝土澆筑完后要及時養生。混凝土試塊抗壓強度達到3 MPa以上時(視天氣情況約1 d～2 d)，清除混凝土表面浮漿并鑿毛，然后按工藝流程進行第2，第3節段施工。第3節段混凝土抗壓強度達到3 MPa、第1節段混凝土抗壓強度達到10 MPa以上時，鑿毛清理第3節段混凝土表面，準備第4節段墩身施工。下節混凝土頂面經過鑿毛處理，灑水濕潤后澆筑上節混凝土。

3.3.5 高墩橫隔板、墩頂封頂倒角施工

該橋在墩身1/2處設置了橫隔板，橫隔板厚度為60 cm，倒角為35 cm×35 cm，橫隔板中部預留150 cm×60 cm的人洞，墩頂封頂倒角為100 cm×35 cm。

橫隔板底模采用15 mm厚的竹膠板加5 cm×8 cm方木做加強肋拼裝。內支撐采用鋼管支架加頂、底托拼裝形成。封頂倒角混凝土分兩次澆筑，第一次澆筑100 cm的倒角和25 cm的實心板，并在25 cm的實心板中部預留一60 cm×120 cm的人洞，待墩內托架及模板全部清除完成后再封閉人洞，最后澆筑125 cm的實心部分。

混凝土澆筑成型后水泥硬化時，及時灑水養護，養護用水與拌和用水相同。墩頂裸露面可用麻布覆蓋，并經常灑水，使覆蓋物濕潤。墩身模板在翻升前，應經常灑水，確保模板濕潤。

3.3.6 混凝土外觀質量控制

翻模施工所用模板為專業訂作優質鋼模板，所以施工成品混凝土外觀質量美觀，表面光滑且色澤一致，一般不用二次修飾，混凝土外觀質量美觀程度是滑模施工混凝土不可比擬的。但由于翻模施工是按節段澆筑，在澆筑下一節段時，上一節段澆筑的墩身混凝土已凝固，混凝土在凝固后就會發生一定的收縮，如此便與模板間產生細微的縫隙，在上節混凝土澆筑時容易造成漏漿現象，污染下節混凝土墩身，影響混凝土外觀質量。本高墩柱施工為避免此問題，在施工中采用如下控制措施:a.最上節段模板距模板頂5 cm設置一層拉桿，在澆筑下一節段墩身混凝土前，將此層拉桿再次緊固，減小混凝土與模板間的縫隙;b.在產生縫隙后，采用原子灰封堵縫隙，且在澆筑混凝土時控制其坍落度，可在規范規定范圍適當減小坍落度，減少混凝土的泌水現象造成的漏漿。

3.3.7 模板翻升控制程序

上節墩柱鋼筋安裝好報驗合格后，即可進行下節模板的拆除、整修、涂刷脫模劑、翻升，順序為先外后內、先下后上逐塊逐節進行。具體過程如下:

1)預松拉桿、脫模板，拆除相鄰模板之間的連接，并把操作平臺上的機具料清理干凈。2)起吊扣件鎖緊后，利用塔吊將模板吊至地面并支墊。3)用平刮刀清除模板板面殘留的混凝土，注意不要將板面刮傷。如肋邊發生翹曲、彎折、板面發生變形時，需進行矯正平直，開焊處要補焊牢固，并將面板清理干凈。4)在模板表面均勻涂刷同一品種的脫模劑。5)提升并安裝模板。

3.3.8 模板拆除及混凝土養護

施工至墩頂后，墩頂仍保留3個節段模板，等墩身混凝土強度達到規范要求時，拆除模板。拆除時按先底節段，再中節段，最后頂節段的順序。模板拆除后，及時用養護劑對墩身進行涂刷，養護時確保水分充足，涂刷無遺漏。養護時間不小于7 d。

4 結語

翻模施工技術是一種比較成熟的施工技術，在現在的高速公路高墩柱施工中廣為運用，但由于設計的多樣性、施工環境的不確定性及機械設備各項目的實際配備情況，在每座橋梁墩柱中都會遇到新的問題和難點，需要我們施工技術人員不僅要學會舉一反三、觸類旁通的思路，更是要在實際施工中勤于思考，努力鉆研，加強管理，提高施工質量水平，做好各項施工建設工作，順利完成工程建設任務。

［1］ 郗 寧，張 敏.空心薄壁墩翻模施工技術［J］.山西建筑，2012，38(11):173-174.