重慶雙碑大橋20cm超小間距雙肢墩施工技術研究

黃猛，賀恩明，周之清，李疑，楊壽忠

（1貴州省交通規劃勘察設計研究院股份有限公司，貴陽 550081；2重慶城建控股（集團）有限責任公司，重慶 400013；3重慶建工集團股份有限公司，重慶 401122；4重慶市江北區建設工程質量監督站，重慶 400020）

0 前言

連續剛構橋、塔梁固結的斜拉橋，墩柱結構常常是設計成剛度相對較小的柔性墩，以適應橋梁整體變形，所以單個橋墩設計為雙肢薄壁墩的情況十分常見。一般連續剛構橋雙肢薄壁墩，墩間間隙均在1m以上，滿足單獨設置模板支架的操作空間。

將雙肢墩柱間隙減小，可以減少墩柱和承臺總體尺寸，弱化雙肢墩柱的外形設計，將使橋梁墩柱更柔、更美、更省，但墩間間隙小于模板安裝空間時，將會對施工造成較大的困難。針對類似超小間距的雙肢墩柱施工，如何安全、優質、節省、快速地完成施工，是一個難題。

在重慶雙碑嘉陵江大橋主橋下塔墩施工過程中，施工單位和科研單位共同開展了相關技術研究，研發了一種橋梁施工超小間距雙肢墩柱整體模板，并總結形成了一種橋梁超小間距雙肢墩柱的施工工法。該模板體系結構簡單，操作簡便，安全可靠，成本低，效率高，施工后結構外觀質量好，在雙碑大橋兩個主墩施工中成功應用，取得了較好的效果。

1 工程概況

重慶雙碑嘉陵江大橋主橋為高低塔單索面斜拉橋，塔柱位于橋梁主梁中軸線上，為塔梁固結體系，主梁將塔柱分割為上塔墩和下塔墩，高低塔柱形似兩座方尖碑，與“雙碑”地名和雙碑地形完美結合，是一座非常漂亮的城市橋梁。大橋結構如圖1。在下塔墩的設計上，為了避免上、下塔墩結構外形相差太大，又能保證下塔墩的柔度，下塔墩順橋向設計為兩個分離式塔墩（順橋向間距僅0.2m），每個墩均為單箱單室變截面鋼筋混凝土結構，在墩底部和墩頂部的2m范圍內連為整體。由于雙肢墩間間隙較小，遠觀時間隙不明顯，與下塔墩橫斷面上的豎向凹凸造型十分類似，達到美觀的效果。下塔墩構造如圖2。

圖1 重慶雙碑大橋總體圖

圖2 下塔墩小間距雙肢墩順橋向結構圖

2 施工方法選擇

對于雙碑大橋主塔墩的施工，施工單位查閱了相關資料發現，類似超小間距雙肢墩柱施工，國內未見相關報道。項目實施前，對20cm小間距雙肢墩柱施工方案進行了認真研究，提出了兩種方案并進行了比選。

方案一，采用一次性木模板，填在雙肢墩間隙中間，外側按常規模板將雙肢墩柱當作一個墩柱，進行整體施工。這種方案施工方法簡單，不利之處是木模板填在間隙之間無法拆除，影響美觀，同時浪費木材。

方案二，采用特制小間距模板體系進行施工。這種方案施工巧妙，除鋼模板外，僅需要加工部分楔形型鋼，即可滿足施工要求。楔形型鋼可以周轉使用，工程完工后，也可按廢鋼材回收。

方案對比見表1。

表1 方案比較表

從綠色施工方面比較，在滿足施工質量、施工安全的前提下，方案二更環保、更節材。以雙碑大橋高塔、低塔兩個雙肢墩柱施工為例（20cm間距，兩墩合計高120m，寬約12m），經濟比較分析如表2（相同的投入不比較，僅比較小間距模板部分）。

通過比選，方案二優于方案一，因此施工項目部采用了特制模板，進行超小間距的雙肢墩柱的施工。

該方案通過技術創新，解決了超小間距雙肢墩柱的施工難題，達到了美觀、優質、安全、節約的目的，得到了業主、代理、監理、設計單位的一致肯定，同時還達到了節省了木材的目的，符合綠色施工“四節、一環保”的要求，具有較高的社會效益。

圖3 超小間距墩柱模板系統構造圖（順橋向）

3 工藝原理及施工要點

3.1 工藝原理

超小間距墩柱間隙兩側模板設正楔形 （上小下大的楔形）背枋，與倒楔形（上大下小的楔形）型鋼組成的超小間距模板體系，墩柱模板體系如圖3所示。

其原理如下：

（1）雙肢墩柱除中間間隙模板外，其余模板與普通墩柱模板相同。

（2）中間間隙模板，根據間隙大小設計為兩側模板面板和正楔形型鋼背枋，與模板面板焊接。當間隙大于10cm時，在模板面板背后焊小角鋼或槽鋼形成加勁肋，再在加勁肋外側焊正楔形型鋼背枋。

（3）安裝好模板，采用木墊塊墊在中間間隙模板之間，并且對拉桿固定，然后利用倒楔形型鋼，插入模板正楔形型鋼背枋之間，并壓緊。

（4）緊固模板體系、對拉桿，檢查合格后，澆筑墩身混凝土。

表2 經濟效益計算表

（5）墩身混凝土養護達到拆模條件后，松脫對拉桿，拔出倒楔形型鋼，采用塔吊配合安裝下一節段墩身超小間距模板。

3.2 工藝流程

按設計圖加工好模板系統→安裝正常模板→安裝中間間隙模板→設置中間模板間墊木和對拉桿→插入倒楔形型鋼→模板成型檢查→澆筑混凝土→養護→拆除對拉桿→拔出倒楔形型鋼→拆除模板至下一節段。

3.3 施工要點

3.3.1 小間距模板和楔形型鋼設計[1-2]要求

保證模板尺寸準確，與塔墩爬模其余部分模板能完全配合；模板體系應進行計算，保證模板有足夠強度、剛度。中間間隙模板根據間隙大小，設計間隙兩側模板面板和正楔形型鋼背枋，與模板面板焊接，焊縫設置滿足受力要求。

3.3.2 模板加工要求

針對小間距模板，正楔形背枋的斜度應適應于間隙寬度，斜面光滑、順直。

（1）選擇有較高技術裝備水平和資質的鋼結構加工單位進行模板制作。

（2）加強在模板制作各個工序的檢查驗收工作。模板幾何尺寸符合設計要求，平整度要滿足規范[3]要求。

（3）模板制作完成后采用合適的包裝保護措施，防止運輸過程中變形。

3.3.3 中間間隙模板安裝[4]

中間間隙模板根據寬度沿豎向可分為幾塊，單塊重量滿足塔吊吊裝要求即可，安裝應確保順直，并與已澆筑的墩身銜接10cm左右。

（1）安裝前由測量人員對爬模模板進行精準定位。

（2）模板必須使用設計吊點進行吊裝。

（3）超小間距塔身模板和其他爬模模板用定位銷定位，用螺栓連接。

（4）兩塔肢模板之間用拉桿連接并固定在內模上，拉桿孔用海綿封堵。

（5）在中間間隙設置墊木，通過對拉桿對拉，使間隙兩側模板位置相對固定。

（6）兩塔肢超小間距模板上口之間采用特制鋼楔楔入進行間距微調，并作固定，保證間距均勻、固定牢固。插入倒楔形型鋼時，應將倒楔形型鋼與模板正楔形型鋼對齊，通過限位卡從中間逐次下插倒楔形型鋼，全部下插到位后，人工錘擊緊固。

（7）加強對模板安裝過程中的檢測，確保安裝精度。

模板安裝后如圖4所示。

模板安裝完成后，緊固對拉桿并進行全面檢查，防止模板偏位。

3.3.4 中間模板拆除

待一節段混凝土施工完成，達到拆除條件時，進行模板拆除。對中間模板的拆除，需要通過塔吊、鏈條葫蘆吊掛模板，先拆除拉桿，利用墩柱混凝土支撐面，利用鏈條葫蘆拔出倒楔形型鋼，然后再拆除模板。

圖4 小間距雙肢墩順橋向模板安裝成型圖

圖5 超小間距雙肢墩柱施工實體圖

4 結束語

通過對超小間距雙肢墩柱施工技術研究，發明了一種適應于超小間距雙肢墩施工的模板體系和相應的施工方法，成功完成了重慶雙碑大橋高塔和低塔下塔柱20cm超小間距雙肢墩柱施工，墩柱外表美觀(見圖5)，質量合格，施工成本有較大節約，在施工期間未發生一例安全事故，實現了在保證安全、質量的前提下節約成本，取得良好的效果，目前重慶雙碑大橋已竣工通車。該技術的成功運用，可以為類似工程提供參考。

[1]建設部.GB 50017－2003鋼結構設計規范[S].北京：中國計劃出版社，2003.

[2]魏宏廣.馬巷大橋墩柱模板設計[J].工程技術，2011（1）.

[3]交通部.JTG/T F50-2011公路橋涵施工技術規范 [S].北京：人民交通出版社，2011.

[4]周光毅，劉進貴.全鋼定型模板施工技術在大連快軌三號線十五號橋異形墩柱工程中的應用[J].建筑施工，2002（2）.