橋梁工程薄壁空心高墩翻模施工工藝應用

中國鐵建港航局集團有限公司第一工程分公司

摘要：薄壁空心墩是常用的橋梁高墩設計形式，結構簡單且經濟性突出，可以增加橋墩的剛度。使用鋼模起吊翻模施工，不僅能保證施工質量，而且可以有效加快施工進度，有利于提高工程質量。本文以大橋施工情況為例，說明了施工工藝原理及工藝流程，闡述了施工關鍵技術，分析了施工時注意事項。

關鍵詞：翻模法；薄壁空心墩；橋梁施工；施工技術

引言

但是大橋橋墩的施工難度較大，對施工要求較高，如果不采取合適的技術將會影響施工質量。因此，如何運用有效的施工工藝來進行橋墩的施工成為了施工人員需要解決的問題。下面就結合實例對此進行討論分析。

1 工程概況

1.1 設計情況

某大橋為分離式橋梁，右線橋長度513m，由3×35mT梁+（42+76+42）m懸澆箱梁+（3×40+4×30）mT梁組成，左線橋長度522m，由3×30mT梁+（5×40+2×30）mT梁+（42+76+42）m懸澆箱梁構成，主橋為雙向十車道，半幅橋面寬度25.25m。

主墩采用鋼筋混凝土變截面單薄壁空心橋墩。單幅橋薄壁墩身墩頂位置為17.25（橫橋向）×4.0（縱橋向）m的矩形雙室空心薄壁斷面，縱向寬按墩高80∶1增加，壁厚順橋向為90cm，橫橋向為100cm，為使主墩的應力均勻，在薄壁墩內腔頂、底分別設0.5×3.0m（橫橋向）、0.5×3.0m（縱橋向）倒角。

過渡墩采用鋼筋混凝土等截面空心薄壁墩。左幅3號、右幅4號墩墩身為15.0×3.0m；左幅6號、右幅7號墩墩身為15.0（橫橋向）×3.5（縱橋向）米的矩形雙室空心斷面。

表1 主橋橋墩參數

1.2 現場施工條件

工程沿線屬亞熱帶濕潤氣候，溫和濕潤，雨量充沛，日照充足，無霜期長，冰凍期短，春雨、梅雨比較明顯。洪水多發生在4～10月，其中4～7月為梅雨季洪水，而8月～10月為臺風期洪水。主橋跨V字型峽谷，地形陡峭，施工場地狹小，運輸道路困難。

2 施工工藝原理及工藝流程

在塔吊及施工電梯的配合下，墩身外安裝一套整體式支架，支架與模板之間預留一定間距，支架作為安拆模板、鋼筋安裝和混凝土澆筑的施工平臺，而且還可作為墩身施工時的全封閉安全防護裝置。利用具有一定工作強度的混凝土實體作為模板的固定支撐體，翻模時，保留最頂層模板作為翻升后模板的抱箍，從最下層模板開始逐一拆除利用塔機將模板吊起，并放置于頂層模板相應平面位置上，將模板與周圍模板連接。重復以上操作至墩身澆筑完成。

工藝流程：測量放樣→外模安裝→接長、綁扎墩身鋼筋→內模安裝→澆筑砼→砼養生→下一模施工。

3 施工關鍵技術

3.1 模板、支架設計及加工

模板高度的選定：綜合考慮了節段施工時間、機具長度及鋼筋配料后，將每個施工澆筑層確定為6m，同時又考慮到塔吊起重能力模板制作為1.5m一層，共做5層模板。

模板構造的設計：由于墩身高，模板倒用次數多，確定面板使用6mm厚鋼板制作，模板設有L75×7角鋼豎肋、75×8橫肋及2[160a背箍，豎肋和橫肋組焊而成。

高墩施工縱斷面圖

薄壁高墩翻模結構系統主要由：內外模板、模板加固系統（對拉拉桿、定位銷套）、外模牛腿支架、內模支架、內外工作平臺、安全防護系統等組成。每肢墩身一套鋼模板（含內外模），每套5節×1.5m/節=1.5m高。外模板的面板為δ6mmA3鋼板，豎肋帶采用L75×7角鋼，間距36cm，橫肋采用2[160a槽鋼背向拼立，間距75cm，并穿設JL25拉桿進行加固。

順橋向模板根據墩身寬度加工模板，由于墩身在順橋向方向按80∶1進行變坡，在順橋向方向墩身模板上設置橫向調解塊，調整墩身的縱向寬度。內模采用組合鋼模板。

模板示意圖

施工腳手架分成5層通過焊接和栓接固定在每節墩身模板上，作為施工平臺。

3.2 模板安裝

墩身每節施工高度為6米，由四層模板組成，第一次墩身模板的安裝時要按設計圖確定模板的拼裝順序，先拼裝墩身第一層的外模，確保第一層模板的平面位置和垂直度沒有問題后繼續安裝第二層、第三層、第四層模板，逐次將整個墩身的第一節外模板組拼完畢。每循環外模板安裝后吊裝內模板，拼裝完成后，用鉛錘線和全站儀放樣打點來控制墩身模板的垂直度。

模板與模板連接采用φ18螺栓、螺絲固結。模板安裝后橫向分7層PVC套管拉桿從墩身內部對拉鎖緊，豎向外圍采用[120mm槽鋼對焊后6道夾鎖模板。墩身第一次模板安裝時要保證模板懸空2～3cm，在四個角點和各邊中間用鋼楔塊支撐模板，其他空隙的地方用砂漿進行封堵，這樣才能保證墩身第一次模板脫模容易翻模。

3.3 模板拆除及翻升

在混凝土強度能保證其表面及棱角不因拆除模板而受損壞后，方可拆除。在常溫下當墩身混凝土強度達到2.5MPa時，松動大模螺，混凝土強度達到7.5MPa時可以拆除模板。模隔板混凝土強度達到100%以后才能拆除支撐。

模板翻升時，先用手拉葫蘆對墩身最下面一層模板分塊進行拆除，并對模板的表面進行清理。再用塔吊對該層的模板分塊進行吊裝。每一塊模板的上升高度為6米，在墩身的平面位置仍然保持不變，在該層模板翻升和安裝就位、固定工作完成后準備翻升上一層的模板。具體的操作步驟和第一層一樣，直到四層模板共6米全部翻升完成。