地形復雜潮濕山區薄壁空心高墩翻模施工技術

靳長峰

摘要： 結合擺撈河大橋薄壁空心高墩的施工，介紹了薄壁空心高墩的翻模施工方法，從施工方案選擇、翻模施工介紹、施工技術、質量控制等方面提出了具體的措施，利用翻模施工法施工薄壁空心墩，具有安全，施工速度快，節省投資等優點，可供類似工程借鑒。

Abstract： Combined with the construction of thin-walled hollow piers of the Bailao River Bridge， this paper introduces the construction method of turnover forms thin hollow piers， and puts forward specific measures from the aspects of construction scheme selection， construction introduction， construction technology and quality control. The construction of thin-walled hollow piers by the use of turnover forms construction method has the advantages of safety， quick construction， and investment saving， which can be used for reference for similar projects.

關鍵詞： 地形復雜；潮濕；薄壁空心高墩；翻模；施工技術

Key words： complex terrain；humid；thin-walled hollow high pier；turnover form；construction technology

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2018）16-0171-02

1 工程概況

凱里至羊甲高速公路擺撈河大橋7#～16#墩采用薄壁式空心墩，其中12#、13#墩為連續剛構主墩，墩高分別為72m、77m，11#、14#墩為連續剛構邊墩，墩高分別為64m、77m，7#～10#及15#～16#為引橋墩身，最大墩高70m。12#、13#主墩為四柱式薄壁空心墩結構，截面尺寸為7m*2.5m，7#～11#及14#～16#為雙柱式薄壁空心墩結構，截面尺寸為7m*3.5m。

2 主要施工技術難點

大橋位于貴州高原腹地，跨擺撈河，河寬約40m，水流湍急，橋軸線通過段地面高程為647-750.5m之間，相對高差103.5m，凱里岸基巖大部裸露，羊甲岸局部基巖出露，地表受溶蝕、沖蝕作用強烈，地形條件復雜，高低起伏，且空心薄壁墩全部坐落在谷底，受高度和地形限制，材料的水平和垂直運輸比較困難；該橋墩柱形式多樣，截面尺寸不一，墩高壁薄，平均墩高72m，對墩身混凝土的整體性和墩中心線的控制要求極為嚴格，工藝水平要求較高；貴州潮濕多雨，施工期間不可避免遇到降雨，必須采取有效措施降低降雨對墩柱施工的影響；本工程附近無河砂可用，只能采用機制砂，施工中應考慮機制砂對墩柱的質量影響。

3 施工方案比選及優缺點分析

3.1 滑升模板施工

滑升模板施工進度快、結構整體性好，能保證工程質量，安全可靠，但施工必須是動態連續的，不能間斷，且滑模結構復雜，設備投入量大，耗用大量滑升支承桿材料和測量施工定位的勁性骨架材料，成本較高而且工藝要求嚴格，混凝土質量難以控制，易使混凝土表面形成裂紋或出現變形。

3.2 爬模施工

爬升模板集工作平臺、支架、模板于一身，無需提升設備，無需為施工模板搭設工作平臺，也不需為模板搭設支架，依靠自身動力交替垂直或斜向爬升和下降，克服了滑模在動態下澆筑和在混凝土較低的狀態下脫模時容易發生中線水平偏高的缺點。但爬升結構體系復雜，工序較繁瑣，成本也較高。

3.3 翻模施工

翻模施工速度快，能夠隨時糾正墩身施工誤差，設備不復雜，經濟合理；拆模后的混凝土表面平整光潔，克服了滑模施工的不足，翻模對于薄壁空心墩施工來說是理想的施工方法，可節省模板，便于人工操作，確保混凝土的密實度。

綜合考慮各方案的優缺點，并結合工程的實際情況，決定采用翻模施工方法。

4 翻模施工技術的改進及應用

以擺撈河大橋12#及13#主墩施工為例簡述薄壁空心高墩施工技術。

4.1 施工安排

考慮到12#、13#墩為連續剛構橋主墩，墩身較高，且上部施工時需垂直運輸的材料和機具很多，工期緊，故在12#墩承臺和13#墩承臺的左右兩側分別設置一臺塔吊。

翻模施工每模的高度控制在4.0m，混凝土入模采用混凝土泵泵送。采用工業電梯做為施工人員上下的提升設備。

4.2 墩底實心段施工

12#及13#主墩墩底實心段高度為5m。墩底實心段施工前需要對承臺頂面進行鑿毛處理，然后綁扎鋼筋。按照大體積混凝土施工控制要求，12#及13#主墩墩底實心段施工時在墩身內安裝降溫管，控制混凝土內外溫差，防止由溫度應力造成開裂。

4.3 空心段施工

4.3.1 模板工程

模板采用大塊組合定制鋼模板，布置3層，每層高2.0m，以墩身作為支承主體，一次翻升高度4m，留置2m作為底部支撐，上層4m模板支承在下層2m模板上，循環交替上升。模板由內、外模板組成，均為組合模板，外模面板為6mm厚鋼板、內模面板為5mm厚鋼板，內、外模之間設對拉？準22桿件及撐木，保證模板通用應根據墩身截面尺寸不同設計不同尺寸的調節板，模板之間采用栓接。模板設計特別要考慮塔吊提升能力進行分塊。

翻模組裝時模板采用塔吊提升，人工安裝。內外模水平接縫及豎向拼縫做成平口或企口縫，安裝時填3～5mm橡膠條止漿，以防多次周轉使用變形、翹曲。

模板安裝前首先對其進行清理、打磨，以無污痕為標準，并涂刷脫模劑，并用塑料薄膜進行覆蓋。立模前進行試拼，保證平整度小于3mm，加固采用內撐和外加拉桿形式，拉桿采用？準22鋼筋，外套硬質PVC塑料管。

翻模結構系統施工圖如圖1。

模板解體：模板可視情況分為若干個大塊整體翻升，解體后的模板單塊重量不得超過塔吊的相應位置起重能力，解體前先用掛鉤吊住模板，然后拆除拉筋、螺栓等。

模板翻升：待頂層混凝土澆筑完成且強度滿足施工要求后即可對底層二層模板進行翻升、安裝施工，用塔吊將最下層模板吊升至安裝位置。提升過程中（包括平臺的提升）有專人檢查指揮，以防模板與固定物掛碰。

檢查模板組裝質量，符合設計和規范要求。檢查合格后安放撐木，擰緊拉筋。

12#及13#主墩墩頂實心段施工時，先拆除內模及內支架，然后安裝實心段的過梁和底模，再安裝實心段外模。

4.3.2 工作平臺設置

外工作平臺均由縱橫支撐牛腿、步板梁、欄桿及扶手等組成。支撐牛腿采用∠63×5角鋼焊接制作，然后利用螺栓連接在外模上。支撐牛腿上滿鋪5cm木板作為步板，支撐牛腿外側采用？準20圓鋼焊接成圍欄，欄桿外側至模板底部設封閉的安全網。平臺設計預留降雨時搭設防雨罩的預埋件。

內工作平臺是安放機具、堆放材料、砼澆注施工人員作業的主要場地。內工作平臺同樣采用支撐牛腿栓接在內模上，牛腿上滿鋪5cm厚木板作為內工作平臺。

4.3.3 提升設備

提升設備由塔吊機械提升，配合人工翻模及鋼筋、小型材料的垂直運輸等。

4.3.4 混凝土施工

高墩柱混凝土的垂直運輸速度是保證混凝土澆筑連續性的重要前提，同時也是影響翻模施工進度的重要因素，所以選擇泵送入模。由于受地形限制，混凝土水平運輸要考慮澆筑速度安排混凝土運輸車少拉多跑。

混凝土分層澆筑厚度不超過30cm，均勻、對稱地進行布料；采用插入式振搗器振搗，混凝土澆筑連續進行。振搗時移動距離不超過振搗棒作業半徑的1.5倍，與側模保持5～10cm的距離；混凝土振搗做到不欠振、不漏振，振動棒插入下層混凝土搗5～10cm。每一點應振搗至混凝土不下沉、不冒氣泡、平坦泛漿為止，振動過程中不得碰撞模板和其他預埋件，防止其移位、損壞。

混凝土灌注到模板頂時，要低于模板口1～2cm，為下一模方便組裝翻模，防止有錯臺。當混凝土的強度大于2.5MPa時清除浮漿，鑿毛混凝土表面，進行第二、三節段施工。

5 質量控制措施

①模板工程重點控制平整度和垂直度，墩身模板每提升一節，用全站儀檢查橋墩橫、縱向中心線與設計位置的偏差，并及時糾正，同時采用激光垂直控制儀校核，以控制墩身的縱橫向偏移及扭轉。

②混凝土施工重點主要為合理調整其配合比和和易性，通過改善骨料級配、控制混凝土水膠比、降低混凝土水化熱、降低混凝土入模溫度等多方面來對混凝土溫度進行控制。主要采取了以下措施：1）采用低含堿量、品質穩定的普通硅酸鹽水泥。2）粗細骨料級配控制：碎石采用連續三級配，分別為5～10mm、10～20mm、16～31.5mm。增大機制砂的細度模數，減少砂率，采用合理的混合級配粗骨料。施工中嚴格控制粗細骨料的含泥量，利于提高混凝土的均勻性，增加抗裂能力。3）選擇合理的澆注時間：盡量選擇連續晴天的時間澆注混凝土，避開陰雨惡劣天氣；澆筑過程遇到雨天時，要及時搭設防雨棚。4）使用高效減水劑，盡可能減少用水量和水泥用量。同時要注意減水劑和骨料的相容性，因此保證減水劑和機制砂質量穩定尤其重要。

③加強混凝土養護工作，模板拆除后墩身混凝土表面可進行覆蓋土工布灑水或塑料薄膜包裹保濕養護。但采用土工布灑水養護費用較高，考慮到貴州“天無三日晴”，多雨潮濕的氣候特點，采用塑料薄膜包裹方法進行養護，取得了很好的養護效果。

④擺撈河大橋羊甲岸地形陡峭，便道修筑困難。修筑前結合地形多方面進行選線，最終選擇最合適的路線，便道進行了混凝土硬化，并采用鋼筋刻紋，最大限度保證材料運輸安全。

6 結束語

擺撈河大橋利用翻模進行空心高墩施工，取得了圓滿成功。由于貴州地形受限，12m長鋼筋無法運輸到現場，現場為9m鋼筋，考慮鋼筋下料和模板匹配每模澆筑應控制為4.5m。翻模施工具有操作簡單、安全可靠、施工速度快、節省投資等優點，對于類似工程，具有一定的推廣和應用價值。

參考文獻：

[1]李冬奎，金生斌.佑溪大橋薄壁空心高墩施工技術[J].山西建筑，2007.

[2]王景遠，張振輝，李秀云.空心薄壁高墩翻模施工工藝[J].天津市政工程，2008.

[3]李現平.橋梁空心薄壁高墩施工和質量控制[J].交通標準化，2014（24）.