扶典口西江特大橋墩身翻模施工技術要點探討

黃小仁

摘要：傳統的橋墩施工由人工搭設2～3層腳手架、扣模板、綁扎鋼筋，工作強度大，施工效率低，而翻模滑升施工工藝在橋梁墩身施工中的應用能滿足施工進度要求，搭設安裝方便，安全系數高，實用性強，在橋梁高墩墩身施工方面的應用也日益廣泛。文章以廣西扶典口西江特大橋為例，基于施工方案總體設計，探討了墩身翻模滑升施工技術要點。

關鍵詞：扶典口西江特大橋;墩身，翻模;施工技術

0 引言

我國橋梁工程高墩施工技術自20世紀60年代以來有較大發展，過去較多采用的滑模施工技術有利于橋墩“內實外順”施工目標的實現。近年來，特大橋工程數量不斷增多，對施工質量、施工技術不斷提出更高要求，自升工作平臺式翻動鋼模板施工技術開始在國內一些特大橋高墩工程施工領域應用，后逐漸推廣至鐵路高墩施工方面，在確保橋墩“內實外順”施工要求的基礎上，保證了橋梁工程經濟效益和社會效益。本文以扶典口西江特大橋為例，在施工方案總體設計的基礎上進行了墩身翻模滑升施工技術要點的探討。

1 工程概況

扶典口西江特大橋為廣西壯族自治區梧州市環城高速公路控制性工程，道路為新建高速公路等級，設計荷載為公路-Ⅰ級，橋梁設計荷載-Ⅰ級，按6車道計算，設計行車速度為100km/h。主橋設計寬度為28.5m（0.5m防撞護欄+11.75m車行道+0.5m防撞護欄+3.0m中央分隔帶+0.5m防撞護欄+11.75m車行道+0.5m防撞護欄），橋梁縱坡為-0.96%，橋梁橫坡為2%。2#主橋墩身4#、5#墩均為方形高墩，2#主橋主墩為雙薄壁實心墩，兩薄壁實心墩的凈間距為6m，柱截面尺寸為7m×2m的實心墩，外角設25cm×25cm的倒角，4#墩高34.63m（34.553m），5#墩高32.73m（32.653m）。2#主橋的4#、5#墩身均采用翻模進行施工。

2 施工總體方案

依據工程區地質水文條件、現場施工環境以及整體設計施工水平，經項目領導及技術骨干反復論證，最終決定對扶典口西江特大橋墩身采用翻模滑升施工工法。

墩身翻模施工采用汽車吊配合進行模板安拆，同時在各個墩身安裝腳手架作為施工平臺。2#主橋4#、5#墩身均采用懸臂翻模施工工藝，施工標準節段高度為4.5m。2#主橋4#主墩分為8個節段澆筑，5#主墩均分為7個節段澆筑。首節段采用搭設腳手架的普通翻模施工程序，以后節段則采用翻模澆筑。為確保施工質量、安全及進度，控制施工成本，本特大橋墩身翻模采用三節模板，每節模板為2.3m，模板寬度按墩身橫橋向及縱橋向分別有7m及2m兩種型式。施工方案要求驗算澆注狀態下面板、橫豎肋、法蘭等的剛強度以及拉筋強度，并且確保拉筋安全系數至少為其強度的2倍，從設計角度有效避免局部破壞和整體破壞的發生。此外，加強對模板安立狀態下抗風性能及穩定性能等的驗算。本工程實墩高度超過30m，考慮到翻模施工的方便性，拉筋采用高強度、大剛度、絲口結實不易損壞、全桿絲均不需要隨壁厚變化而進行拉筋長度調整的精軋螺紋鋼設計[1]。

采用25t汽車吊配合施工所使用到的鋼筋、模板等施工材料及設備的垂直運輸。勁性骨架是通過型鋼焊接而成的桁架結構。通過專用的加工臺座進行制作后再通過運輸車運至施工現場，待吊車吊裝定位后固定，將型鋼連成整體后逐段接高。鋼筋采用車間加工而成的半成品，運輸至施工現場后綁扎成型，采用勁性骨架定位主筋，并用機械連接接頭連接。

墩身采用泵送混凝土，混凝土的強度、和易性、泵送等性能必須符合設計要求。為確保墩身混凝土的內外質量，必須嚴格進行其配合比試配，再根據施工季節及環境溫度、輸送高度等進行其配合比的適當調整，以保證混凝土施工部分的質量。墩身混凝土采用拌和站生產，拖泵泵送，軟管布料，串筒入倉。混凝土澆筑分層進行，并將分層厚度控制在30cm以內，分層振搗。振搗器應避免碰撞模板、預埋件等。

本工程特大橋墩身翻模施工工藝流程詳見圖1。

3 墩身翻模施工技術要點

3.1 施工準備

橋梁墩身翻模施工前先進行放樣，標出墩體位置，并鑿毛洗凈承臺與墩身混凝土接觸面，預留墩身鋼筋位置和保護層。待鋼筋綁扎達到模板高度后在其上預留充足的鋼筋搭接長度，鋼筋綁扎完成后進行驗收。

3.2 三節模組裝及墩身模板安裝

3.2.1 三節模組裝施工

本工程翻模由三節段組合模板大塊、支架、外工作平臺、汽車吊、手拉葫蘆等部件組成。每一節段的翻轉模板都包括內外模板、固定支架、圍帶、拉桿等。根據扶典口西江特大橋工程實際，其翻轉施工模板采用大塊組合模板拼接而成，出于節段施工時間、機具長度、鋼筋綁扎要求、配料及混凝土施工縫控制等方面的綜合考慮，每層模板按2.3m加工，三層共6.9m。具體施工過程中，每次僅澆注至2節模板高度，也就是每次翻升2層模板，混凝土澆筑4.5m高度。

第一節段模板施工時，必須將其支立在承臺頂部，再將第二節和第三節模板順次支立在上節模板的上面，進行定位測量并達設計高度后進行混凝土一次性澆筑。等到澆筑混凝土符合設計拆模強度，也就是第三節澆筑混凝土抗壓強度至少為3MPa及以上，第一節澆筑混凝土抗壓強度至少10MPa及以上后，進行第一節模板拆除，一并拆除第二節模板下層的拉桿，拆除后模板的全部荷載便從硬化的墩身混凝土傳遞到墩身底部。待調整并打磨第一節模板達設計規范后再通過汽車吊、手拉葫蘆等設備機具進行模板翻升至第三層，按照上述施工過程順次循環，不間斷作業，待達到設計高度后完成模板翻升[2]。

3.2.2 墩身模板安裝

本橋梁工程在預拼裝模板前，必須徹底檢查和測量模板尺寸、接縫處狀況及平整度等，徹底檢查并清除模板表層及接縫內雜物及灰塵后，均勻涂抹脫模劑在模板的表面。通過25t吊車提升并吊裝模板，拉桿套管材料選用PVC管，既能重復利用，節省投資，又能有效防止拉桿拔除過程可能對混凝土結構的損傷。

模板的校正從第一節墩身定位準確后，每上一節模板均用經緯儀或全站儀控制其垂直度，然后再用全站儀與水準儀復核模板的四角坐標及高程。

3.3 搭設施工平臺

本工程模板自帶的施工操作平臺由角鋼焊接而成，通過螺栓連接于模板，并焊接有寬度為1m的D6鋼筋網片。支架的雙排鋼管直徑為5cm，并以部分承臺和地基作為支架基礎。為保證地基承載力應采取碾壓處理，并澆筑厚度為15cm的C15混凝土，防止地基下沉而導致支架偏斜。鋼管支架的固定通過薄壁墩墩身對拉眼完成，確保腳手架縱橫向掃地桿與底座20cm的間距、1.5m的步距、1.2m的橫距和100cm的縱距。按照JCJ130-2001的規定，本橋梁工程薄壁墩高度>24m，所以要在墩身外側立面兩端設置剪力撐，中間各道剪力撐凈距離為1.5m。承重架整體構造詳見圖2。

3.4 混凝土澆筑

3.4.1 混凝土的攪拌和運輸

2#主橋墩身施工標準節段高度為4.5m。2#主橋4#主墩分為8個節段澆筑，首節高度分別為3.13m和3.053m，其他為標準段;5#主墩均分為7個節段澆筑，首節高度分別為5.73m和5.653m。混凝土由攪拌站集中拌和，通過混凝土運輸車運輸，再由輸送泵泵送至墩頂，墩頂處通過泵管的搭接，可以輸送到墩身各個部分。

3.4.2 混凝土的澆筑

墩上施工技術人員與墩下泵機操作人員通過對講機進行交流，確保混凝土的輸送過程流暢順利。混凝土澆筑施工開始前，徹底檢查模板、鋼筋及預埋件，并及時清理掉模板里面可能存在的雜物、積水以及鋼筋表面的污垢等。模板內面打脫模劑，接縫要填塞嚴密，檢查混凝土的均勻性及坍落度。將混凝土漿體自上而下向模板內傾倒的過程中可能會發生漿體材料離析，所以漿體材料自由傾落高度應控制在2m范圍內[3]。

混凝土漿體材料倒入模板，必須進行初步的平整處理，再開始振搗，在每層混凝土未達到振搗密實度之前，不能再澆筑新混凝土，每層混凝土的厚度按30cm控制。為有效避免混凝土材料中大粒徑粗集料被鋼筋卡住而影響和阻礙混凝土漿液的繼續下落而導致孔洞，應派專人在鋼筋密集區域和邊角部位加強插搗。施工人員在操作平臺上使用插入式振動器振搗，并保持與側模之間5～10cm的距離，在下層混凝土結構中插入5～10cm。每次都必須振搗至混凝土漿體材料不再下沉、不冒氣泡、平坦泛漿再停止。

混凝土漿體材料澆筑施工過程中，必須派專人對模板穩定性及可能的變形進行檢查。一旦出現變形及可能的位移時，必須加強處理。混凝土澆筑施工結束，及時進行混凝土漿體裸露面的修整、抹平。待初凝后進行養生，并按設計規范制作混凝土試塊，要將養護后的試塊及時送試驗室進行強度試壓。

3.5 模板的拆卸與翻升作業

待混凝土達到拆模強度后，將外模拆除。拆模過程中應將拉桿抽出，卸下連接模板的螺栓，向外拉出模板。對于高空施工，為預防模板脫落，先通過倒鏈將模板吊置于上節模板后并拉緊。等到外模與混凝土結構徹底脫離，再通過25t吊車將外模吊起，解開倒鏈，再將模板吊至修整作業平臺處修整，以便下節翻升使用。通過汽車吊完成模板安裝后，將其拼裝并與下層模板很好地固定，按照上述流程循環往復直至墩身封頂。

扶典口西江特大橋墩身翻模施工繼承了內頂桿式翻模的技術優勢，頂桿隨模板翻升而翻升，頂桿用量大大節省，平臺與墩身的連接使模板對平臺的約束作用增強，有助于平臺抗扭和穩定性的提升，模板和平臺受施工荷載影響很小，混凝土澆筑過程中無需提升模板，也不會出現頂桿和套管粘連，便于施工。但是墩身截面較小，頂桿接頭設置于同一截面，存在薄弱環節。

4 結語

橋梁高墩翻模施工技術是在高墩滑模技術基礎上逐漸發展而來的，適用于連續施工作業，允許多個高墩同時施工，既能提升設備的利用效率，又有利于保證工期。高墩翻模施工技術還能有效保證墩身表面光滑平順，外形美觀。由于上述技術優勢，高墩翻模施工在橋梁高墩墩身施工中得到廣泛應用，設計及施工人員應從施工方案設計、施工工藝控制等方面出發確保墩身翻模施工質量。

參考文獻：

[1]郭燕青.高速公路橋墩平臺式翻模施工技術研究[J].工程技術研究，2019，4（24）：66-67.

[2]張光柏.橋梁薄壁墩無支架翻模施工技術[J].交通世界，2019（32）：82-83.

[3]李凱強.翻模技術在公路橋梁項目建設應用[J].黑龍江交通科技，2019，42（11）：152，154.