高墩翻模施工工藝及質量控制

蘇州建設交通高等職業技術學校，江蘇 蘇州 215000

1 工程概況

三淅高速廟溝特大橋位于河南省盧氏縣橫澗鄉境內，該橋按上、下行分離式兩幅橋設計，上部結構采用30m、40m預應力混凝土T梁，下部結構根據橋梁跨徑及墩高分為雙圓柱墩和薄壁墩。廟溝特大橋全橋共93個墩臺，其中墩高在35m以上的有25個，為薄壁墩，最高的薄壁墩為55m，墩身水平斷面尺寸為6.5m×2.4m。考慮技術經濟合理性，該橋薄壁墩采用翻模法施工。

2 工藝原理

翻模法是一種自下而上將模板逐層上翻循環施工的方法。施工設備是由模板系統、作業平臺、提升系統、安全爬梯、養護系統組合而成。模板系統由三層模板組成一個單元，當澆筑完下面兩層模板的混凝土時，將下面兩層模板拆除翻升至第三層模板進行施工，依次循環向上，直至墩身施工完畢。提升系統為QZT50塔式起重機和手拉葫蘆相互配合使用，完成鋼筋吊裝、模板翻升和施工機具材料提升等垂直運輸作業。同時，鋼筋工程、模板工程、混凝土工程、測量定位、高程控制等工作不間斷作業，直至施工達到設計高度。

3 墩身模板設計與制作

墩身模板采用整體式鋼模板，模板制作加工時，特殊端角與其四邊的模板要連接拼裝為整體。模板厚6mm，橫肋采用[16槽鋼，豎肋采用[8槽鋼，橫肋間距為40cm，豎肋間距為32cm。每塊模板通過φ20mm圓鋼連接拉桿，每塊模板設置兩排，順橋向每排布置4根，橫橋向每排布置2根，端角四周采用φ30mm圓鋼拉桿并用雙螺帽固定。作業平臺采用∠75mm×75mm×5mm的角鋼焊接成三角托架并焊接在模板橫肋上，上鋪5cm厚木板作為施工行走平臺并安裝高度為1m的φ16mm護欄，護欄周圍設置安全網。

因墩身高度較高，在綜合考慮施工時間、施工機具材料和施工縫數量的基礎上來選定模板高度，最終確定模板分為3節，每節高度為2m，由4塊整體式大塊鋼模板拼裝而成。施工時每次使用混凝土澆筑2節模板的高度，即每次翻2節模板，澆筑4m高的混凝土。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

施工時，首先做好準備工作并對承臺進行鑿毛，在精準測量放樣的基礎上綁扎第一節鋼筋并安裝模板、澆筑混凝土（混凝土達到拆模強度后，拆除第一節模板并作為第三節模板循環使用）。然后綁扎第二節鋼筋，安裝第三節模板并澆筑第二節混凝土，澆筑完畢后進行墩身翻模施工，如此循環施工并及時對澆筑混凝土進行噴淋養護。

高墩第一、二節混凝土“起步節”是比較關鍵的控制環節。“起步節”平面位置的精度、垂直度、模板頂部的水平度等直接影響其他節的精度、施工進度及整個墩身的垂直度控制。后續各項工作循環進行直至墩頂，其間穿插拆模、翻模、混凝土養護等工作，故文章以第一、二節施工為重點說明施工過程的工藝特點及注意事項。

4.2 主要工藝

（1）鋼筋綁扎。墩身鋼筋采用直螺紋套筒連接。在施工承臺預埋墩身鋼筋時，必須測量精確放樣嚴格控制鋼筋位置，并采用型鋼定位確保承臺澆筑混凝土時預埋筋位置不發生偏移。

為方便現場施工作業，考慮作業人員身高和原材料長度，提前確定鋼筋下料長度為4.5m。根據規范要求同一連接區段鋼筋接頭不超過50%，在預埋墩身鋼筋時將相鄰接頭錯開1.2m，以后節鋼筋均按照4.5m下料。

（2）模板安裝。初次設立墩身模板進行測量定位時，采用平面坐標法（與導線聯測）準確測量出墩身四角的平面位置，確定模板邊線，運用三角高程法測量出承臺頂面高程。為了方便底節模板在混凝土澆筑完成后能順利拆除，底節模板安裝前應在模板底部邊線外部砌筑一層厚約10cm的砂漿平臺。

施工前應對模板進行打磨除銹、清洗處理，并涂刷脫模劑。模板安裝作業采用塔式起重機和人工配合的方式，安裝全程由專人指揮，確保施工安全。模板的固定和調整通過拉桿和兩層模板之間的連接螺栓實現。模板安裝完成后采用垂球復核垂直度，模板拼縫處用密封條封堵，如有錯臺則及時調整。

（3）混凝土澆筑。混凝土用泵送入模，塔式起重機提吊斗做備用方案。澆筑前應對混凝土接觸面做鑿毛處理。通過測設墩身中心線和臨時水準點確定墩底標高，并采用高強砂漿對模板周邊進行找平、塞縫處理。

混凝土采用商品混凝土并嚴格控制配合比，混凝土攪拌運輸車運送至墩位，泵送混凝土入模，局部找平采用塔式起重機吊送料斗旋轉至施工部位卸料。

墩身混凝土澆筑應提前制訂施工方案并認真交底，采用分層澆筑、分層振搗，每層厚度為30cm，并應確保混凝土連續澆筑、混凝土澆搗質量和外觀效果。在澆筑墩身混凝土時，應從四邊均衡下料，以防止施工荷載出現過大偏壓，造成模板系統偏斜。

（4）模板拆除。如何安全、順利地拆除模板是模板拆除作業的重中之重。施工操作人員應配好安全帶并站立于作業平臺上，利用手拉葫蘆將底部要拆除的模板連接在上面一節模板橫肋處并拉緊，解除各對拉螺栓和部分上下節模板連接螺栓（保留3～5顆螺栓并擰松），采用繩索或小型倒鏈套在螺栓孔內往外輕拉模板。當模板下面稍有松動時，施工操作人員返回上節模板作業平臺內，將要拆除的模板連接在塔式起重機吊裝鋼絲繩上，在塔式起重機和和手拉葫蘆的配合下，拆除保留的上下節模板連接螺栓，使下節模板完全脫離混凝土墩身，在塔式起重機收緊鋼絲繩后，解除手拉葫蘆，由塔式起重機吊至指定位置。

（5）模板翻升。翻模時，保留已澆筑完成節最上面一節模板作為持力部分，然后將下層模板逐一拆除。利用起重吊裝機械將除銹打磨、涂刷完畢的模板吊裝放置于頂層模板相應的平面位置，將模板與周圍模板對拉或用螺栓連接。

（6）混凝土養護。為了在保證墩身實體質量的同時，堅持經濟、適用、簡便的原則，應采用高墩翻模混凝土噴淋養生的施工工藝。該工藝采用自動噴淋養護系統，由高揚程水泵、手拉葫蘆、噴淋水管、鋼筋骨架、土工布及塑料布組成。

山區風沙較大，普通養護方法不能使土工布與墩身緊密貼合，保水效果不理想，而且易造成土工布破損，影響循環使用。為保證養護期間混凝土表面濕潤，采用土工布包裹墩身且配合噴淋養生，將土工布、塑料布和噴淋養生水管固定在鋼筋骨架上等優化措施，使之形成整體式養生裝置，模板拆模以后利用手拉葫蘆隨墩身升高，使混凝土始終處于保水養生狀態。

5 質量控制要點

5.1 墩身線形控制

在高墩施工中，墩身線形控制極為關鍵。每段墩身施工采用施工前后復核和過程中控制調整相結合的措施，從而確保墩身整體垂直度。施工前后復核是指利用高精度全站儀立模前放樣、立模后復核；過程中控制調整是指利用垂球在立模過程中隨時校核、及時調整。

5.2 風力、機械振動和施工偏載

隨著施工高度的增加，風荷載、機械振動和施工偏載會對墩身軸線造成影響。針對此特點，應增加模板剛度，以提高模板系統受力強度和整體穩定性；在澆筑墩身混凝土時，混凝土應對稱均衡布料澆筑，防止施工荷載失衡，對模板支撐系統造成偏壓失穩，進而造成模板系統傾斜。

5.3 分節施工接縫處理

翻模施工模板拼裝次數多、分層多、施工接縫明顯且模板自身稍有誤差，都容易導致錯臺、漏漿等現象。針對以上問題，要求日常施工時注意模板保護工作，嚴禁碰撞致其變形；模板拼接時用雙面膠等粘貼封堵縫隙，每層混凝土澆筑至與模板平齊，做到施工縫與模板縫重合；同時應對已完成施工的混凝土表面進行鑿毛，加強上下兩層混凝土面的緊密結合。

5.4 混凝土外觀質量控制

蜂窩、麻面、氣孔、泛砂、混凝土色澤不一致等是較易出現的混凝土外觀質量問題，質量保證措施如下：

（1）選取合適的混凝土配合比，從含砂率、水灰比、骨料級配等多方面考慮；

（2）拌制混凝土的原材料、外加劑和摻和料應為同一廠家生產，確保澆筑觀感質量；

（3）模板必須打磨清洗干凈，應均勻涂刷脫模劑；

（4）應連續澆筑，嚴格控制混凝土坍落度和含氣量；

（5）按照規范要求振搗，既不能過振造成泛砂現象，也不能漏振造成蜂窩、麻面現象；

（6）應避免高溫時段澆筑混凝土，如因施工需要必須在高溫時段澆筑混凝土，應對模板及混凝土原材料采取降溫措施。

6 結束語

高墩施工應選用一臺塔式起重機配合2～3個墩身的施工，交叉作業，合理組織人員和機械。在工程實際施工中采用翻模技術并配合塔式起重機作業，對于加快施工速度、確保施工質量、控制工程成本具有顯著效果。墩身的線形控制、實體質量控制均達到了設計要求，混凝土澆筑質量達到了“內實外美”的工程效果。