橋墩墩身模板支架一體化施工工法

覃金順

(廣西南玉鐵路有限公司，廣西 南寧 530025)

0 引言

近年來，隨著經濟的快速發展，我國不斷加大道路交通基礎設施建設，而橋梁作為一種常見的跨越江河湖海的結構形式被廣泛采用，橋墩種類也越來越多[1]。

常規的墩身施工為搭設鋼管扣件腳手架和頂面施工平臺，利用腳手架和施工平臺作為鋼筋綁扎、模板安拆及澆筑混凝土的依托。該方法投入較大、腳手架及模板安裝風險高、工期長。

新建南寧至玉林鐵路站前工程橋梁墩身數量多，工期緊張，且所處地區地形復雜、溶巖發育，使用常規的墩身施工方法無法達到項目所預期的效果。為加快項目施工進度，保障項目墩身施工安全，采用模板支架裝配式施工的方法順利完成了墩身施工，總結提煉形成了“墩身模板支架一體化施工工法”，可為類似項目提供參考。

1 工藝原理

新建南寧至玉林鐵路站前工程橋梁墩身施工工法，采用鐵路橋梁墩身模板支架裝配式快速施工方法，也是一種高墩翻模施工工法，如圖1所示。

圖1 墩身模板支架一體化結構示意圖(mm)

模板標準段高度為2 m，在橋墩底部設置0.5 m及1 m調整段，滿足橋墩不同高度施工需要。在模板外側設置型鋼三角支架，支架與平臺通過M20高強度螺栓連接，每塊模板外側設置一定數量的三角形鋼支架(支架間隔1.5 m)，支架外側附帶欄桿扶手，支架上鋪設由花紋鋼板及角鋼制成的步板。在模板安裝時，三角支架與模板同步安裝，再在支架上鋪設步板及安裝欄桿間防護網，步板間通過螺栓連接，形成一個整體，可作為臨時材料存放及鋼筋綁扎平臺。平臺分層高度與模板高度一致，并在施工上下平臺間設置爬梯。

墩身澆筑高度為一次6 m，鋼筋綁扎分為3次進行，每次綁扎高度為2 m，先綁扎第一層2 m高度箍筋，然后安裝模板，再將主筋接長6 m，綁扎高度為2 m左右的箍筋，接下來吊裝下一層2 m高度模板，安裝步板及欄桿間防護網，進行第二次高度為2 m的箍筋綁扎，重復上述步驟至綁扎完澆筑高度內的所有鋼筋，進行墩身澆筑，再進行下一節段的澆筑直至整個橋墩澆筑完成。

本工法步板可在墩底提前組拼，再整體吊裝，具有安拆方便的特點；無須搭設腳手架平臺，僅需要拼裝模板，操作簡單、施工周期短；模板外側設置全方位的防護網，上下平臺間的通行斜梯均在防護網內，三角排架與模板主肋栓接，安全可靠。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程

墩身采用翻模法工藝分節段澆筑，一般分段高度為6 m，箍筋綁扎高度為2 m，每綁扎完一次箍筋，安裝一層模板，其施工流程如下頁圖2所示。先施工第一節段，第一節模板立在承臺面上，第二節模板支立于第一節模板上，以此類推，待支立好墩身外模板并完成其他工序經測量定位后一次性澆注混凝土[2]。混凝土達到拆模強度后拆除第一節段模板，但其頂端一層模板仍然保持支立狀態，且拉桿和模板連接螺栓不得松動。然后，將清理并涂刷好脫模劑的下一節段模板利用汽車吊等起重設備將其支立在上一循環頂層模板上，直至達到一個循環的高度[3]。依此循環向上形成拆模、模板支立、鋼筋綁扎、內模支立(空心墩施工)、測量定位、標高測量、混凝土灌注、養護的不間斷作業，直至墩身施工完畢[4]。

圖2 工藝流程圖

2.2 總體施工工藝簡介

(1)承臺施工完成后，平整場地，承臺頂面鑿毛。

(2)現場平整一塊場地進行墩身模板與三角支架預拼裝，三角支架用鋼為Q235材質，支架橫梁及豎桿采用∠80 mm×8 mm角鋼，斜撐采用∠63 mm×6 mm角鋼，平臺護欄立柱采用40 mm×4 mm鋼方管。支架豎桿上在對應背肋位置開φ23 mm的孔，通過M22螺栓與模板背肋連接板相連接。

(3)在模板預拼裝的同時，開始進行承臺頂預埋鋼筋的箍筋綁扎，綁扎高度為2 m。然后安裝第一層模板，模板安裝高度為2 m，并在其上鋪設步板及安裝防護網。將橋墩上立模位置用水泥砂漿找平，墊塞木楔塊，以利于拆除模板。

平臺步板由花紋鋼板與鋼帶組成。平臺步板平面尺寸為200 cm×100 cm，相鄰步板間通過螺栓連接成整體后，與三角支架橫梁焊接，組成一個安全、穩定的平臺。

為了方便防護網的安拆，使用裝配式鋼絲防護網，用30 mm×30 mm的方鋼作為框架，內設50 mm×50 mm鋼筋網片，與欄桿扶手通過插銷連接。在鋼筋網片外再設置一層綠色密目防護網。

(4)接長高度為6 m主筋，主筋采用定位箍臨時固定，并綁扎第二次箍筋，箍筋綁扎高度為2 m。用汽車吊吊裝模板，模板支立在上一層模板頂面，人工協助就位，使模板緊靠鋼筋，并在兩平臺之間設置斜梯。斜梯由方鋼、花紋板及扶手組成。斜梯底部支撐在下一層平臺三腳架上，頂部支撐在上一層平臺相鄰的三腳架上，使用螺栓連接固定。

(5)綁扎第三層箍筋，箍筋綁扎高度為2 m，安裝第三層模板。模板安裝完成后，檢驗模板整體的垂直度、模內尺寸和中心位置，存在偏差時，利用千斤頂進行校正，將連接螺栓緊固好，穿上對拉螺桿并緊固好。模板內的對拉螺桿套上PVC硬塑管，PVC管兩端用泡沫雙面膠密封，確保其不漏漿。檢查完成后，使用天泵澆筑墩身第一節[5]。

(6)待墩身首節段混凝土強度達到2.5 MPa以上時，對混凝土表面進行鑿毛并清理干凈，拆除實體段墩身除最頂節模板以外的模板[6]。同時，開始綁扎第二節鋼筋，主筋綁扎高度為6 m，箍筋綁扎高度為2 m，與第一節段施工方式一樣，每2 m綁扎一次箍筋鋼筋，拼裝一次內外模板，內外模間穿對拉桿，對拉桿為φ25 mm精軋螺紋鋼。根據墩高的不同，按上述方法繼續施工下一節墩身，直至墩身施工完成。

2.3 工藝特點

(1)每一層模板外側三角支架與模板背肋通過螺栓連接，三角支架布置間距為1.5 m，在三角支架上鋪設步板，形成臨時存料及鋼筋綁扎平臺。

(2)三角支架構造采用扶手欄桿與支架整體焊接的方式，在步板鋪設完成后，可直接安裝防護網，極大程度地降低高空墜落風險。

(3)在不同層平臺間設置斜梯，方便上下通行。

(4)加快了模板周轉效率，提高了墩身施工速度，提高了人員機械設備利用率，施工周期短，成本低。

3 工藝對比分析

常規的墩身施工：將墩身四周搭設腳手架位置的地面平整壓實，搭設鋼筋綁扎和模板安拆的鋼管扣件腳手架和頂面施工平臺。腳手架距墩身預留足夠施工空間，腳手架首節搭設或加高，一般高于墩身首節或每次分節澆筑高度，并在頂層腳手架上設置混凝土澆筑施工平臺和防護欄桿。腳手架搭設的地基應進行加固處理。腳手架搭設完成后設置纜風，在腳手施工平臺上安裝墩身鋼筋和模板。該方法投入大、腳手架及模板安裝風險高、工期長。

墩身模板支架一體化施工：在模板設計時，利用墩柱模板的主背楞上預留螺栓孔安裝型鋼排架，形成人員作業或少量機具及物料快速存放的平臺節段，然后在模板的型鋼排架上鋪設平臺，安裝定制的安全圍欄。模板的安裝連接、鋼筋安裝、混凝土澆筑通過操作平臺實現，操作人員上下通過各層操作平臺爬梯通行。該方法使腳手架拆卸方便、操作簡單、安全可靠、施工周期短。

4 效益分析

4.1 經濟效益

橋墩墩身模板支架一體化施工工法的應用，極大地降低了施工安全風險，且壓縮了工期。與常規橋墩墩身施工工藝相比，該工法施工工藝難度小、安全風險低，極大地減少了基礎措施費用的投入，節約了施工工期。模板倒用速率加快，增加施工工效，節約施工成本。由此可見，該施工工法安全、經濟、快速。

4.2 社會效益

橋墩墩身模板支架一體化施工工藝的應用，保證了施工安全和質量，確保了施工工期，節省了投入。通過此項目的技術創新及成功嘗試，打破常規的施工方法，為此類項目施工提供了行之有效的施工方法和經驗，符合節能環保的要求，且安全可靠，為企業贏得了良好的聲譽。實踐證明，利用該技術進行橋墩墩身澆筑施工，施工周期短，工序簡單，技術成熟，具有良好的社會效益。

5 結語

本工藝成功應用于新建南玉鐵路站前工程橋梁施工，經過論證比選，項目創造性地采取墩身模板支架一體化施工工藝。該施工工藝解決了傳統橋墩施工工藝難度大、安全風險高及施工成本高的問題，為橋墩施工提供了安全、經濟、快速的保證，創造了良好的經濟及社會效益。通過此項目的技術創新及成功嘗試，打破常規的施工方法，對于采用新技術、新工藝進行橋墩施工具有創新意義，為橋梁的建設提供了成功的經驗和可借鑒的范本，具有廣闊的推廣前景。