重庆嘉悦大桥下塔柱无支架翻模施工技术

宋家武，朱建中，周友明

（重庆建工桥梁工程有限责任公司，重庆400060）

重庆嘉悦大桥下塔柱无支架翻模施工技术

宋家武，朱建中，周友明

（重庆建工桥梁工程有限责任公司，重庆400060）

1 工程概况

重庆嘉悦大桥工程为跨嘉陵江的特大桥，起于重庆市北碚区蔡家镇，止于渝北区悦来镇。大桥全长767m，设5墩2台6孔，跨径布置为66+75+75+145+250+145m，其中4#、5#墩为主墩，最大跨度250m。采用双塔双索面矮塔斜拉桥+连续刚构+连续梁组合结构形式，主跨为Y字形矮塔双塔双索面斜拉桥，结构支撑体系采用塔梁固结方式。大桥桥面标准宽度为28m，双向六车道设计。

图1 主墩下塔柱墩身构造图

2 下塔柱施工概况及特点

2.1 施工概况

重庆嘉悦大桥4#、5#主墩分下塔柱和上塔柱（该文不作讨论），下塔柱为柔性双矩形空心变截面薄壁高墩，4#、5#主墩下塔柱高分别为60.5m和54m，横向分左右两肢。下塔柱为三面同时收坡的变截面空心结构体系（如图1），墩身壁厚顺桥向为1.4m，横桥向为0.9m，采用C50混凝土。

2.2 施工特点

由于本工程为市政桥梁工程，大桥建成后将是主城区又一道亮丽的风景线，对其外观质量要求高，因此按照清水混凝土标准进行施工。下塔柱为三面同时收坡的变截面空心结构体系，其外形尺寸、坡度控制均有很高要求，对模板设计、施工要求精度高，施工难度大。下塔柱施工正值嘉陵江洪水期，工期紧迫，部分节段工期要求在洪期来临之前必须将墩柱施工出洪水位，因此抢水是否成功是整个项目工期目标实现的关键。

3 下塔柱施工布置及翻模工艺

3.1 施工布置

4#、5#墩下塔柱变截面墩身分别分14节段和12节段施工。除第1节段按6m施工外，其余节段按4.5m施工。为降低成本、保证工期，经过比选最终采用无支架翻模施工法对4#、5#墩下塔柱进行施工。下塔柱附近安装80 t.m塔吊及升降机作垂直运输。

3.2 翻模施工工艺

下塔柱墩身采用大块定制钢模板拼装、型钢固定，每层模板采用两排行架式水平背楞，既增大了模板的整体刚度，又作为操作平台。当一节段塔柱混凝土达到拆模强度后，利用塔吊将最下面三层模板系统依次拆除放置于场地，派专人负责对其打磨、清理模板，并涂刷脱模剂。而最顶层模板不拆除，作为导向模板。导向模板承受上部三层模板系统荷载和施工荷载，经对拉螺杆将各荷载传递到已浇筑的混凝土上。待下一节段钢筋安装检验合格后，依次将每块清洁后的模板安装在导向模板上，再根据下塔柱设计收坡情况，采用全站仪精确定位出塔柱四角位置。局部存在偏差处，利用手拉葫芦调整，采用螺栓连接固定并加固，校核合格后，浇筑下一层混凝土，如此循环。

图2 模板大样图

4 下塔柱模板设计及制作

4.1 下塔柱模板设计

模板的强度、刚度、稳定性以及表面平整度是影响塔柱混凝土外观的重要因素[1]。因此下塔柱内、外模均采用大块定制钢模板，背楞采取竖向[8和横向2[12.6组焊而成。下塔柱第1节段混凝土浇筑高度均按6m考虑，其余节段按4.5m考虑。根据下塔柱结构要求，下塔柱外模板最大块钢模板的尺寸为6.3× 1.5m，每块模板的高度均为1.5m（如图2）。

拟定面板采用A3钢板，δ=6mm；竖向楞方为∠75×8的角钢，间距为30cm；横向楞方为2[12.6的槽钢，间距为1.0m；模板拉杆选用Φ25的对拉杆，采用Q45号钢，拉杆横向间距为La=0. 65～1.1m，竖向间距Lb=0.5～1.0m。

4.1.1 模板设计考虑因素

下塔柱模板在浇筑混凝土最不利的情况下，模板主要承受侧向的侧压力，以及振捣和倾倒混凝土时产生的荷载等，在设计模板时，还应综合考虑以下几方面对模板的影响[1]：

(1)按最大高度6m综合考虑混凝土的侧压力。

(2)混凝土的坍落度及捣固。

(3)上、下端变截面内混凝土自重对内模产生向下的压力及上浮力。

(4)混凝土入模时产生的水平方向的冲击荷载。

(5)便于模板、操作平台安装、拆除及混凝土施工。

4.1.2 模板设计要求

模板设计应满足设计及相关规范要求[2]：

(1)结构外表面的模板，其挠度不应超过模板构件跨度的1/400。

(2)结构隐蔽表面的模板，其挠度不应大于模板构件跨度的1/250。

(3)模板表面局部变形不应大于1.5mm。

(4)支架受载后受弯杆件的弹性挠度不应大于相应结构跨度的1/1000。

4.2 模板材料的选用

对面板、槽钢竖横楞方以及拉杆进行强度和挠度验算[1][2]，

需满足规范要求。所选用的模板材料Q235（3钢号）抗拉、抗压和抗弯强度设计值f，弹性模量E应满足相关的力学性能，符合国家现行标准，每批原材料均有其材质检验合格证。

4.3 模板的制作

钢模板采用大块定型模板。模板加工时所有连接采用阴阳止口，各种螺栓连接件符合国家现行有关标准。由于下塔柱内、外模在两个方向变化很大，因此，施工时将根据下塔柱不同部位制作相应的专用内模和外模。

模板制作时电锯切割一律用小直径合金钢锯片，以保证模板切割质量，配模时所有接缝处要进行刨光拼缝，不准切割后直接使用。制作好的模板按顺序编号，堆放整齐，放在阴凉干燥处，以防变形。配制塔柱、主梁背楞按照规定的间距进行制作，防止过稀、模板刚度不够产生侧位变形和整体不稳定，过密则浪费材料。

5 下塔柱变截面高墩的施工

5.1 主要施工工艺流程

该桥下塔柱墩身主要施工工艺流程如图3所示。

图3 下塔柱施工工艺流程

5.2 钢筋的制作与安装

下塔柱主筋第一节段按9m定尺长度供料，从第二节段开始，安装钢筋操作平台，根据设计图纸对钢筋按4.5m进行下料，墩身主筋采用套筒连接接长，接头位置按施工规范要求错开。绑扎箍筋、拉筋，安装精度按设计和规范的要求执行，并按相关规范进行抽样检测；钢筋的绑扎严格按图纸中的位置、间距以及规范中规定的允许误差进行。钢筋成型后，安装防裂钢筋网片，拆除操作平台。在四周设置风缆进行临时固定，防止钢筋发生整体倾斜。

5.3 下塔柱墩身模板安装

钢筋绑扎完毕检验合格后进行模板的安装，模板拼装之前先将模板磨光清除干净，涂抹脱模剂，涂刷时要轻、薄、均匀，以保证混凝土表面颜色一致。

模板分为外模和内模。首先进行模板预拼装，检查模板各部分尺寸、模板接缝及平整度，模板拼装完毕后，逐一进行模板的安装。首先在承台顶面用全站仪准确放出墩身大样，并放出墩身纵横方向的护桩，以便在以后的墩身施工中校模时使用。第一节段模板安装时，在第一层模板底部垫5cm厚的木方，方便混凝土浇筑后脱模。为防止在浇筑第一节段混凝土时模板上浮和钢筋倾斜，采用钢丝绳和5 T手动葫芦将模板朝四方下拉，固定在承台上。

依次将每一层（四块）内、外模板安装到位后，先由测量人员采用全站仪对模板的平面位置等技术指标进行检查，如果有不合格的情况，用手拉葫芦和千斤顶进行调整。每层模板安装完后逐一检查校对，同时检查三面收坡情况，待所有设计及规范要求的各项指标检查合格后，穿入拉杆进行模板加固。拉杆外套塑料胶管，以便拉杆循环使用。每层模板之间采用双面胶密封后，再用Φ16螺栓拧紧固定，防止水泥浆流出，以保证混凝土外观质量。根据结构三面收坡的要求，下塔柱墩身逐步变截面，模板安装时逐一去掉和模板1#、2#活补块，使模板满足结构几何尺寸要求（如图4）。

图4 墩身模板安装示意图

施工人员在操作时，为保证施工的安全性，采用塔吊对模板进行提升，初步安装。操作时，要防止模板起吊过程中撞击混凝土，设置多点缆风绳，缓慢操作，严禁模板、支架在吊装过程中划伤混凝土表面及碰撞伤人事故。

5.4 混凝土的施工

5.4.1 混凝土运输

该工程采用商品混凝土，混凝土罐车运输，输送泵与塔吊配合，在墩身中安置料斗集料或软管，下接串桶（因工作平台距浇筑面高差大于2m，防止混凝土离析[1]），混凝土通过串桶进入模板内。

5.4.2 混凝土浇筑

浇筑混凝土前，先将杂物清理干净，接触面洒水润湿。混凝土的振捣采用插入式振动器，振动器的移动距离在30～35 cm范围内，与侧模保持5～10 cm的距离[1]；混凝土放料时先将料分层扒平再开始振捣，振捣顺序为：先振捣边角处，再从两边向中间振捣，振捣以混凝土不再下沉和冒气泡、表面泛浆为准，不得漏振或过振。为保证混凝土的内在及外观质量，技术人员在混凝土的浇筑过程中实行旁站，严格控制混凝土坍落度，保证混凝土具有良好的和易性、流动性；混凝土浇筑过程中专人看护模板，防止螺栓松动导致跑模影响混凝土质量。

5.4.3 混凝土抹面及凿毛

当混凝土浇筑完毕后派专人用木抹子将上口模板四周附近的混凝土抹平，保证混凝土面与模板顶面平齐，使混凝土面稍高于模板顶，既可以保证相邻两节段墩身接缝良好，便于表面凿毛与清洗处理，又可以保证上下两节段为一条平齐的接缝；从而保证混凝土的外观质量。

为了保证上下两节段混凝土的良好结合，待混凝土达到强度后，首先将混凝土表面的浮浆凿掉，露出石子，凿深1 cm，凿完后先用空压机吹掉混凝土残渣，再用高压水冲洗干净，保证凿毛的混凝土面清洁。

5.4.4 模板拆卸和翻模

当已浇筑节段混凝土达到拆模强度后，利用塔吊依次拆除下三层模板。拆除的模板用塔吊直接吊在场地上进行清洁、打磨，涂刷脱模剂。

安装钢筋操作平台，即可进行下一节段的钢筋绑扎。钢筋安装验收合格，进入下一节段翻模施工。

5.4.5 混凝土养生

混凝土拆模后派专人及时浇水养护，采用抽水机从养护专用蓄水池中抽水进行洒水养护，使混凝土始终保持湿润[1]。

6 结论

重庆嘉悦大桥下塔柱柔性双薄壁空心变截面高墩采用大块定制钢模无支架翻模施工技术，成功地解决了嘉悦大桥工期紧、周转材料投入大、外观质量要求高的问题，大大降低了项目成本，提高了施工速度，为今后类似工程施工积累了一定的经验。

大块定制钢模无支架翻模施工技术虽然成功地解决了上述问题，但大块钢模在安装、拆除过程中存在一定的安全风险，需作进一步探讨。

[1]田克平.公路桥涵施工技术规范：实施手册[M].北京：人民交通出版社，2011

[2]周水兴,何兆益,邹毅松，等.路桥施工计算手册[M].北京：人民交通出版社，2001

责任编辑：李红

Sliding formwork unbraced Construction Technology of the Underneath Pillarsof Chongqing Jiayue Bridge

该文结合重庆嘉悦大桥下塔柱施工实际情况，详细介绍了大跨径斜拉桥柔性双薄壁变截面空心高墩大块定制钢模无支架翻模施工技术，为今后类似变截面高墩施工提供参考。

下塔柱；变截面高墩；无支架翻模；施工技术

Based on the realistic construction situation of the underneath pillars of Chongqing Jiayue bridge,the authors introduce in detail theSliding formwork unbraced construction technology of the bulk customized steelmold of the hollow high piers of the slender double thin-walled variable cross-section of long-span cable-stayed bridges,providing reference for future construction ofhigh pierswith similar cross-sections.

underneath pillar;high pillarw ith cross-section;Sliding formwork unbraced construction technology

TU 745.2

A

1671-9107（2012）06-0027-04

10.3969／j.issn.1671-9107.2012.06.027

2012-04-10

宋家武(1982-)，男，重庆江津人，本科，工程师，主要从事路桥施工管理及质量管理。