空心薄壁高墩翻模施工技术

田辰光

(山西远方路桥集团公司，山西大同 037006)

1 工程概况

偏关7号大桥全长366 m，前右角90°，上部结构采用(4×30+5×30+3×30)m先简支后连续预应力混凝土箱梁，下部结构采用柱式墩和空心薄壁墩、肋板台和柱式台，基础为钻孔灌注桩。本桥空心薄壁墩为4号，5号，6号，7号，8号，共计5座，墩高36.9 m～42.3 m，空心墩壁厚60 cm～80 cm，空心墩顶长550 cm，宽200 cm，宽度方向向下设60∶1坡度。

2 方案选择

鉴于该桥的矩形空心薄壁墩的高度较高，且为变截面形，考虑液压爬模及滑模制造成本较高且安装及操作技术要求高、工艺复杂等因素，经过方案比选采用翻模法分段浇筑施工。为满足墩身施工的需要，在5号墩身及7号墩身附近安装QTZ63(5010)塔吊，能同时满足4号～9号墩身吊装施工，并在每个墩身一侧设置之字形爬梯，用于施工人员的自由上下。混凝土水平运输采用混凝土罐车，垂直运输塔吊提升料斗运料，串筒布料入仓，水平分层浇筑。墩身主钢筋采用剥肋滚轧直螺纹连接，减少传统焊接的搭接长度节约钢材，减少高空焊接的工作量和焊接难度。根据施工进度5个主墩加工翻模5套，变截面调节块模板以满足最高墩柱高度制作3套。

3 翻模施工方法及施工控制

3.1 施工工艺简介

翻模所用模板采用6 mm厚钢板，每套标准高度外模板采用2.0 m+2.0 m+2.0 m，每次翻模两段，浇筑高度每次4.0 m，以下面2.0 m段已浇筑混凝土的模板顶面为上两节模板的支撑受力面，利用模板与已浇筑混凝土的摩阻力，将上面两节模板通过螺栓、拉杆固定在下一节模板上，外模外侧设置固定施工平台，方便施工人员进行模板的拆卸、安装、绑扎钢筋、混凝土的浇筑等，如此循环交替翻升，完成墩身的浇筑施工。

3.2 施工程序

第一步:绑扎钢筋，拼装模板浇筑墩柱底部实心段和变化段;第二步:绑扎钢筋，拼装两节模板，浇筑4.0 m高混凝土;第三步:将底部第一节模板拆除，并向上翻升安装;第四步:将底部第二节模板拆除，并向上翻升安装;第五步:模板安装完成后，浇筑4.0 m高混凝土;交替循环使用以上步骤，直到混凝土浇筑完毕。

3.3 重点控制环节

3.3.1 高墩柱中线偏位及垂直度控制

在高墩施工中，中线偏位及垂直度控制是最为重要的质量控制要点，本桥由测量人员用GTS332型全站仪放出墩身4个角的定位桩，经监理工程师复核后，开始进行立模施工，施工中严格控制模板的平面位置和竖直度，确保位置准确，每次翻模施工时分别在四边模板顶部定出中点，并在已浇筑混凝土节段上定出四边中点，利用垂球将上下4个定位点两两对中，使模板基本就位后，再利用全站仪分别在两个轴线方向将模板精确调整至设计位置，然后利用垂准仪，通过预先设置在墩身根部附近的基点，进行垂直度校核，施工过程中要严格控制模板偏差，防止多次浇筑形成累计误差过大影响墩身质量，确保高墩柱中线偏位及垂直度符合设计及规范要求。

3.3.2 钢筋连接质量控制

本桥墩身采用HRB335带肋钢筋，主筋为直径25和直径20两种规格，墩身主筋钢筋连接采用剥肋滚轧直螺纹连接技术。剥肋滚轧直螺纹连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹连接套咬合形成整体的一种连接方式。根据需要从厂家订做相应直径的钢筋直螺纹连接套，其中直径20钢筋连接套长度为50 mm，直径25钢筋连接套长度为60 mm，钢筋用钢筋直螺纹滚丝机剥肋滚丝，现场进行连接安装。此连接方式能够加快施工进度，提高施工质量，确保施工安全，降低高空作业难度。

1)钢筋下料。所加工的钢筋应先调直后再下料，其中主筋要求切口端面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲。为保证切断面垂直平整，下料时采用砂轮切割机切断。

2)钢筋车丝。丝扣的牙形、螺纹须与连接套的牙形、螺距一致。螺纹制作采用剥肋滚丝机完成，其中直径20钢筋车丝长度控制为28 mm，直径25钢筋车丝长度控制为33 mm，车丝尺寸要经常检查，发现超差应及时纠正。加工完成并检验合格的丝头要加以保护，钢筋一端丝头戴上保护帽，另一端拧上连接套，并按规格分类堆放整齐待用。

3)钢筋连接。连接之前，先检查钢筋的规格和连接套的规格，确保型号对应一致。将钢筋丝头上的塑料保护帽及连接套筒上的塑料密封盖取下并回收，并确保丝头和连接套的丝扣干净、无损，把钢筋装好连接套筒的一端拧到被连接钢筋上，然后用专用扳手将连接的两根钢筋拧紧，连接套筒两端的外露完整丝扣均不得超过1扣。

3.3.3 模板安装及检查

墩身施工前，先在墩身位置处承台表面进行凿毛处理，确保混凝土连接良好。模板吊装采用塔吊，在吊装过程中，注意模板的吊装重心及吊钩设置，确保模板吊装安全，防止吊装过程造成模板变形、散架。安装模板前必须刷上一层脱模剂，涂刷均匀、适量。安装模板的同时要设置对拉螺杆，为使其能够回收利用，在对拉螺杆外面套PVC塑料管。模板安装中注意模板间错台控制在1 mm以内。模板拉杆处孔眼用棉纱缠绕，防止漏浆。

模板安装完成后，项目质检技术人员应仔细检查模板间错台、顺直度、钢筋保护层厚度等各项指标，合格后报验监理工程师，报验合格后方可开始浇筑混凝土。

3.3.4 混凝土施工控制

该桥薄壁空心墩采用C35混凝土，在墩身1/2高度处设置一道横隔板。混凝土浇筑前应检查模板的标高、尺寸、位置、强度、刚度、牢固性、平整度、内侧的光洁度等内容是否满足要求，不得有缝隙和孔洞。模板接缝是否严密，隔离剂是否涂抹均匀，模板中的垃圾是否清理干净;钢筋及预埋件的数量、型号、规格、摆放位置、保护层厚度等是否满足要求，并做好隐蔽工程验收记录。

在浇筑混凝土时，采用塔吊送料，插入式振捣器振捣。每次浇筑混凝土的高度在3 m～4.5 m之间，当浇筑高度超过2 m时，由于混凝土落差较大，不能采用自落式灌注，采用串筒减速进行混凝土的浇筑，以防止混凝土离析。当混凝土浇筑至墩柱顶部时，将多余的水泥去除并在初凝前进行复振，以消除混凝土墩柱顶面附近的裂缝。当第1节段模板安装后，及时浇筑混凝土，当混凝土浇筑完后要及时养生。混凝土试块抗压强度达到3 MPa以上时(视天气情况约1 d～2 d)，清除混凝土表面浮浆并凿毛，然后按工艺流程进行第2，第3节段施工。第3节段混凝土抗压强度达到3 MPa、第1节段混凝土抗压强度达到10 MPa以上时，凿毛清理第3节段混凝土表面，准备第4节段墩身施工。下节混凝土顶面经过凿毛处理，洒水湿润后浇筑上节混凝土。

3.3.5 高墩横隔板、墩顶封顶倒角施工

该桥在墩身1/2处设置了横隔板，横隔板厚度为60 cm，倒角为35 cm×35 cm，横隔板中部预留150 cm×60 cm的人洞，墩顶封顶倒角为100 cm×35 cm。

横隔板底模采用15 mm厚的竹胶板加5 cm×8 cm方木做加强肋拼装。内支撑采用钢管支架加顶、底托拼装形成。封顶倒角混凝土分两次浇筑，第一次浇筑100 cm的倒角和25 cm的实心板，并在25 cm的实心板中部预留一60 cm×120 cm的人洞，待墩内托架及模板全部清除完成后再封闭人洞，最后浇筑125 cm的实心部分。

混凝土浇筑成型后水泥硬化时，及时洒水养护，养护用水与拌和用水相同。墩顶裸露面可用麻布覆盖，并经常洒水，使覆盖物湿润。墩身模板在翻升前，应经常洒水，确保模板湿润。

3.3.6 混凝土外观质量控制

翻模施工所用模板为专业订作优质钢模板，所以施工成品混凝土外观质量美观，表面光滑且色泽一致，一般不用二次修饰，混凝土外观质量美观程度是滑模施工混凝土不可比拟的。但由于翻模施工是按节段浇筑，在浇筑下一节段时，上一节段浇筑的墩身混凝土已凝固，混凝土在凝固后就会发生一定的收缩，如此便与模板间产生细微的缝隙，在上节混凝土浇筑时容易造成漏浆现象，污染下节混凝土墩身，影响混凝土外观质量。本高墩柱施工为避免此问题，在施工中采用如下控制措施:a.最上节段模板距模板顶5 cm设置一层拉杆，在浇筑下一节段墩身混凝土前，将此层拉杆再次紧固，减小混凝土与模板间的缝隙;b.在产生缝隙后，采用原子灰封堵缝隙，且在浇筑混凝土时控制其坍落度，可在规范规定范围适当减小坍落度，减少混凝土的泌水现象造成的漏浆。

3.3.7 模板翻升控制程序

上节墩柱钢筋安装好报验合格后，即可进行下节模板的拆除、整修、涂刷脱模剂、翻升，顺序为先外后内、先下后上逐块逐节进行。具体过程如下:

1)预松拉杆、脱模板，拆除相邻模板之间的连接，并把操作平台上的机具料清理干净。2)起吊扣件锁紧后，利用塔吊将模板吊至地面并支垫。3)用平刮刀清除模板板面残留的混凝土，注意不要将板面刮伤。如肋边发生翘曲、弯折、板面发生变形时，需进行矫正平直，开焊处要补焊牢固，并将面板清理干净。4)在模板表面均匀涂刷同一品种的脱模剂。5)提升并安装模板。

3.3.8 模板拆除及混凝土养护

施工至墩顶后，墩顶仍保留3个节段模板，等墩身混凝土强度达到规范要求时，拆除模板。拆除时按先底节段，再中节段，最后顶节段的顺序。模板拆除后，及时用养护剂对墩身进行涂刷，养护时确保水分充足，涂刷无遗漏。养护时间不小于7 d。

4 结语

翻模施工技术是一种比较成熟的施工技术，在现在的高速公路高墩柱施工中广为运用，但由于设计的多样性、施工环境的不确定性及机械设备各项目的实际配备情况，在每座桥梁墩柱中都会遇到新的问题和难点，需要我们施工技术人员不仅要学会举一反三、触类旁通的思路，更是要在实际施工中勤于思考，努力钻研，加强管理，提高施工质量水平，做好各项施工建设工作，顺利完成工程建设任务。

［1］ 郗 宁，张 敏.空心薄壁墩翻模施工技术［J］.山西建筑，2012，38(11):173-174.