翻模施工技术在桥梁高墩中的应用

喻其福 范静

【摘 要】近年来，我国交通基础建设得到迅猛发展，特别是在高速公路及高速铁路建设中大跨、高墩桥梁的比例较以前有明显提升，因此桥梁高墩施工技术及控制是当前桥梁建设中的一个重要课题及环节，本文以两江特大桥为施工案例重点介绍了空心高墩及薄壁高墩翻模施工及翻模施工工艺特点。

【关键词】桥梁工程；空墩；翻模施工技术

序言

湖南省新溆高速公路两江特大桥位于怀化市溆浦县境内，两江特大桥主桥结构设计：桥梁上部结构采用分幅式，每幅主桥为90+2×170+90米四跨一联的预应力混凝土连续刚构桥，主桥长520米。17#主墩高68.44m、18#主墩高115.0m、19#主墩高99.0m。根据现场实际情况及权衡安全因素等综合因素，桥梁主墩施工采用翻模施工工艺。

一、工艺特点

⑴不搭设脚手架，利用主体支撑，施工操作安全快捷；

⑵翻模材料结构简单、分层、流水施工，利于加快施工节奏，缩短工期；

⑶翻模一般采用4层循环提升使用，模板使用面积小、节约材料；

⑷模板设计结构合理实用，有效的安全、质量保证措施。

二、工艺原理

翻模施工工艺原理是利用具有一定工作强度的混凝土实体作为固定支撑体，已浇筑完成节段顶层模板作为上节连接模板依附，各种材料用塔吊提升，不需要另行搭设脚手架。墩壁混凝土浇注采用连续施工，钢模板每节有效高度为1.5m，施工中保证4节钢模板循环倒替使用。钢模板安装通过三角斜撑，对拉螺栓，斜拉索具等达到设计要求。

三、模板施工方法

1.模板安装概况

⑴空心薄璧墩：根据空心薄壁墩的结构尺寸特点，其中18#、19#墩空心墩采用单箱三室结构。外模跟内模均采用单节1.5m高的定制大面积钢模，共四节，由于墩身断面尺寸较大，为确保墩身线型，在每两块模板拼接处设置横向加强连接螺丝。模板必须具备足够的强度、刚度和稳定性，钢模板厚度不小于5mm。模板设内外架施工平台，以角钢及槽钢进行焊接成一个1.2米宽牛腿状（部分因空间影响适当调整），顶面上满铺钢筋网并加以固定，四周设置围栏使其完全封闭，并与外模焊接连接。内外模以精轧螺纹钢作为对拉杆，对内模和外模进行对拉加固。空心墩设置了两至三道横隔板。横隔板底模采用大面积钢模进行拼装，支撑体系采用在墩壁预埋钢板焊接型钢支架，支撑上搭设满堂式碗扣支架。钢模节段之间须增加定位销。

⑵双薄壁墩：模板采用单节高度为1.5m的定型大面积钢模板，模板厚度5mm，共四节。为保证浇筑时模板受侧压力影响直线边不膨胀变形，用精轧螺纹钢作为对拉杆。由于在每个主墩均只设置一台施工电梯，根据每排主墩共有4个墩柱的实际情况，因此在模板上布设通道连接板，以便安装连接通道，满足施工人员在各墩柱间通行的需要，连接通道宽1.2m，两侧设1.2m高封闭式护栏。

2.模板安装前的准备工作

⑴模板安装前由项目技术负责人组织现场管理人员、作业班长及操作工人熟悉施工图及模板设计图，并对各项技术指标要求进行学习、交底。

⑵施工现场设可靠的能满足模板安装和检查需用的测量控制点。

⑶现场使用的模板及配件应按规格和数量逐项清点和检查，未经修复的部件不得使用。

⑷钢模板在使用安装前应先进行除锈、打磨、涂刷脱膜剂。第一次使用时应对模板进行试拼、调校。

⑸底节模板的安装底面应平整坚实，并采取可靠的定位措施，竖向模板应按施工设计要求预埋支承锚固件。

⑹模板拼接缝处使用海棉胶带或者橡胶带进行填充密实。

⑺安装模板所需的预埋件、牛腿必须按要求进行制作、埋置，焊接均要满足设计要求。

3.模板安装安全技术措施

⑴模板的安装必须按模板的施工设计进行，严禁任意变动。

⑵配件必须装插牢固，预埋件与预留孔洞必须位置准确，安设牢固。基础模板必须支拉牢固，防止变形。模板应有可靠的支撑点，其平直度应进行校正。

⑶结构的强度，当本次浇筑的混凝土强度达到5Mpa后，方可拆除下层混凝土的模板，一般应在混凝土浇筑结束后24小时后方可进行拆模；空心薄璧墩横隔板的支持系统应在混凝土浇筑结束后14天方可拆除，以防隔板混凝土下饶。

⑷模板及其支撑系统在安装过程中，必须设置临时固定设施，严防倾覆。

⑸横隔板满堂式支架搭设时要设置剪刀撑，并与支柱固定牢靠，水平撑设上、下两道。满堂式支架模板四边与中间每隔四排支架立杆设置一道纵向剪刀撑，由底至顶连接续设置。

⑹支架立杆竖直设置，下部严禁垫砖及其它易碎物，2M高度的垂直允许偏差为15mm。每根立柱设置底托和顶托，用于调节支架及模板的平整度。

⑺支模应按施工工序进行，模板没有固定前，不得进行下道工序。

⑻模板在未装对接螺栓前，模板要进行临时支撑，以防倒塌。主要措施为：模板吊装至安装位置初步固定时，模板下口处用插销与已安装模板进行临时固定，上口处用铁丝或细钢丝绳绑扎固定在劲性骨架上后在进行模板的连接和校正工作。安装过程要随时检查支撑的稳定和受力情况，以保持模板处于稳定状态。

⑼同一道肋墙的两侧模板要同时组合，以确保模板安装时的稳定。

⑽横隔梁模板安装就位时，要在满堂支架搭设稳固，模板下横楞与分配梁连接牢固后进行。

⑾支模应按施工工序进行，模板没有固定前，不得进行下道工序。

⑿五级以上大风，必须停止模板的安装工作。

⒀模板安装完毕，必须进行自检、质检、监检三方检查验收通过后，方可浇筑砼，验收单内容要量化。

4.模板拆除安全技术措施

⑴模板拆除前必须确认砼强度达到规定，严禁提前拆模。

⑵模板拆除前应向操作班组进行安全技术交底，在作业范围设安全警戒线并悬挂警示牌，拆除时派专人看守。

⑶模板拆除的顺序和方法：空心墩大块翻模按先支先拆，后支后拆的顺序进行施工；其余按先支的后拆，后支的先拆，先拆不承重部分，后拆承重部分，自上而下的原则进行。

⑷在拆模板时，要有专人指挥和切实的安全措施，并在相应的部位设置工作区，严禁非操作人员进入作业区。

⑸工作前要事先检查所使用的工具是否牢固，扳手等工具必须用绳链系挂在身上，工作时思想要集中，防止钉子扎脚和从空中滑落。

⑹遇五级以上大风时，要暂停室外的高处作业，有雨、雪、霜时要先清扫施工现场，不滑时再进行作业。

⑺拆除模板要用长撬杠，严禁操作人员站在正拆除的模板上。

⑻拆模间隙时，要将已活动的模板、拉杆、支撑等固定牢固，严防突然掉落、倒塌伤人。

⑼严禁在同一垂直面上操作。

⑽拆除时要逐块拆卸，不得成片松动和撬落、拉倒。

⑾每人要有足够工作面，数人同时操作时要明确分工，统一信号和进行。

5.翻模施工具体施工方法

⑴底节施工

墩身底节高4.5m，墩身钢筋绑扎完成后经验收合格，用塔吊将模板分块安装到位，采取在承台顶预埋钢件，加楔形木块固定模板底脚，模板上方采用精轧螺纹钢对拉固定，模板顶面四方采用缆风绳加手拉葫芦校正及固定。墩身底节模板的安装质量尤为重要，其中线、水平、垂直度的精度直接影响到上部墩身的整本效果，将严格控制，加强检查、复核。

⑵底节模板安装注意事项：

①模板安装前，通过全桥控制网测放每个墩柱中心点和墩位中心点，并相互校核，确保无误后，在承台面用墨线弹出墩身截面轮廓线和立模控制线。

②沿墩身轮廓线做3cm厚砂浆找平层，以调整基顶水平，达到各点相对标高不大于2mm。

③模板安装后再次进行抄平、校正，达到模板顶相对高差小于2mm，对角线误差小于5mm后，上紧所有螺栓和拉杆、支撑。

④承台混凝土施工时，在墩身轮廓线以外70cm左右处埋设直径16mm短钢筋头，以利墩身外模的支点加固。

⑤墩身截面范围承台顶混凝土面应充分凿毛冲洗干净。

⑶标准节段模板施工：

①外模的安装：

a第一节标准节段模板在底节砼施工完成后，砼强度不小于3Mpa时开始施工。

b外模拆除从底部开始，先拆除底节下部的4.5米直板后，再拆除圆弧段模板；拆除下来的模板先进行打磨、校对、刷脱模剂。

c待第一节标准节的钢筋绑扎完成，并经验收合格后开始安装第一节标准节的外模。第一节标准节外模以底节的顶层1.5米未拆除的模板为支撑面，进行拼装。经测量组测量放样，确认模板的中心线、垂直度后紧固连接螺丝。

d第一标准节模板安装完成后，按设计要求在模板外安装施工平台。

e其余标准节段外模按照以上工序进行施工。

f模板在未装对接螺栓前，模板要进行临时支撑，以防倒塌。主要措施为：模板吊装至安装位置初步固定时，模板下口处用插销与已安装模板进行临时固定，上口处用铁丝或细钢丝绳绑扎固定在劲性骨架上后再进行模板的连接和校正工作。安装过程要随时检查支撑的稳定和受力情况，以保持模板处于稳定状态。其中双薄壁墩在单个墩柱模板加固后，应通过在前次浇筑混凝土后的翻模底模上布置缆风绳的方式对模板进行整体固定及平面位置控制。

g模板在砼浇筑过程中发生偏位时，要马上停止砼的浇筑，迅速查找原因，进行排除，并立即进行模板的调整。如不能查找出原因时，应停止砼的浇筑作业，在此处设置施工缝。

②内模板安装：

a由于主墩为薄壁空心结构，空心内模板采用钢模板拼装，钢管加固支撑，钢筋安装完毕后进行。

b内模在墩身倒角处采用组合小钢模拼装或竹胶板制作而成。

c内模模板间的拼缝要拼接严密，接缝采用双面粘贴海棉带及棉纱进行堵塞。

d横隔板采用支架现浇的方式进行施工，50cm厚度的横隔板直接采用搭设于前一道横隔板上的钢管支架进行现浇，2m厚度的横隔板采用型钢支架作受力支撑，铺设分配梁并搭设满堂支架进行支撑现浇。

e标准节以4.5米每节的高度往上翻爬至每道中横梁底部的倒角起角处为止。

f待内模安装完成后，安装穿心拉杆，并加以紧固。

g安装并加固内模的施工平台。

③中横梁及顶横梁的模板施工：

a在标准节段施工至中横梁底部倒角起角处时开始进行中横梁的模板安装。

b采用竹胶板做为横梁底模时，分配梁应加密布置。

c按设计要求的结构尺寸埋设预留孔。

d在分配梁两端支座处往上的横梁的位置设置对应的吊装孔，用于横梁模板分配梁的吊装拆除。

e碗扣式脚手架拆除和安装时要严格按照脚手架施工操作规程进行。

f在墩柱内壁预埋钢板，焊接型钢支架作为隔板受力承重架，再在支架上安装分配梁并搭设钢管支架作为横隔板现浇支架。支架顶上满铺16a槽钢，槽钢上搭设钢管支架，再铺设横梁的底模、外模或者竹胶板作为横梁的底模。

四、效益分析

翻模施工工艺具有以下优点和效益：

⑴少了高空作业的不安全因素，降低了施工难度，极大的减少了劳动力投入。

⑵节约了大量的架设脚手架所需的支架材料，降低了施工成本。

⑶采用翻模施工技术，有效提升了模板使用周转次数、缩短施工周期，其标准循环可由原来10天、十几天提升至5～7天，有效节约项目建设时间，有利于项目提前完工运营、提前受益。

⑷模板总体积小，操作简单，技术经济指标高，可广泛应用于公路、铁路等类似的建筑领域。

五、结语

采用翻模施工技术，有效解决了高墩施工难题，且有节约建设成本、安全系数高、外观美观及操作简单的优势，在工程领域取得了良好的社会效益和经济效益，有极强的推广价值。