空心薄壁墩翻模施工方案比选及应用

2017-03-02黄浩

黑龙江交通科技 2017年2期

关键词：外模翻模内模

黄浩

(中交集团二公局东盟公司，湖北咸宁 437000)

空心薄壁墩翻模施工方案比选及应用

黄浩

(中交集团二公局东盟公司，湖北咸宁 437000)

结合杭瑞高速湖北段才坑2#大桥的设计及地形地貌特点，通过空心薄壁墩的常用翻模施工工艺的特点，就实用性，安全性，成本进行比对分析，选择出择优方案。并通过实践加以论证,为类似空心墩施工提供参考。

空心薄壁墩；分析；比选

1 工程概况

杭瑞高速公路(浙江省杭州市至云南省瑞丽市)湖北段是国家高速公路网规划中的“第12横”的一段，也是《湖北省骨架公路网规划(2002～2020)》中“横五”线的重要组成部分，同时还是湖北省规划的旅游快速通道之一和武汉城市圈的大外环之“南环”。才坑2#大桥位于路线中段，跨越山间凹沟斜陡坡地带，左幅三联3×40 m+3×40 m+3×40 m(T梁)，右幅3×40 m+4×40 m+3×40 m(T梁)，全长408.5 m，薄壁墩11座，最大墩高58.7 m。由于地形地理条件限制，工期紧张，空心薄壁墩施工成为控制工期的主要工序之一。

2 翻模工艺选择

2.1 采用外支架翻模法施工

(1)施工准备

墩身混凝土采用泵送或使用用混凝土漏斗通过塔吊人工放料。模板及小型机具等材料垂直运输采用QTZ63型塔吊，架设外部支架爬梯及安全平台便于操作人员登高作业。每套翻模模板分4节，每节高1.5 m，翻模时预留一节作为底模提供支撑力，其余3节模板作为一个循环阶段，每次现浇混凝土高度为4.5 m。外模板面采用δ=6 mm钢板、用L75×75角钢作为背肋、采用I120槽钢背焊作为纵向加固，内模板面采用δ=5 mm组合钢板、用L75×75角钢作为背肋、采用I100槽钢背焊作为纵向加固。一座墩的人员组织及机具的配置由如下组成：工班长1人组要负责墩身施工管理，安全员1人主要负责墩身施工安全技术工作，钢筋工4人，配备电焊机两台，负责墩身钢筋的绑扎焊接工作，起重工及混凝土工配插入式振捣器两台以上须5人，负责墩身混凝土的浇筑，塔吊司机2人。合计11人。

(2)施工工艺

①定位放样及搭设外支架：第一节墩身位置最为关键，采取全站仪精测，在承台顶面放出墩身边线，确保墩身位置的准确性。同时根据墩身具体尺寸边线预留1.5～2 m的空间位置及四周的支架搭设位置进行定位放样，保证外支架的搭设尺寸，及纵向钢管的支点准确位置。支架搭设时注意；在基底的水平及稳固的前提下进行搭设，垂直度及纵横向加固过程检测，并配以扫地杆，斜撑，剪刀撑的辅助加固措施。同时在之字型爬梯搭设后，增加加固及相应的防护安全措施。

②绑扎钢筋：将加工完毕的钢筋运至墩身旁进行墩身钢筋的绑扎对接工作。钢筋的绑扎及对接接严格按照规范进行，同时为了便于立内模，有一侧的箍筋最后再绑扎，以便于施工人员架立内模。

③支模：首先将模板试拼检查尺寸和拼缝，并用磨光机打磨打油保养。在模板拼装前必须进行清洁，及涂抹脱模剂确保混凝土面的光洁度。采用搭吊吊装支立内、外模板的时候，由于施工人员站立在下层的支架脚手板上，必须待下层模板固定后再吊装上层模板，从下向上分层组装，以保证模板施工人员的安全，由于内模整体钢模板，这样便于提高拆装效率。装完外模后，开始拼装内模，安装人员采用内外相结合的施工方法，根据空心墩的截面适时调整壁厚，确保外模安装就位，在立模板时外侧脚手架人员的安全带必须固定于脚手架之上。

④内外模板安装完毕后，进行校模，用锤线对垂直度进行检查(确保模板位置及垂直度在规范以内)；最后将模板加固，对拉杆和螺栓进行复查。

⑤混凝土采用集中搅拌站拌和混凝土，混凝土运输车运输到现场，在浇筑时因模板架立高度较高，按规范要求采用配串筒浇筑混凝土的施工方案，保证混凝土不离析，下落混凝土采用水平分层的方法施工，分层浇筑厚度控制在30 cm左右。

⑥翻模：首先用滑轮吊住要拆的模板，人工松横向对拉杆使模板脱离，然后用塔吊配合进行模板的拆除，清理打油后用塔吊吊到顶模以之为支撑做为下一个循环浇筑的墩身模板，因为外支架法的外部有平台便于拆装作业，但墩身内为空心无施工平台，不便于内模的拆装，因此拆内模时必须搭临时平台以便作业的顺利进行，此过程中存在一定安全隐患。拆装模板时人员要时刻注意安全，塔吊必须专人指挥，塔吊司机要与拆模的人员配合要一致，防止出现意外。现以才坑2#大桥某桥墩为例简述模板的使用流程，报检后浇筑混凝土，在第二次混凝土浇筑混凝土有一定强度后,就可以拆除下2节1.5 m的模板，翻模准备下一次混凝土浇筑的模板。此次浇筑后翻模浇筑采用4节模板。此后，每次预留顶模,翻三节模板累计4.5 m，以此类推形成了滚动作业。

2.2 采用内支架翻模法施工

(1)采用内支架翻模法施工施工准备

与外支架法有两点不同，其余大致相同。①外模板设置外挂托架作为外工作平台，首先在外模上焊接Φ25以上钢筋作为托架，并在横向支架上搭上木板，用铁丝把模板固定在支架上，木板布满支架以防止杂物坠落，在木板上面的支架上焊接两道Φ20的圆钢做护拦保护施工人员的安全，在护拦的上端外侧悬挂安全网确保人员人身安全。内模采用竹胶板木模进行拼装加固。②采用钢管支架在墩身内搭建内支架及相应的工作平台，内平台工作高度根据墩身的施工高度进行调整。

(2)施工工艺

定位放样与绑扎钢筋工艺与外支架法工艺相同。主要在于立模和翻时施工的细节不同。模板安装：钢筋绑扎完成后即开始安装模板。因为采用内支架，人员必须从人洞进入，通过支架爬梯登上施工平台，由于有内平台，外模有人行走廊，拆装模板相对方便，拆外模时，先用滑轮吊住要拆的模板，人工松动横向对拉杆使模板脱离，然后用塔吊配合进行模板的拆除，清理打油后用塔吊吊到顶模，翻内模时由于内模较轻，可以人工提升，浇筑第一次后，混凝土有一定强度后,便可以拆除下2节1.5 m的模板，翻模准备下一次混凝土浇注的模板。此次浇筑后翻模浇筑采用4节模板。此后，每次预留顶模,每次上翻三节模板。以此类推形成了滚动作业下一循环可以提高内平台高便于继续翻模施工。

2.3 工艺择优

(1)施工周期

人工搭支架：外支架法每搭建6 m支架需要3 d，内支架法每搭建6 m支架需要1 d；采用外支架翻模，拆装一节(4块)外模用80 min，翻3节240 min。拆装一节(4块共3节)内模须160 min，2节须320 min，加固4～6 h。采用内支架翻模拆装一节(4块)外模用80 min，翻3节240 min。拆装一节(4块)内模须120 min，加固6～8 h。每翻一次模，外支架法须5～6 d，内支架法4～5 d。

(2)安全性

由于晴天无风天气，登爬工作平台无大的区别，但遇到阴雨刮风天气，内支架法影响较小，而外支架法隐患大,甚至无法施工。外支架法拆装模板时，因外部有平台，外模易挂掉绳便拆装，但要防止起吊时碰撞外支架。在拆装内模时，内模为整体钢模板必须用塔吊配合提升，而施工人员须带安全绳下入孔内搭临时托架使人能站立以便松对拉螺杆，拔出螺栓，挂钢丝绳，提升内模等操作。因开始无安全平台须搭设所以安全隐患较大。采用内支架法拆装外模时由于有平台拆装螺栓方便，与外支法工序和安全性相同。在拆装内模时由于内模由三节木模拼装，重量较轻，人工可轻松提升(无需塔吊)，而且内支架顶有安全的施工平台，大幅提高了安全性和施工灵活性。在一作薄墩施工结束后须拆支架，外支架法和内支架法都须从上向下拆卸，而外支架法必须避免雨雪大风天气，从四周整体分层拆卸，安全隐患较多。

(3)施工成本

从机械上比较基本相同。但在支架数量上(以才坑2#大桥为例)，内支架法须用钢管120 m每6 m墩高，外支架法用钢管350 m每6 m墩高。按墩高平均按60 m计，各自需用钢管1 200 m和3 500 m。按要求支架外部必须挂安全网。在模板上，两种方法外模差别不大，内支架法多托架和走廊(木方)。但在内模上外支架法采用竹胶板配木模，内支架法采用定性钢模。木模的损耗大于钢模。

2.4 实践调查

通过我项目利用相同高度，同等环境尺寸的一组墩体作为实验，分别采用外支架法与内支架法实地施工对比。前期采用外支架法施工的墩身先施工2模，此时采用内支架法施工的墩体开始施工。经过20 d后，进度持平，30 d后采用内支架施工的墩身进度已经超过外支架施工的的墩身高度，最终提前完成施工任务。经过项目内支架法施工实践，在保证安全及质量的前提下提前完成施工任务。