翻模技术在高墩施工中的应用

中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司 重庆 404100

随着山区高速公路建设的日渐普及，特别是一些地势陡峭、场地狭窄地区，跨越深沟峡谷的薄壁空心墩桥梁大量涌现。塔吊翻模技术以塔吊作动力进行高墩施工，主筋采取切割直螺纹后套筒连接，用跟踪控制的方法进行测量控制。克服了滑模、爬模施工的缺点,把施工作业平台和模板分成两个独立的体系，配套设备较少，施工机具投入小，模板刚度要求低、自重小，混凝土外观质量容易控制，施工纠偏容易，可以连续和间断施工。在确保施工质量的同时,兼顾了施工进度；合理地使用机械，提高了高墩施工效率，减少了工程投入、节约了工期[1]。

1 工程概况

墨临公路陷田1号大桥孔跨布置为左右幅 12×40m，桥长 483.48m。其中下部结构2#～7#采用变截面空心墩，左右幅共 14 个空心墩；最大高度为61m，最小高度为45m；墩柱尺寸为6m×2.1m、6m×1.9m、(墩顶 )，壁厚均为 50cm，桥墩纵桥向两侧墩身按 80：1 进行收坡，墩底尺寸根据墩高确定；墩底、墩顶实心段均高 2.5m；墩底实心段顶部设置 φ100mm 钢管泄水孔；桥墩纵桥向两侧墩壁每隔5m交错设置通风孔。

2 塔吊翻模施工原理

利用已浇筑成型的钢筋混凝土为支撑主体，内、外模板通过拉杆与混凝土实现密贴，由下层模板与混凝土之间的粘结力和摩擦力支撑上层模板及操作平台。随着墩身钢筋骨架的接高，通过塔吊逐节向上翻升模板，完成每次预定高度的墩身混凝土浇筑任务，如此反复循环直至墩顶。该工艺既解决了空心墩一模到顶所导致的钢筋、混凝土施工等技术难题，又保证了工程质量、施工安全，同时也降低了施工成本[2]。

3 塔吊翻模施工工艺

3.1 工艺流程

见图1：

3.2 施工工艺方法

（1）墩柱中心定位放样。利用全站仪准确测量放出桥墩柱中心点、桥墩轴线及边缘线，并用油漆标示于承台顶面。

（2）墩底凿毛清理。将承台墩底部分混凝土凿毛、并清除松散混凝土，露出新鲜混凝土，最后用风枪将杂物吹出及清洗杂物，以便于承台与墩柱能充分进行接触。

（3）钢筋加工及绑扎。钢筋集中在加工场内制作，分类堆放、设置标识，保证了制作钢筋的精度。

采用现场绑扎法，严格控制钢筋保护层厚度，采用胎架对主筋进行准确定位，设置 C40 混凝土垫块，胎架采用 15mm钢板机械加工成梳齿板。

钢筋主筋接头采用墩粗直螺纹套筒连接，钢筋的材料、加工、接头和安装均应符合要求，直螺纹套筒应具有相关检测证书并符合试验标准。钢筋加工安装完成后，经自检合格，报监理工程师，检验合格后方进行下道工序[3]。

（4）模板安装。模板参数：①模板结构：模板为定型钢模板，每节高度2.25m，每一块独立模板由面板、竖肋、背楞等构件组成。②模板材料：面板使用5mm钢板，边框使用δ12×100mm钢板，竖肋使用[10槽钢，间距 300mm，背楞使用2根[16槽钢，间距800mm，材质均为 Q235。对拉杆采用φ20mm精轧螺纹钢，M20对拉螺栓。每一节模板设一道工作平台，围绕墩柱四周，净宽0.6m，高1.2m，环向每1.1m一道立柱。立柱背侧采用[6.3槽钢作三脚架，与外模间采用M20高强螺栓连接，平台满铺30mm厚木板，临边防护采用安全防护网。模板采用塔吊及人工辅助分块吊装，模板安装顺序：首先进行钢筋绑扎，安装内模，内模安装完成后，再安装外模。模板安装完后对模板进行检查验收，合格后方可进入下道工序。

图1

（5）混凝土施工。采用C40混凝土，混凝土于拌和站集中拌制、罐车运输、串筒入模、混凝土输送泵及塔吊浇筑、插入式振捣的施工方法。浇筑混凝土前，应检查模板、钢筋及预埋件的位置、尺寸和保护层厚度，确保其位置准确、保护层符合要求，并将墩内杂物清理干净。空心段按每两节4.5m标准段循环施工，直至墩顶。因墩身混凝土分节浇筑，故过程中应控制好每节混凝土顶面高程，保证相邻两段墩身接缝良好，保证外观美观质量。

（6）模板拆除及提升。①模板拆除。墩身混凝土强度达到设计强度50%即可拆模，拆模顺序：从下往上每段模板共3节，首先拆除第一节立于第三节当作第二模的第二节模板(第一模第三节模板当做第二模第一节模板)，然后再拆除第二节模板。②模板提升。利用塔吊将模板提升至安装节，提升过程中应有专人监视，防止模板与周边固定物碰撞。

（7）空心隔板段施工。采用空心墩内搭设碗扣支架支撑体系进行空心隔板段施工，支架立杆间距为0.9×0.6m，横杆步距为0.6m，上下设顶、底托，顶托上部设10×10cm方木、5×10cm方木纵横向布置。

（8）墩顶实心段施工。当模板翻升至墩顶实心段底部时，拆除墩身内施工平台和模板，搭设外侧施工平台和安装防护栏杆与安全网，并在墩身内侧安装封闭段支架和模板，然后绑扎钢筋，安装外模(同墩身模板施工),最后浇筑混凝土，过程中应注意控制混凝土浇筑速度。

（9）混凝土养生。采用包裹塑料布喷淋法养生,沿墩身高度延伸高压水管,按照墩身截面尺寸加工环形喷淋水管,用高扬程压力泵给纵向水管送水,纵向水管给环形喷淋管送水,环形水管将水直接喷至混凝土表面,脱模后养生持续时间不少于7天。

4 施工注意事项

（1）竖直度控制为高墩施工的重难点，现场利用高精度全站仪配合四点定位垂球法来控制、检测模板和混凝土施工的偏移情况，随时校核调整[4]。

（2）翻模施工由于多次立模、浇筑，易引起外观质量下降；故节段施工过程中，应从混凝土性能、立模精度、拆模养护及外观处理等方面加以控制。

（3）翻模结构各部件应连接牢固，遇有异常应及时处理；翻模结构拆除应严格按顺序进行，确保人员和设备安全。

（4）重复利用的模板应保持其所要求的形状、强度、刚度和表面光洁,未经清理校正或不合格的不得使用。

（5）施工中遇大风、大雨或其它原因必须停工时，应切断电源，采取停工处理，复工后要加强中线观测。

5 结语

本项目高墩塔吊翻模施工的实践表明，翻模施工工序简单、施工连续、周期短，是一种较为科学、合理的技术工法。过程中，项目通过模板的计算优化及现场翻模工艺总结，极大的提高了高墩施工效率，节约工期，降低施工成本，并为同类桥梁高墩施工提供一定的借鉴。