地形复杂潮湿山区薄壁空心高墩翻模施工技术

靳长峰

摘要： 结合摆捞河大桥薄壁空心高墩的施工，介绍了薄壁空心高墩的翻模施工方法，从施工方案选择、翻模施工介绍、施工技术、质量控制等方面提出了具体的措施，利用翻模施工法施工薄壁空心墩，具有安全，施工速度快，节省投资等优点，可供类似工程借鉴。

Abstract： Combined with the construction of thin-walled hollow piers of the Bailao River Bridge， this paper introduces the construction method of turnover forms thin hollow piers， and puts forward specific measures from the aspects of construction scheme selection， construction introduction， construction technology and quality control. The construction of thin-walled hollow piers by the use of turnover forms construction method has the advantages of safety， quick construction， and investment saving， which can be used for reference for similar projects.

关键词： 地形复杂；潮湿；薄壁空心高墩；翻模；施工技术

Key words： complex terrain；humid；thin-walled hollow high pier；turnover form；construction technology

中图分类号：U445 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）16-0171-02

1 工程概况

凯里至羊甲高速公路摆捞河大桥7#～16#墩采用薄壁式空心墩，其中12#、13#墩为连续刚构主墩，墩高分别为72m、77m，11#、14#墩为连续刚构边墩，墩高分别为64m、77m，7#～10#及15#～16#为引桥墩身，最大墩高70m。12#、13#主墩为四柱式薄壁空心墩结构，截面尺寸为7m*2.5m，7#～11#及14#～16#为双柱式薄壁空心墩结构，截面尺寸为7m*3.5m。

2 主要施工技术难点

大桥位于贵州高原腹地，跨摆捞河，河宽约40m，水流湍急，桥轴线通过段地面高程为647-750.5m之间，相对高差103.5m，凯里岸基岩大部裸露，羊甲岸局部基岩出露，地表受溶蚀、冲蚀作用强烈，地形条件复杂，高低起伏，且空心薄壁墩全部坐落在谷底，受高度和地形限制，材料的水平和垂直运输比较困难；该桥墩柱形式多样，截面尺寸不一，墩高壁薄，平均墩高72m，对墩身混凝土的整体性和墩中心线的控制要求极为严格，工艺水平要求较高；贵州潮湿多雨，施工期间不可避免遇到降雨，必須采取有效措施降低降雨对墩柱施工的影响；本工程附近无河砂可用，只能采用机制砂，施工中应考虑机制砂对墩柱的质量影响。

3 施工方案比选及优缺点分析

3.1 滑升模板施工

滑升模板施工进度快、结构整体性好，能保证工程质量，安全可靠，但施工必须是动态连续的，不能间断，且滑模结构复杂，设备投入量大，耗用大量滑升支承杆材料和测量施工定位的劲性骨架材料，成本较高而且工艺要求严格，混凝土质量难以控制，易使混凝土表面形成裂纹或出现变形。

3.2 爬模施工

爬升模板集工作平台、支架、模板于一身，无需提升设备，无需为施工模板搭设工作平台，也不需为模板搭设支架，依靠自身动力交替垂直或斜向爬升和下降，克服了滑模在动态下浇筑和在混凝土较低的状态下脱模时容易发生中线水平偏高的缺点。但爬升结构体系复杂，工序较繁琐，成本也较高。

3.3 翻模施工

翻模施工速度快，能够随时纠正墩身施工误差，设备不复杂，经济合理；拆模后的混凝土表面平整光洁，克服了滑模施工的不足，翻模对于薄壁空心墩施工来说是理想的施工方法，可节省模板，便于人工操作，确保混凝土的密实度。

综合考虑各方案的优缺点，并结合工程的实际情况，决定采用翻模施工方法。

4 翻模施工技术的改进及应用

以摆捞河大桥12#及13#主墩施工为例简述薄壁空心高墩施工技术。

4.1 施工安排

考虑到12#、13#墩为连续刚构桥主墩，墩身较高，且上部施工时需垂直运输的材料和机具很多，工期紧，故在12#墩承台和13#墩承台的左右两侧分别设置一台塔吊。

翻模施工每模的高度控制在4.0m，混凝土入模采用混凝土泵泵送。采用工业电梯做为施工人员上下的提升设备。

4.2 墩底实心段施工

12#及13#主墩墩底实心段高度为5m。墩底实心段施工前需要对承台顶面进行凿毛处理，然后绑扎钢筋。按照大体积混凝土施工控制要求，12#及13#主墩墩底实心段施工时在墩身内安装降温管，控制混凝土内外温差，防止由温度应力造成开裂。

4.3 空心段施工

4.3.1 模板工程

模板采用大块组合定制钢模板，布置3层，每层高2.0m，以墩身作为支承主体，一次翻升高度4m，留置2m作为底部支撑，上层4m模板支承在下层2m模板上，循环交替上升。模板由内、外模板组成，均为组合模板，外模面板为6mm厚钢板、内模面板为5mm厚钢板，内、外模之间设对拉？准22杆件及撑木，保证模板通用应根据墩身截面尺寸不同设计不同尺寸的调节板，模板之间采用栓接。模板设计特别要考虑塔吊提升能力进行分块。

翻模组装时模板采用塔吊提升，人工安装。内外模水平接缝及竖向拼缝做成平口或企口缝，安装时填3～5mm橡胶条止浆，以防多次周转使用变形、翘曲。

模板安装前首先对其进行清理、打磨，以无污痕为标准，并涂刷脱模剂，并用塑料薄膜进行覆盖。立模前进行试拼，保证平整度小于3mm，加固采用内撑和外加拉杆形式，拉杆采用？准22钢筋，外套硬质PVC塑料管。

翻模结构系统施工图如图1。

模板解体：模板可视情况分为若干个大块整体翻升，解体后的模板单块重量不得超过塔吊的相应位置起重能力，解体前先用挂钩吊住模板，然后拆除拉筋、螺栓等。

模板翻升：待顶层混凝土浇筑完成且强度满足施工要求后即可对底层二层模板进行翻升、安装施工，用塔吊将最下层模板吊升至安装位置。提升过程中（包括平台的提升）有专人检查指挥，以防模板与固定物挂碰。

检查模板组装质量，符合设计和规范要求。检查合格后安放撑木，拧紧拉筋。

12#及13#主墩墩顶实心段施工时，先拆除内模及内支架，然后安装实心段的过梁和底模，再安装实心段外模。

4.3.2 工作平台设置

外工作平台均由纵横支撑牛腿、步板梁、栏杆及扶手等组成。支撑牛腿采用∠63×5角钢焊接制作，然后利用螺栓连接在外模上。支撑牛腿上满铺5cm木板作为步板，支撑牛腿外侧采用？准20圆钢焊接成围栏，栏杆外侧至模板底部设封闭的安全网。平台设计预留降雨时搭设防雨罩的预埋件。

内工作平台是安放机具、堆放材料、砼浇注施工人员作业的主要场地。内工作平台同样采用支撑牛腿栓接在内模上，牛腿上满铺5cm厚木板作为内工作平台。

4.3.3 提升设备

提升设备由塔吊机械提升，配合人工翻模及钢筋、小型材料的垂直运输等。

4.3.4 混凝土施工

高墩柱混凝土的垂直运输速度是保证混凝土浇筑连续性的重要前提，同时也是影响翻模施工进度的重要因素，所以选择泵送入模。由于受地形限制，混凝土水平运输要考虑浇筑速度安排混凝土运输车少拉多跑。

混凝土分层浇筑厚度不超过30cm，均匀、对称地进行布料；采用插入式振捣器振捣，混凝土浇筑连续进行。振捣时移动距离不超过振捣棒作业半径的1.5倍，与侧模保持5～10cm的距离；混凝土振捣做到不欠振、不漏振，振动棒插入下层混凝土捣5～10cm。每一点应振捣至混凝土不下沉、不冒气泡、平坦泛浆为止，振动过程中不得碰撞模板和其他预埋件，防止其移位、损坏。

混凝土灌注到模板顶时，要低于模板口1～2cm，为下一模方便组装翻模，防止有错台。当混凝土的强度大于2.5MPa時清除浮浆，凿毛混凝土表面，进行第二、三节段施工。

5 质量控制措施

①模板工程重点控制平整度和垂直度，墩身模板每提升一节，用全站仪检查桥墩横、纵向中心线与设计位置的偏差，并及时纠正，同时采用激光垂直控制仪校核，以控制墩身的纵横向偏移及扭转。

②混凝土施工重点主要为合理调整其配合比和和易性，通过改善骨料级配、控制混凝土水胶比、降低混凝土水化热、降低混凝土入模温度等多方面来对混凝土温度进行控制。主要采取了以下措施：1）采用低含碱量、品质稳定的普通硅酸盐水泥。2）粗细骨料级配控制：碎石采用连续三级配，分别为5～10mm、10～20mm、16～31.5mm。增大机制砂的细度模数，减少砂率，采用合理的混合级配粗骨料。施工中严格控制粗细骨料的含泥量，利于提高混凝土的均匀性，增加抗裂能力。3）选择合理的浇注时间：尽量选择连续晴天的时间浇注混凝土，避开阴雨恶劣天气；浇筑过程遇到雨天时，要及时搭设防雨棚。4）使用高效减水剂，尽可能减少用水量和水泥用量。同时要注意减水剂和骨料的相容性，因此保证减水剂和机制砂质量稳定尤其重要。

③加强混凝土养护工作，模板拆除后墩身混凝土表面可进行覆盖土工布洒水或塑料薄膜包裹保湿养护。但采用土工布洒水养护费用较高，考虑到贵州“天无三日晴”，多雨潮湿的气候特点，采用塑料薄膜包裹方法进行养护，取得了很好的养护效果。

④摆捞河大桥羊甲岸地形陡峭，便道修筑困难。修筑前结合地形多方面进行选线，最终选择最合适的路线，便道进行了混凝土硬化，并采用钢筋刻纹，最大限度保证材料运输安全。

6 结束语

摆捞河大桥利用翻模进行空心高墩施工，取得了圆满成功。由于贵州地形受限，12m长钢筋无法运输到现场，现场为9m钢筋，考虑钢筋下料和模板匹配每模浇筑应控制为4.5m。翻模施工具有操作简单、安全可靠、施工速度快、节省投资等优点，对于类似工程，具有一定的推广和应用价值。

参考文献：

[1]李冬奎，金生斌.佑溪大桥薄壁空心高墩施工技术[J].山西建筑，2007.

[2]王景远，张振辉，李秀云.空心薄壁高墩翻模施工工艺[J].天津市政工程，2008.

[3]李现平.桥梁空心薄壁高墩施工和质量控制[J].交通标准化，2014（24）.