维萨板悬臂木模在薄壁空心高墩施工中的应用

杨改静

摘要：宝坪高速公路燃灯寺大桥主墩5#、6#、7#薄壁空心墩高度分别为73m、97m、74m，均采用维萨板悬臂木模施工工艺。本文结合此工程实例，总结概括了维萨板悬臂木模结构体系、主要特点、维萨板悬臂木模安装及细节控制、线性控制施工技术、施工注意事项及安全管理措施等，对同类薄壁空心墩高墩施工具有一定的指导意义。

Abstract： The heights of 5#， 6# and 7# thin-walled hollow piers of the main pier of the Randengsi Bridge of Baoping Expressway are 73m， 97m and 74m respectively， and the construction technology of the Visa plate cantilever wood form is adopted. This paper combines this engineering example， summarizes the Visa plate cantilever wood form structure system， main features， Visa plate cantilever wood form installation and detail control， linear control construction technology， construction precautions and safety management measures， which has certain guiding significance for the construction of hollow piers with high piers.

关键词：空心墩;维萨板;结构体系;安装及细节控制;线性控制

Key words： hollow pier;Visa plate;structural system;installation and detail control;linear control

中图分类号：U445                                         文献标识码：A                                  文章編号：1006-4311（2019）09-0118-03

1  工程概况

宝坪高速公路燃灯寺大桥全长626m，桥跨布置为4*25预应力混凝土连续箱梁+（65+2*120+65）预应力混凝土连续钢构+6*25预应力混凝土连续箱梁，其中分隔墩4#、8#薄壁空心墩采用钢制翻模施工工艺，主墩5#、6#、7#薄壁空心墩高度分别为73m、97m、74m，为保证空心墩身的施工安全与质量、加快施工进度、降低施工成本，主墩采用维萨板悬臂木模施工工艺。

主墩墩身截面为顺桥向6.5m，壁厚0.9m，横桥向8.4m，壁厚0.7m。墩身混凝土设计强度为40MPa，设计标准浇筑高度4.5m，为防止浇筑过程中出现漏浆，每次浇筑混凝土时模板底端需与浇筑好的混凝土顶部包护100mm，并使用双面胶粘贴于模板与墩身混凝土上，为防止每次浇筑混凝土完成时混凝土溢出导致墩身表面出现接缝，模板顶端需高出混凝土面50mm，故模板的设计高度为4.65m。墩身内外模板均为工字木梁胶合板体系模板，外模面板采用进口21mm厚维萨板，由于5#、6#、7#主墩的结构形式与施工方法均一致，故选取6#作为说明对象。

2  施工方法的选取

传统的薄壁空心墩施工方法有滑模、液压爬模及翻模。悬臂模板为近几年应用较广的一种新型方法。上述四种施工方法的优缺点为：①滑模法，优点：构造简单、速度快。缺点：混凝土外观质量差、工艺要求严格、需要专业施工人员、质量难以控制、管理难度较大;②液压爬模法，优点：速度快、墩身垂直度及美观性好把握、外观品质优良、安全系较高。缺点：爬模系统高度大、平台结构较多、结构偏于复杂、造价成本高;③翻模法，优点：施工工艺简便和外观形象一般、较充分使用塔吊、投入少。缺点：施工速度偏慢，把握相对偏难，安全系较低;④悬臂模板法，优点：构造简单、无液压系统、安全系较高、外观形象好、施工速度较快、投入较少，造价较低。

宝坪高速公路燃灯寺大桥6#墩总高97m，为全桥最高墩。结合上述薄壁空心墩各种施工方法的特点，且综合考虑到施工安全、质量、工期进度及施工难度各方面因素的制约，本项目采用新型施工工艺空心墩维萨板悬臂木模施工。

3  空心高墩维萨板悬臂木模施工技术

宝坪高速公路燃灯寺大桥6#左右幅墩身间设置塔吊一台，满足施工过程中的吊装任务，6#右幅外侧设置双向双笼电梯一台，满足工人及技术人员安全上下，模板高度为4.65m，模板工及混凝土工6人，4天完成一个工作循环。宝坪高速公路燃灯寺大桥主墩施工现场如图1：宝坪高速公路燃灯寺大桥主墩施工现场所示。

3.1 悬臂木模施工技术介绍

悬臂木模施工技术是指定制木模板通过连接爪与斜撑悬臂支架平台连接成整体模板系统，塔式起重机分块提升模板系统支撑于提前预埋在本节墩柱混凝土内部的爬锥抗剪螺杆上，依靠埋件抗剪作用来承担竖向施工荷载，模板对拉杆承担混凝土浇筑侧压力。悬臂木模设计效果图如图2：悬臂木模设计效果图所示。

3.2 维萨板悬臂木模结构体系组成

悬臂木模体系主要用于桥梁高墩、大坝等结构的双侧模板施工。因混凝土的侧向压力完全由穿墙螺栓承担，模板不必进行另外的加固措施，施工简单、迅速，且十分经济。混凝土表面光洁，是一种比较理想的墙体模板体系。

维萨板悬臂木模主要包括主背楞、模板、斜撑、后移装置、承重三角架、埋件系统、吊平台、挑架等部分。其示意图如图3：维萨板悬臂木模系统示意图所示。

3.3 维萨板悬臂木模的主要特点

在本文工程实例中，与分隔墩4#、8#薄壁空心墩采用钢制翻模相比，主墩采用维萨板悬臂木模不仅具有自重轻、高空作业拼装与调整简易、造价低等优点，还具有以下优点：①支架、模板及施工荷载全部由对拉螺杆、预埋件及承重三脚架承担，不需另搭脚手架，适于高空作业;②模板可利用锚固装置使其与混凝土贴紧，防止漏浆及错台;③模板部分可整体后移，以满足绑扎钢筋，清理模板及刷脱模剂等要求;④利用斜撑模板可前后倾斜，最大角度为30°;⑤模板部分可相对支撑架部分上下左右调节，使用灵活;⑥悬臂支架设有斜撑，可方便调整模板的垂直度;⑦各连接件标准化程度高，通用性强;⑧支架上设吊平台，可用于埋件的拆除及砼处理。

3.4 维萨板悬臂木模制作与安装

为保证墩身的结构尺寸和外观质量满足设计和相关规范标准，在墩身模板制作时应满足以下技术条件：①为保证墩身结构尺寸的准确，能够承受施工过程中产生的各种荷载，模板应具备足够的刚度、强度和稳定性。②为提高模板的使用周转率，模板要操作简单，安拆方便，尽量减少拆卸时模板及杆件的损伤。③为保证墩身的外观质量，模板板面应平整，接缝严密，不漏浆。

模板安装前准備工作：首先是对各部件质量、规格进行检查;其次，根据现场施工施工条件，选择合适的模板安装场地，所选场地尽量离墩身较近，且易于吊装的空旷场地。

模板安装：先将模板进行预排序，按预排顺序组装模板，然后预拼模板，待预拼后编号、拆卸，对墩身模板吊装就位。先组装好空心墩外模模板，将外模模板安装完成后，先浇筑墩身底部2m实心墩，在浇筑的实心段预埋专用的爬锥，并利用爬锥系统安装悬臂支架，并与悬臂架连接牢固，完成后利用塔吊安装内模，通过拉杆将内外模紧靠，墩身实心段上部6m为墩身变截面，内模的安装需要注意倒角模板的拼装，以保证模板的拼装准确无误。

模板拆卸：当浇注混凝土强度达到设计强度的70%时方可拆除内外模板。拆除模板时必须由专人指挥塔式起重机作业并人工控制模板提升，避免混凝土表面及棱角遭到模板损伤，混凝土顶面以下至少要留两节模板以保证后续施工模板的牢固。

3.5 维萨板悬臂木模安装细节控制

①模板就位之前，埋件通过M30的定位螺栓固定在面板上，跟随模板一起吊装。

②待混凝土浇筑完成后，将受力螺栓拧入爬锥中。

③浇筑混凝土前爬锥上需均匀涂脱模剂，防止爬锥拆卸困难。

④待施工完毕后，用套筒扳手和爬锥卸具将受力螺栓和爬锥取出，以便周转使用并用砂浆抹平拆卸爬锥后留下的孔洞，做好修饰。

⑤阳角模板45度斜拉杆设置。斜拉杆45度方向受力时能有效保证模板角部不胀模不漏浆。

4  薄壁空心高墩的线性控制施工技术

4.1 墩身模板的调整

根据《公路工程质量检验评定标准》的要求，薄壁空心墩墩身垂直度误差应当在0.3%以内，墩身的高程和平面位置要求都很严格。施工中模板的结构尺寸在制作时已经按规定尺寸制作完成，现场安装时施工误差可以控制在2mm以内，但由于施工误差的存在，模板的平面位置误差难以避免，此时就需要对模板进行调整。为了满足测量技术的要求，只能消耗木模板的自身弹性变形来达到调模后的精度，此过程使模板每次受挤压或拉伸，从而缩短了模板的使用寿命。但是施工中我们配套增设微调螺旋装置，避免了整体大面模板的主斜撑调整，可使模板调整工序时间大大缩短，很快满足墩身截面的测量要求。

4.2 薄壁空心墩的测量监控技术

薄壁空心墩通过精确的施工测量来控制其线性的质量，而其线性测量控制的包含：纵横中心轴线测量、相对高程的平面测量、垂直度检测。

①薄壁空心墩通过三角高程法测量其中心轴线位置。在每个薄壁空心桥墩施工前，首先使用全站仪对中心位置定位，其后在进行纵向轴线和横向轴线的设置，以此确定高墩施工的相对平面位置以及结构尺寸。

②薄壁空心桥墩采用三角高程法进行相对高程的平面测量，使用全站仪在纵横轴线定位的时候，并对其标高进行测量，墩柱混凝土浇筑前在模板上对标高线进行测量，混凝土浇筑完成后再进行二次标高复测，并以此作为下一板调模标高的依据，以此确定高墩施工时相对高程的平面位置。

③薄壁空心墩的垂直度检测分为纵横轴线的垂直度检测、混凝土界面的边界线的垂直检测度两部分。采用激光垂准仪对纵横轴线垂直度测量，桥墩两侧布置测点四个，激光垂直管安装在承台上，激光接收目标设置在墩顶模板，它可以显示激光，激光光斑的中心距墩顶结构物的距离等于承台上点距墩柱的距离。利用全站仪对边界线进行垂直度检测，首先对墩柱高程进行复核，其后对墩柱的纵横向的四个边界点固定控制，并对激光垂准仪进行检查，站在空心桥墩的模板上，确定高墩施工的相对竖向位置平整度。

5  维萨板悬臂木模施工注意事项

①悬臂模板预埋件的位置必须准确无误，高强螺栓与爬锥必须拧紧牢固，防止浇筑混凝土时因振捣导致爬锥与高强螺栓脱离，在浇筑混凝土前必须由专人复核预埋件位置，确保误差不大于1mm;

②模板拆除后混凝土强度达到15MPa后才能提升架体，避免破坏墩身混凝土;

③严禁在悬臂模板架上堆放重物;

④应严格控制墩身钢筋数量与间距、混凝土配合比与振捣、墩身保护层厚度及垂直度等因素，避免因模板变形导致墩身保护层厚度不够，振捣不密实导致墩身表面混凝土出现接缝、蜂窝麻面等问题的出现;

⑤模板拆除后，若模板需落地，则其面板不可直接放置于地面上，应将模板放置在预先准备好的木方上，以保证模板的周转次数;

⑥受力螺栓每使用三次必须更换，发现受力螺栓有伤痕，必须更换。

6  安全管理措施

薄壁空心高墩墩身施工属于高空作业，安全防护措施尤其重要。为确保施工人员的人身安全，在施工中制定了多种应急预案和安全管理措施。

6.1 吊装设备安全管理

薄壁空心高墩墩身施工属于高空作业施工，作业人员比较密集，吊装作业频繁。现场施工中，由专人负责统一指挥，现场调度管理高空作业设备。定期给机械操作司机进行安全教育培训，下发安全操作规程，并给每个塔式起重机配备一套对讲机及夜间施工灯以确保安全。

6.2 脚手架安全管理

一般情况下，在搭设脚手架之前，應该对脚手架搭设结构进行安全验算，依据安全验算要求平整加固地基，剪刀撑接头处、立杆、横杆等要严格按照安全规程连接。在脚手架施工循环利用过程中，每一循环脚手架搭设高度应高出施工作业面高度2m以上。为方便作业工人及检查人员上下，在脚手架内侧加密踏步。

6.3 安全防护设施

悬臂模板架体下部需设置防坠落安全网，避免高空落物危及下方施工人员，墩身四周应设置安全区域，做好围栏围挡，并粘贴安全标示及警示贴;在进行模板安装及拆除时，施工人员必须配戴安全帽、反光背心、防滑鞋、安全带、防滑手套等必要的防护用具，且安全带必须固定在安全的模板骨架上。

6.4 施工人员安全管理

项目部设有安全总监及专职安全员，为保证现场施工安全，特设置常驻工地专职安全员对现场施工劳务工作班组对口管理。劳务工作班组设置相应专职安全员配合项目项目进行安全管理。每一道施工工序开工前，由工班长及以上人员签订安全技术交底及安全责任状，加强工人的安全管理意识，并制定相应的处罚制度。

7  结束语

宝坪高速公路燃灯寺大桥主墩薄壁空心墩采用维萨板悬臂木模施工工艺效果显著，表明在高墩施工中采用维萨板木模代替钢模安全、经济、高效。不仅可以保证墩身的内在和外观质量，同时加快了施工进度，提高了施工工效，缩短了施工工期，并为今后同类桥墩施工提供了可行的方法及指导。

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