扶典口西江特大桥墩身翻模施工技术要点探讨

黄小仁

摘要：传统的桥墩施工由人工搭设2～3层脚手架、扣模板、绑扎钢筋，工作强度大，施工效率低，而翻模滑升施工工艺在桥梁墩身施工中的应用能满足施工进度要求，搭设安装方便，安全系数高，实用性强，在桥梁高墩墩身施工方面的应用也日益广泛。文章以广西扶典口西江特大桥为例，基于施工方案总体设计，探讨了墩身翻模滑升施工技术要点。

关键词：扶典口西江特大桥;墩身，翻模;施工技术

0 引言

我国桥梁工程高墩施工技术自20世纪60年代以来有较大发展，过去较多采用的滑模施工技术有利于桥墩“内实外顺”施工目标的实现。近年来，特大桥工程数量不断增多，对施工质量、施工技术不断提出更高要求，自升工作平台式翻动钢模板施工技术开始在国内一些特大桥高墩工程施工领域应用，后逐渐推广至铁路高墩施工方面，在确保桥墩“内实外顺”施工要求的基础上，保证了桥梁工程经济效益和社会效益。本文以扶典口西江特大桥为例，在施工方案总体设计的基础上进行了墩身翻模滑升施工技术要点的探讨。

1 工程概况

扶典口西江特大桥为广西壮族自治区梧州市环城高速公路控制性工程，道路为新建高速公路等级，设计荷载为公路-Ⅰ级，桥梁设计荷载-Ⅰ级，按6车道计算，设计行车速度为100km/h。主桥设计宽度为28.5m（0.5m防撞护栏+11.75m车行道+0.5m防撞护栏+3.0m中央分隔带+0.5m防撞护栏+11.75m车行道+0.5m防撞护栏），桥梁纵坡为-0.96%，桥梁横坡为2%。2#主桥墩身4#、5#墩均为方形高墩，2#主桥主墩为双薄壁实心墩，两薄壁实心墩的净间距为6m，柱截面尺寸为7m×2m的实心墩，外角设25cm×25cm的倒角，4#墩高34.63m（34.553m），5#墩高32.73m（32.653m）。2#主桥的4#、5#墩身均采用翻模进行施工。

2 施工总体方案

依据工程区地质水文条件、现场施工环境以及整体设计施工水平，经项目领导及技术骨干反复论证，最终决定对扶典口西江特大桥墩身采用翻模滑升施工工法。

墩身翻模施工采用汽车吊配合进行模板安拆，同时在各个墩身安装脚手架作为施工平台。2#主桥4#、5#墩身均采用悬臂翻模施工工艺，施工标准节段高度为4.5m。2#主桥4#主墩分为8个节段浇筑，5#主墩均分为7个节段浇筑。首节段采用搭设脚手架的普通翻模施工程序，以后节段则采用翻模浇筑。为确保施工质量、安全及进度，控制施工成本，本特大桥墩身翻模采用三节模板，每节模板为2.3m，模板宽度按墩身横桥向及纵桥向分别有7m及2m两种型式。施工方案要求验算浇注状态下面板、横竖肋、法兰等的刚强度以及拉筋强度，并且确保拉筋安全系数至少为其强度的2倍，从设计角度有效避免局部破坏和整体破坏的发生。此外，加强对模板安立状态下抗风性能及稳定性能等的验算。本工程实墩高度超过30m，考虑到翻模施工的方便性，拉筋采用高强度、大刚度、丝口结实不易损坏、全杆丝均不需要随壁厚变化而进行拉筋长度调整的精轧螺纹钢设计[1]。

采用25t汽车吊配合施工所使用到的钢筋、模板等施工材料及设备的垂直运输。劲性骨架是通过型钢焊接而成的桁架结构。通过专用的加工台座进行制作后再通过运输车运至施工现场，待吊车吊装定位后固定，将型钢连成整体后逐段接高。钢筋采用车间加工而成的半成品，运输至施工现场后绑扎成型，采用劲性骨架定位主筋，并用機械连接接头连接。

墩身采用泵送混凝土，混凝土的强度、和易性、泵送等性能必须符合设计要求。为确保墩身混凝土的内外质量，必须严格进行其配合比试配，再根据施工季节及环境温度、输送高度等进行其配合比的适当调整，以保证混凝土施工部分的质量。墩身混凝土采用拌和站生产，拖泵泵送，软管布料，串筒入仓。混凝土浇筑分层进行，并将分层厚度控制在30cm以内，分层振捣。振捣器应避免碰撞模板、预埋件等。

本工程特大桥墩身翻模施工工艺流程详见图1。

3 墩身翻模施工技术要点

3.1 施工准备

桥梁墩身翻模施工前先进行放样，标出墩体位置，并凿毛洗净承台与墩身混凝土接触面，预留墩身钢筋位置和保护层。待钢筋绑扎达到模板高度后在其上预留充足的钢筋搭接长度，钢筋绑扎完成后进行验收。

3.2 三节模组装及墩身模板安装

3.2.1 三节模组装施工

本工程翻模由三节段组合模板大块、支架、外工作平台、汽车吊、手拉葫芦等部件组成。每一节段的翻转模板都包括内外模板、固定支架、围带、拉杆等。根据扶典口西江特大桥工程实际，其翻转施工模板采用大块组合模板拼接而成，出于节段施工时间、机具长度、钢筋绑扎要求、配料及混凝土施工缝控制等方面的综合考虑，每层模板按2.3m加工，三层共6.9m。具体施工过程中，每次仅浇注至2节模板高度，也就是每次翻升2层模板，混凝土浇筑4.5m高度。

第一节段模板施工时，必须将其支立在承台顶部，再将第二节和第三节模板顺次支立在上节模板的上面，进行定位测量并达设计高度后进行混凝土一次性浇筑。等到浇筑混凝土符合设计拆模强度，也就是第三节浇筑混凝土抗压强度至少为3MPa及以上，第一节浇筑混凝土抗压强度至少10MPa及以上后，进行第一节模板拆除，一并拆除第二节模板下层的拉杆，拆除后模板的全部荷载便从硬化的墩身混凝土传递到墩身底部。待调整并打磨第一节模板达设计规范后再通过汽车吊、手拉葫芦等设备机具进行模板翻升至第三层，按照上述施工过程顺次循环，不间断作业，待达到设计高度后完成模板翻升[2]。

3.2.2 墩身模板安装

本桥梁工程在预拼装模板前，必须彻底检查和测量模板尺寸、接缝处状况及平整度等，彻底检查并清除模板表层及接缝内杂物及灰尘后，均匀涂抹脱模剂在模板的表面。通过25t吊车提升并吊装模板，拉杆套管材料选用PVC管，既能重复利用，节省投资，又能有效防止拉杆拔除过程可能对混凝土结构的损伤。

模板的校正从第一节墩身定位准确后，每上一节模板均用经纬仪或全站仪控制其垂直度，然后再用全站仪与水准仪复核模板的四角坐标及高程。

3.3 搭设施工平台

本工程模板自带的施工操作平台由角钢焊接而成，通过螺栓连接于模板，并焊接有宽度为1m的D6钢筋网片。支架的双排钢管直径为5cm，并以部分承台和地基作为支架基础。为保证地基承载力应采取碾压处理，并浇筑厚度为15cm的C15混凝土，防止地基下沉而导致支架偏斜。钢管支架的固定通过薄壁墩墩身对拉眼完成，确保脚手架纵横向扫地杆与底座20cm的间距、1.5m的步距、1.2m的横距和100cm的纵距。按照JCJ130-2001的规定，本桥梁工程薄壁墩高度>24m，所以要在墩身外侧立面两端设置剪力撑，中间各道剪力撑净距离为1.5m。承重架整体构造详见图2。

3.4 混凝土浇筑

3.4.1 混凝土的搅拌和运输

2#主桥墩身施工标准节段高度为4.5m。2#主桥4#主墩分为8个节段浇筑，首节高度分别为3.13m和3.053m，其他为标准段;5#主墩均分为7个节段浇筑，首节高度分别为5.73m和5.653m。混凝土由搅拌站集中拌和，通过混凝土运输车运输，再由输送泵泵送至墩顶，墩顶处通过泵管的搭接，可以输送到墩身各个部分。

3.4.2 混凝土的浇筑

墩上施工技术人员与墩下泵机操作人员通过对讲机进行交流，确保混凝土的输送过程流畅顺利。混凝土浇筑施工开始前，彻底检查模板、钢筋及预埋件，并及时清理掉模板里面可能存在的杂物、积水以及钢筋表面的污垢等。模板内面打脱模剂，接缝要填塞严密，检查混凝土的均匀性及坍落度。将混凝土浆体自上而下向模板内倾倒的过程中可能会发生浆体材料离析，所以浆体材料自由倾落高度应控制在2m范围内[3]。

混凝土浆体材料倒入模板，必须进行初步的平整处理，再开始振捣，在每层混凝土未达到振捣密实度之前，不能再浇筑新混凝土，每层混凝土的厚度按30cm控制。为有效避免混凝土材料中大粒径粗集料被钢筋卡住而影响和阻碍混凝土浆液的继续下落而导致孔洞，应派专人在钢筋密集区域和边角部位加强插捣。施工人员在操作平台上使用插入式振动器振捣，并保持与侧模之间5～10cm的距离，在下层混凝土结构中插入5～10cm。每次都必须振捣至混凝土浆体材料不再下沉、不冒气泡、平坦泛浆再停止。

混凝土浆体材料浇筑施工过程中，必须派专人对模板稳定性及可能的变形进行检查。一旦出现变形及可能的位移时，必须加强处理。混凝土浇筑施工结束，及时进行混凝土浆体裸露面的修整、抹平。待初凝后进行养生，并按设计规范制作混凝土试块，要将养护后的试块及时送试验室进行强度试压。

3.5 模板的拆卸與翻升作业

待混凝土达到拆模强度后，将外模拆除。拆模过程中应将拉杆抽出，卸下连接模板的螺栓，向外拉出模板。对于高空施工，为预防模板脱落，先通过倒链将模板吊置于上节模板后并拉紧。等到外模与混凝土结构彻底脱离，再通过25t吊车将外模吊起，解开倒链，再将模板吊至修整作业平台处修整，以便下节翻升使用。通过汽车吊完成模板安装后，将其拼装并与下层模板很好地固定，按照上述流程循环往复直至墩身封顶。

扶典口西江特大桥墩身翻模施工继承了内顶杆式翻模的技术优势，顶杆随模板翻升而翻升，顶杆用量大大节省，平台与墩身的连接使模板对平台的约束作用增强，有助于平台抗扭和稳定性的提升，模板和平台受施工荷载影响很小，混凝土浇筑过程中无需提升模板，也不会出现顶杆和套管粘连，便于施工。但是墩身截面较小，顶杆接头设置于同一截面，存在薄弱环节。

4 结语

桥梁高墩翻模施工技术是在高墩滑模技术基础上逐渐发展而来的，适用于连续施工作业，允许多个高墩同时施工，既能提升设备的利用效率，又有利于保证工期。高墩翻模施工技术还能有效保证墩身表面光滑平顺，外形美观。由于上述技术优势，高墩翻模施工在桥梁高墩墩身施工中得到广泛应用，设计及施工人员应从施工方案设计、施工工艺控制等方面出发确保墩身翻模施工质量。

参考文献：

[1]郭燕青.高速公路桥墩平台式翻模施工技术研究[J].工程技术研究，2019，4（24）：66-67.

[2]张光柏.桥梁薄壁墩无支架翻模施工技术[J].交通世界，2019（32）：82-83.

[3]李凯强.翻模技术在公路桥梁项目建设应用[J].黑龙江交通科技，2019，42（11）：152，154.