桥台混凝土单边支模技术的成功应用

刘庆全

摘 要：大型桥台，墙体紧靠山体悬崖，无法按照常规方法对桥台进行双面支模并加固施工，只能使用单侧支模方案。本文针对深圳市环城南路1号桥项目，经过设计方、建设方及监理方和施工方等方面的技术人员反复讨论，多次进行力学计算和缜密的技术经济分析，最终确定使用单边支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保证了工程质量，节约了成本，又达到了工期要求。

关键词：大型桥梁;桥台;单边支模

中图分类号：U442 文献标识码：A

深圳市环城南路1号桥项目，地处市郊，周边环境复杂，三面为居民区，一面靠近石山，全长68 m，桥两端下部结构使用重力式桥台，桥台支座为18根ø1 200 mm钻孔灌注桩基础，设计桩长40 m。桥台结构为钢筋混凝土，长度40.05 m，下部宽3.4 m，高8 m。上部桥台宽1.6 m，由于靠近山涯边，桥台内侧无法支模，悬崖外边至桥台内侧的净尺寸很小，最小处实际甚至已突出至设计桥台内，需凿除此部分，此空间无法按照常规方法对桥台进行双面支模并加固施工，且综合考虑到凿除岩石的成本很高，经多方论证，确定使用单侧支模。经过设计方、建设方及监理方和施工方等方面的技术人员反复讨论，多次进行力学计算和缜密的技术经济分析，最终确定使用单边支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保证了工程质量，节约了成本，又达到了工期要求。

1 施工难点分析

桥台墙身厚度厚，高度大，混凝土在浇灌过程中产生的侧压力较大，因此，模板支撑体系要有足够的强度、刚度和稳定性。桥台距围护距离不够，无法满足双面支模空间要求，只能使用单面支模体系;由于外侧无法使用常规支模方式，只能使用砖模或者原支护结构面上抹平喷锚砼作为模板面;内边钢模的固定初步选用在原支护结构上植筋（或直接植螺杆），然后与穿墙止水螺杆焊接的方式固定外加内部支撑配合。这样能保证工期，也能有效保证模板的稳定性。

2 支模体系方案选择

桥台属于市政工程受力结构中的竖向部件，它的单边模板构造通常是钢材支架用于顶撑，单边模板安装系统或利用双头对接螺杆与桥台纵向受力主筋焊接或植筋的方法以达到目的。由于目前深圳地区没有相应的钢支架顶撑单边模板安装系统租赁，如果需要使用此方法，需要加工大量的钢型材承重架，成本比常规方法消耗的成本高，而且工期会大大延长。利用双头对接螺杆与植入岩石中的钢筋焊接，相对增加的费用也较小，工期也可以保证，但利用双头对接螺杆需穿透防水层，在防水施工时处理好防水节点，除穿墙螺杆使用止水环外还需在在止水螺杆穿透防水层的位置做好节点处理。综合考虑本工程的特殊性和现场实际情况，决定选用对拉螺杆植筋（或小部分与岩石中的植入钢筋焊接）的方法来做单侧模板。

3 单边模板安装系统施工流程

（1）桥台外侧的岩石边坡进行锚杆植筋。（2）岩石坡面喷锚钢筋混凝土，然后整平（或抹平整）或用砌体砌作砖模，部分砖砌体和外面墙体间用石子填平。（3）橋台钢筋绑扎及分项验收。（4）内边的钢模施工。（5）内边的钢模加固及内侧斜支撑施工。（6）混凝土浇灌。（7）内侧支撑及模板拆除。（8）止水螺杆内侧外露部分拆除及螺杆部位补水泥砂浆。

4 施工控制要点

4.1 整个受力构件的系统和其材料的选定

单边模板安装系统由紧固部分、顶撑部分与锚固部分组成。紧固部分包括面层模板、次木枋、主木枋与穿墙螺杆，顶撑部分包括斜撑与连接杆等，锚固部分包括地锚杆。

紧固部分：面层模板使用18 mm厚夹层木板，次木枋选用50×100，竖向设置@200 mm，主木枋为φ48×2.8双钢管@400 mm，穿墙螺杆使用φ16间距纵向为400，横向为500 mm。

顶撑部分：斜撑与连杆均使用φ48×2.8钢管，纵向间距与螺杆横向间距相同;斜撑上口与竖撑相交处为丝口顶托，下口与地锚杆连接撑于底板或楼板。

锚固部分：底板使用φ48×2.8=550 mm（预埋350 mm）钢管，斜杆与地锚杆相交处通过纵向钢管用活动扣件扣紧，斜杆与地（楼）面相交处预留凹槽，确保斜撑直顶在底板或楼板砼上[1]。

4.2 系统设置控制要点

根据桥台墙身单侧支模施工工况，桥台基础浇灌高度最大，为本工程最不利位置。因此，选择桥台基础为本工程样板，建立受力分析模型，其余位置均以此为标准，参照实施。

（1）预埋预留：桥台基础浇灌前，分别在距桥台墙身1.5 m、2.5 m、3.5 m处预埋长度≥0.5 m（锚固长度不小于350 mm）的短钢管作为地锚支撑点。内转角处按45°角设置预埋点。地锚纵向间距为

500 mm，底板上的预埋支撑点均使用纵横通长钢管连成整体。桥台墙身翻边内沿纵向预埋Φ16螺杆，间距同螺杆间距，距翻边0.2 m。下部同时为保证斜撑稳定性，使用Φ48×2.8（锚固长度不小于400 mm）钢管预埋在距桥台墙身0.5 m的底板（楼面）上作为斜拉钢管拉结点，拉接点处用双扣件连接。

（2）模板拼装与紧固：模板使用18 mm夹层木板，按照预排的螺杆间距在现场弹线打孔，逐块拼装成整体后，放置竖向次木枋，直接用钢钉固定在模板上，横向主木枋，并将穿墙螺杆用“3”型调节件紧固上，最下排主木枋固定在剪力墙上翻边预埋螺杆上。

（3）顶撑系统设置：在墙板模板整体拼装完毕并调校到位后且对拉螺杆紧固后，立即进行斜撑设置。斜撑通过活动扣件地锚连接，斜撑与主木枋连接使用顶托，固定位置详见图1，图2。同时，斜撑必需直撑到地面预留凹槽处，以确保传力效果。

（4）支撑稳定杆设置：将斜撑通过钢管扣件呈反三角连接，在连接结点处设置纵横通长连杆，要求所有斜撑杆单段长度不大于1.5 m，以保证斜撑杆件稳定。

5 系统受力计算

通过对整个单边支模系统的受力进行荷载计算和应力分析，确定模板面层模板使用胶合板，厚度18 mm;内竖肋使用50 mm×100 mm木枋，内竖肋间距100 mm;外横檩使用Φ48×2.8双钢管，外横檩垂直间距200 mm;对拉螺栓水平间距300 mm，直径25 mm。墙木模板立面图如图3所示。

6 质量保证措施

（1）钢管、扣件均要用满足规范的材料和构件，并且要经过抽样检验合格具有检验报告后才能使用。（2）全部的钢扣件必须在拧紧后，使用专用扭矩扳手校验，且拧紧力矩必须大于55 N·m。（3）桥台墙身混凝土浇灌总体分三层或四层浇灌振捣，首层高度要求在2 m至2.8 m，第二层要求在2 m至2.4 m，第三层1.6 m至1.8 m，并沿桥台墙身均匀浇灌，每小时浇灌高度不能超过1.6 m，上层混凝土浇灌时，要求下层混凝土还没有开始初凝，但是要求浇灌时振动棒插到交界面400 mm处。同时，为了降低混凝土的自由倾倒高度，要求用泵送软管输送混凝土，以减少混凝土浇灌时对模板侧面的挤压。先对施工人员进行技术和安全交底，且要求所有人员签字确认，对桥台墙身进行混凝土的浇灌，等桥台墙身浇灌完之后再进行平板的浇灌，桥台墙身浇灌过程中有施工管理人员控制砼的浇灌高度，使整个过程在安全、科学、合理的条件下开展，现场浇灌实行各区段的工长负责制。（4）为防止因扣件滑移导致炸模，斜撑与竖撑交界处均使用丝口顶托支撑，确保支撑体系牢固。

（5）斜撑杆后加稳定联杆应保证杆件单段长度不大于2 m[2]。

7 安全施工保证措施

在模板安装工作前，要先根据现场实际情况将安全防护设施设置好，搭设好钢架等安全防护设施。由于拆除模板后留有钉子，工人不小心踩到钉子而受伤的情况时有发生，这是一个重要的安全隐患，所以，要求班组将拆除后的模板马上拨出遗留的钉子，或者用锤子把钉子打平，避免钉子伤人。严格按规范和业主要求进行现场的临时用电布置，所有机械设备都做好防漏电保护，所有管线规范操作安装。在安装钢模板的时候，必需严格按照施工组织设计和力学计算书的有关要求实施，严禁不经许可改变模板技术参数。在安装模板和其支架的时候，要求施工人员先安装好临时支撑，以防止构件倾覆，等模板和其支撑全部安装稳固以后才可以对临时支撑进行拆除。在拆除钢模板时，必须先标出警戒区域，严禁无关人员进入警戒区，只允许操作工人进入。如有交叉施工，严禁同时在同一垂直面上进行施工作业，必须一块块拆除模板，由现场监管人员全过程监督。严格保护好木工圆锯机的锯片外露部分，用钢丝焊成一个安全防护罩，在送木材的一侧安装防护挡板，如需要使用手提圆锯机，必须设置安全可靠的防护罩。工人送料给圆锯机或刨木机的时候，不允许用手直接送，要求用木棍送料。

综上，桥台混凝土最终确定使用單边支模的施工方法，取得了非常好的效果，既保证了工程质量，节约了成本，又达到了工期要求。

参考文献

[1] 李柏亮.轻质泡沫混凝土的桥台路基处理应用研究[J].建筑工程技术与设计，2019（6）：2080.

[2] 张立群，胡靖宇，于东超，等.冻融条件下桥梁桥台混凝土裂缝加固效果的试验研究[J].新型建筑材料，2019，46（5）：62-66.