劉彬

摘要：本文以貴廣鐵路坪寨雙線特大橋變截面薄壁空心高墩施

工項(xiàng)目為例，擬用塔式吊機(jī)垂直運(yùn)輸配合無(wú)支架翻模施工方案進(jìn)行空心墩施工，基于現(xiàn)場(chǎng)條件和施工要求的分析調(diào)研提出一套科學(xué)的施工工藝和質(zhì)量控制措施，旨在通過(guò)實(shí)踐探索豐富理論架構(gòu)，為薄壁空心高墩施工提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞：薄壁空心高墩 無(wú)支架翻模施工 施工工藝 質(zhì)量控制

1 工程概況

本公司承建的貴廣鐵路坪寨雙線特大橋，全長(zhǎng)770.66m，有12個(gè)橋墩為變截面薄壁空心墩，墩高在34m～49m之間，因地形復(fù)雜，薄壁數(shù)量較多，墩身較高，工期較緊，因此空心墩施工成為全橋施工的主要控制性工序之一。

2 施工方案的確定

橋墩為雙線圓端型空心橋墩，外壁坡度40：1，內(nèi)壁坡度50：1。由于墩身本身特性，傳統(tǒng)的翻模，爬模及滑模均不適合本橋墩的施工。

經(jīng)分析后決定采取塔式吊機(jī)垂直運(yùn)輸配合無(wú)支架翻模施工方案，逐段吊裝變截面薄壁空心墩定型鋼模板，多橋墩平行滾動(dòng)作業(yè)。

采用定型鋼模板無(wú)支架翻模法施工具有的優(yōu)點(diǎn)是：① 縮短了施工周期，每六天一循環(huán)，施工效率大大提高；②鑿毛處理施工縫，不僅有效控制了施工縫的數(shù)量，而且滿足了精品工程的要求；③操作平臺(tái)所用的懸掛式吊架采用角鋼、竹膠板及鋼筋制作，每個(gè)墩身配置一整套懸掛式吊架，每套吊架只用少量鋼材，比滿堂腳手架節(jié)約鋼材和扣件，節(jié)省了材料費(fèi)用，且懸掛式吊架拆除方便易于倒用，減少了雇工成本。缺點(diǎn)：①應(yīng)用吊車(chē)起吊模板及懸掛式吊架，再通過(guò)裝載機(jī)進(jìn)行模板轉(zhuǎn)運(yùn)，所需設(shè)備多，租賃成本高。②需加設(shè)安全護(hù)欄保護(hù)措施。

施工方案中根據(jù)各墩墩高進(jìn)行模板配置，確定最優(yōu)模板組合。定型鋼模板的面板采用δ=6mm鋼板，法蘭盤(pán)采用δ=12mm鋼板，豎肋、橫筋采用10#槽鋼，背杠、圍檁采用28#槽鋼，2米節(jié)平模設(shè)置圍檁3道，1米節(jié)平模設(shè)置圍檁1道，每道圍檁設(shè)置4根φ20對(duì)拉桿，平模圍檁兩端與圓模用φ28斜拉桿連接加固。標(biāo)準(zhǔn)模板按2m高一節(jié)設(shè)計(jì)，非標(biāo)模根據(jù)墩高進(jìn)行個(gè)別設(shè)計(jì)，由圓端模和平板模組成。

3 主要施工工藝

空心薄壁高墩采用工藝較新的無(wú)支架翻模法施工，30m以上高墩采用塔吊或汽車(chē)吊施工，塔吊需在地方有關(guān)部門(mén)驗(yàn)收合格后方可使用。

①模板及平臺(tái)加工安裝。外模為定制大塊鋼模，內(nèi)模采用厚度為1.5cm的竹膠板現(xiàn)場(chǎng)拼裝。外模型先安裝墩身實(shí)心段并一次澆筑混凝土，每次循環(huán)安裝高度為4m，模型面板為6mm鋼板。外翻模法的操作平臺(tái)采用支撐懸掛式牛腿平臺(tái)，該牛腿平臺(tái)設(shè)計(jì)構(gòu)思：懸掛式平臺(tái)設(shè)置制作成牛腿式，用∠63×63×6mm角鋼焊接平臺(tái)框架，用φ16mm鋼筋與角鋼焊接作為橫向承力桿，扶手也用φ16mm鋼筋與角鋼焊接組成。平臺(tái)設(shè)計(jì)寬度為80cm且在平臺(tái)靠近端頭兩側(cè)處各設(shè)置一道斜撐，最后在已焊接好的框架上鋪設(shè)竹膠板，并在竹膠板面上焊接4根φ12mm鋼筋固定竹膠板。

在懸掛式牛腿平臺(tái)空隙間搭上厚5cm的木板，用鐵絲將模板和木板固定，木板布滿平臺(tái)空隙以免雜物墜落，在懸掛式牛腿平臺(tái)空隙間橫向固定兩道直徑16mm的圓鋼并與懸掛式平臺(tái)固定作護(hù)攔，將安全網(wǎng)懸掛在施工墩身外側(cè)，避免工具墜落砸傷下方的施工人員。平臺(tái)、木板、防護(hù)欄、安全網(wǎng)與模板就形成一個(gè)整體架構(gòu)，拆卸模板時(shí)可整體拆除，能夠節(jié)省工時(shí)。在每個(gè)墩身實(shí)心段上面每隔4m沿墩身內(nèi)四周布置10個(gè)寬度為20cm的鋼筋混凝土牛腿（為固定好鋼管不移位，可在鋼筋混凝土牛腿上開(kāi)個(gè)寬度5cm固定槽）。直線段大小里程各布置3個(gè)；圓弧段左右各布置2個(gè)鋼筋混凝土牛腿，布置間距根據(jù)墩身坡度調(diào)節(jié)。牛腿內(nèi)混凝土和墩身混凝土一起澆筑成型，待砼達(dá)到強(qiáng)度后可把φ4.8cm普通鋼管卡在5cm固定槽內(nèi)。再在普通鋼管上布置1.2cm厚的紅色竹膠板作為內(nèi)模施工操作平臺(tái)。

②定位放樣。在承臺(tái)頂面進(jìn)行墩身定位放樣，校正坐標(biāo)位置。第一節(jié)墩身的定位放樣必須精準(zhǔn)無(wú)誤，可通過(guò)全站儀進(jìn)行放樣測(cè)量，定出模板邊線、找平，方便后續(xù)支模。

③綁扎鋼筋。將作好的鋼筋運(yùn)至墩身旁，按照施工規(guī)范進(jìn)行綁扎和焊接，留出一側(cè)的箍筋待架立內(nèi)模后再綁扎。

④用吊車(chē)吊裝模板。先徹底清潔內(nèi)外模板后再進(jìn)行吊裝。鋼模板可涂刷脫模劑確保其表面光滑。拼裝模板的過(guò)程中，工程人員需要站立在下層的懸掛的牛腿平臺(tái)上作業(yè)，基于作業(yè)安全的考量，模板安裝應(yīng)該由下往上、由外模到內(nèi)模逐層吊裝。先拼裝外模板，經(jīng)測(cè)量定位確認(rèn)符合設(shè)計(jì)要求后方能開(kāi)始安裝內(nèi)模板，利于空心墩的截面適時(shí)調(diào)整壁厚從而確保內(nèi)模安裝就位。內(nèi)模采用現(xiàn)場(chǎng)加工竹膠板拼裝，這樣便于拆卸和倒用。裝設(shè)好內(nèi)模板和外模板后進(jìn)行校模，為防止模板偏離制定位置，吊錘必須與圓端的圓心對(duì)正，然后風(fēng)纜繩作適當(dāng)調(diào)整后進(jìn)行固定，截面尺寸要求達(dá)到設(shè)計(jì)要求后即可進(jìn)行混凝土施工。

⑤混凝土在攪拌站集中拌和，然后運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng)吊裝輸送入模。澆筑過(guò)程中，由于模板一次性架立高度比較高（超過(guò)2m），采用配串筒溜混凝土的施工方案，保證混凝土不因落差產(chǎn)生離析，下落混凝土采用水平分層的方法澆筑施工，每層厚度控制在40cm左右，防止混凝土堆積一處，振搗時(shí)，容易出現(xiàn)崩模。

⑥拆模。采用吊車(chē)或塔吊配合進(jìn)行模板的拆除，首先吊住要拆的模板，然后人工松開(kāi)橫向拉桿使模板脫離，用裝載機(jī)轉(zhuǎn)運(yùn)到另一個(gè)待施工的墩，以便滾動(dòng)作業(yè)的順利進(jìn)行。拆除模板時(shí)人員要注意安全，吊車(chē)與拆模的人員配合要一致，統(tǒng)一指揮，防止出現(xiàn)意外。

特殊的墩身結(jié)構(gòu)以及特殊的施工工藝，致使墩帽施工的難度加大，如何選用經(jīng)濟(jì)實(shí)用的施工方案成為關(guān)鍵。在此工序中我們采取了預(yù)埋件鋼筋混凝土牛腿法。預(yù)埋件鋼筋砼牛腿法就是混凝土中按設(shè)計(jì)的間距預(yù)埋φ16鋼筋牛腿。墩頂混凝土重力較大，一次性澆筑混凝土最大重量將近360t，因此需保證混凝土牛腿的強(qiáng)度且需在縱橫向并排固定兩根φ48mm的普通鋼管作為承力水平支撐且兩根鋼管必須保證穩(wěn)定無(wú)移動(dòng)。橫向（短方向）鋼管固定在下方，縱向（長(zhǎng)方向）鋼管固定在上方，上下層鋼管高差控制為一根鋼管直徑（48mm）。鋼管縱橫方向按間距為60cm布置豎向普通鋼管，按步距120cm布置水平鋼管，每個(gè)鋼管與鋼管交叉處采用扣件固定，且在已布置了縱橫向鋼管的混凝土牛腿下層加設(shè)一道斜支承和水平承力鋼管。墩內(nèi)滿堂支架搭設(shè)完成后，每隔4m布置一道剪刀斜撐，加強(qiáng)滿堂支架間的連接固定，同時(shí)詳細(xì)檢查每個(gè)連接件是否連接牢固。為方便拆除底模板，滿堂支架頂托可調(diào)控制在15～25cm，且需保證每個(gè)頂托能靈活調(diào)動(dòng)。

鋼管上承重梁及分配梁布置：頂托上縱橫向布置兩層方木，最底層方木采用12×14cm作為承重方木，頂層方木采用10×10cm作為分配梁，長(zhǎng)度可根據(jù)實(shí)際加工調(diào)整。最底層方木布置間距按方木下支架間距布置，頂層方木布置間距按30cm布置；分配梁上鋪設(shè)厚度為18mm的竹膠板。

然后在竹膠板上施工墩頂混凝土，此工藝只需要幾根預(yù)埋鋼筋及少量混凝土，節(jié)省了大量鋼材也縮短了施工的周期，還便于底模的拆除。

4 質(zhì)量控制措施

4.1 薄壁空心墩的測(cè)量監(jiān)控措施

按照設(shè)計(jì)要求，每循環(huán)施工完畢即對(duì)混凝土面的控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)測(cè)，以掌握模板在混凝土澆筑前后的變位，同時(shí)提供下一節(jié)模板的安裝參數(shù)。

4.2 外觀質(zhì)量控制

①優(yōu)化混凝土配合比。按設(shè)計(jì)比將減水劑和粉煤灰摻入混凝土中，改善混凝土的和易性的同時(shí)使混凝土的顏色更均勻。

②提高立模精度，為確保接縫嚴(yán)密，最好用白膠布（或玻璃膠）密封接縫。

③夏季的施工活動(dòng)盡量避開(kāi)正午高溫時(shí)段，澆筑施工宜在下午或晚上進(jìn)行，以降低混凝土的坍落度。

④定型鋼模板對(duì)拉桿固定，圓弧段對(duì)拉螺桿固定；空心內(nèi)模板用普通鋼管支模，通過(guò)拉桿連接各模板，以防漲模、跑模等問(wèn)題產(chǎn)生；根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在圓弧段加工一道直徑20mm的鋼筋圓弧定位。

⑤注意混凝土澆筑順序。每層澆筑厚度≯40cm，以免混凝土構(gòu)件因過(guò)大的局部壓力而崩模。

⑥結(jié)束混凝土澆筑施工后及時(shí)覆蓋養(yǎng)護(hù)。將模板拆掉后內(nèi)裹土工布保濕，外裹塑料薄膜保溫，根據(jù)混凝土表面的干濕程度進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)，上一節(jié)段墩身混凝土的澆筑施工應(yīng)盡量避免擾動(dòng)下部混凝土墩身。

5 結(jié)語(yǔ)

采用高墩無(wú)支架翻模施工法是一種較新且切實(shí)可行的施工工藝，特別適用于墩身較高、地形條件復(fù)雜，大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法進(jìn)場(chǎng)施工的地方，具有操作方便，易掌握的特性，并成功地解決了工期緊及材料周轉(zhuǎn)投入大的問(wèn)題，降低了成本和損耗，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。實(shí)踐表明，無(wú)支架翻模施工在薄壁空心高墩施工中是切實(shí)可行的，可進(jìn)一步推廣到其它類似橋梁高墩施工中。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊軍，張義華.無(wú)支架翻模施工技術(shù)在高墩橋梁中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（20）.

[2]李小杰.高墩空心墩翻模施工技術(shù)[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊），2011（12）.

[3]楊玉俊.淺談橋梁空心墩翻模施工[J].價(jià)值工程，2010（07）.