楊改靜

摘要：寶坪高速公路燃燈寺大橋主墩5#、6#、7#薄壁空心墩高度分別為73m、97m、74m，均采用維薩板懸臂木模施工工藝。本文結(jié)合此工程實例，總結(jié)概括了維薩板懸臂木模結(jié)構(gòu)體系、主要特點、維薩板懸臂木模安裝及細(xì)節(jié)控制、線性控制施工技術(shù)、施工注意事項及安全管理措施等，對同類薄壁空心墩高墩施工具有一定的指導(dǎo)意義。

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.

關(guān)鍵詞：空心墩;維薩板;結(jié)構(gòu)體系;安裝及細(xì)節(jié)控制;線性控制

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

中圖分類號：U445 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1006-4311（2019）09-0118-03

1 ?工程概況

寶坪高速公路燃燈寺大橋全長626m，橋跨布置為4*25預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁+（65+2*120+65）預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)鋼構(gòu)+6*25預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁，其中分隔墩4#、8#薄壁空心墩采用鋼制翻模施工工藝，主墩5#、6#、7#薄壁空心墩高度分別為73m、97m、74m，為保證空心墩身的施工安全與質(zhì)量、加快施工進(jìn)度、降低施工成本，主墩采用維薩板懸臂木模施工工藝。

主墩墩身截面為順橋向6.5m，壁厚0.9m，橫橋向8.4m，壁厚0.7m。墩身混凝土設(shè)計強(qiáng)度為40MPa，設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)澆筑高度4.5m，為防止?jié)仓^程中出現(xiàn)漏漿，每次澆筑混凝土?xí)r模板底端需與澆筑好的混凝土頂部包護(hù)100mm，并使用雙面膠粘貼于模板與墩身混凝土上，為防止每次澆筑混凝土完成時混凝土溢出導(dǎo)致墩身表面出現(xiàn)接縫，模板頂端需高出混凝土面50mm，故模板的設(shè)計高度為4.65m。墩身內(nèi)外模板均為工字木梁膠合板體系模板，外模面板采用進(jìn)口21mm厚維薩板，由于5#、6#、7#主墩的結(jié)構(gòu)形式與施工方法均一致，故選取6#作為說明對象。

2 ?施工方法的選取

傳統(tǒng)的薄壁空心墩施工方法有滑模、液壓爬模及翻模。懸臂模板為近幾年應(yīng)用較廣的一種新型方法。上述四種施工方法的優(yōu)缺點為：①滑模法，優(yōu)點：構(gòu)造簡單、速度快。缺點：混凝土外觀質(zhì)量差、工藝要求嚴(yán)格、需要專業(yè)施工人員、質(zhì)量難以控制、管理難度較大;②液壓爬模法，優(yōu)點：速度快、墩身垂直度及美觀性好把握、外觀品質(zhì)優(yōu)良、安全系較高。缺點：爬模系統(tǒng)高度大、平臺結(jié)構(gòu)較多、結(jié)構(gòu)偏于復(fù)雜、造價成本高;③翻模法，優(yōu)點：施工工藝簡便和外觀形象一般、較充分使用塔吊、投入少。缺點：施工速度偏慢，把握相對偏難，安全系較低;④懸臂模板法，優(yōu)點：構(gòu)造簡單、無液壓系統(tǒng)、安全系較高、外觀形象好、施工速度較快、投入較少，造價較低。

寶坪高速公路燃燈寺大橋6#墩總高97m，為全橋最高墩。結(jié)合上述薄壁空心墩各種施工方法的特點，且綜合考慮到施工安全、質(zhì)量、工期進(jìn)度及施工難度各方面因素的制約，本項目采用新型施工工藝空心墩維薩板懸臂木模施工。

3 ?空心高墩維薩板懸臂木模施工技術(shù)

寶坪高速公路燃燈寺大橋6#左右幅墩身間設(shè)置塔吊一臺，滿足施工過程中的吊裝任務(wù)，6#右幅外側(cè)設(shè)置雙向雙籠電梯一臺，滿足工人及技術(shù)人員安全上下，模板高度為4.65m，模板工及混凝土工6人，4天完成一個工作循環(huán)。寶坪高速公路燃燈寺大橋主墩施工現(xiàn)場如圖1：寶坪高速公路燃燈寺大橋主墩施工現(xiàn)場所示。

3.1 懸臂木模施工技術(shù)介紹

懸臂木模施工技術(shù)是指定制木模板通過連接爪與斜撐懸臂支架平臺連接成整體模板系統(tǒng)，塔式起重機(jī)分塊提升模板系統(tǒng)支撐于提前預(yù)埋在本節(jié)墩柱混凝土內(nèi)部的爬錐抗剪螺桿上，依靠埋件抗剪作用來承擔(dān)豎向施工荷載，模板對拉桿承擔(dān)混凝土澆筑側(cè)壓力。懸臂木模設(shè)計效果圖如圖2：懸臂木模設(shè)計效果圖所示。

3.2 維薩板懸臂木模結(jié)構(gòu)體系組成

懸臂木模體系主要用于橋梁高墩、大壩等結(jié)構(gòu)的雙側(cè)模板施工。因混凝土的側(cè)向壓力完全由穿墻螺栓承擔(dān)，模板不必進(jìn)行另外的加固措施，施工簡單、迅速，且十分經(jīng)濟(jì)。混凝土表面光潔，是一種比較理想的墻體模板體系。

維薩板懸臂木模主要包括主背楞、模板、斜撐、后移裝置、承重三角架、埋件系統(tǒng)、吊平臺、挑架等部分。其示意圖如圖3：維薩板懸臂木模系統(tǒng)示意圖所示。

3.3 維薩板懸臂木模的主要特點

在本文工程實例中，與分隔墩4#、8#薄壁空心墩采用鋼制翻模相比，主墩采用維薩板懸臂木模不僅具有自重輕、高空作業(yè)拼裝與調(diào)整簡易、造價低等優(yōu)點，還具有以下優(yōu)點：①支架、模板及施工荷載全部由對拉螺桿、預(yù)埋件及承重三腳架承擔(dān)，不需另搭腳手架，適于高空作業(yè);②模板可利用錨固裝置使其與混凝土貼緊，防止漏漿及錯臺;③模板部分可整體后移，以滿足綁扎鋼筋，清理模板及刷脫模劑等要求;④利用斜撐模板可前后傾斜，最大角度為30°;⑤模板部分可相對支撐架部分上下左右調(diào)節(jié)，使用靈活;⑥懸臂支架設(shè)有斜撐，可方便調(diào)整模板的垂直度;⑦各連接件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用性強(qiáng);⑧支架上設(shè)吊平臺，可用于埋件的拆除及砼處理。

3.4 維薩板懸臂木模制作與安裝

為保證墩身的結(jié)構(gòu)尺寸和外觀質(zhì)量滿足設(shè)計和相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，在墩身模板制作時應(yīng)滿足以下技術(shù)條件：①為保證墩身結(jié)構(gòu)尺寸的準(zhǔn)確，能夠承受施工過程中產(chǎn)生的各種荷載，模板應(yīng)具備足夠的剛度、強(qiáng)度和穩(wěn)定性。②為提高模板的使用周轉(zhuǎn)率，模板要操作簡單，安拆方便，盡量減少拆卸時模板及桿件的損傷。③為保證墩身的外觀質(zhì)量，模板板面應(yīng)平整，接縫嚴(yán)密，不漏漿。

模板安裝前準(zhǔn)備工作：首先是對各部件質(zhì)量、規(guī)格進(jìn)行檢查;其次，根據(jù)現(xiàn)場施工施工條件，選擇合適的模板安裝場地，所選場地盡量離墩身較近，且易于吊裝的空曠場地。

模板安裝：先將模板進(jìn)行預(yù)排序，按預(yù)排順序組裝模板，然后預(yù)拼模板，待預(yù)拼后編號、拆卸，對墩身模板吊裝就位。先組裝好空心墩外模模板，將外模模板安裝完成后，先澆筑墩身底部2m實心墩，在澆筑的實心段預(yù)埋專用的爬錐，并利用爬錐系統(tǒng)安裝懸臂支架，并與懸臂架連接牢固，完成后利用塔吊安裝內(nèi)模，通過拉桿將內(nèi)外模緊靠，墩身實心段上部6m為墩身變截面，內(nèi)模的安裝需要注意倒角模板的拼裝，以保證模板的拼裝準(zhǔn)確無誤。

模板拆卸：當(dāng)澆注混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%時方可拆除內(nèi)外模板。拆除模板時必須由專人指揮塔式起重機(jī)作業(yè)并人工控制模板提升，避免混凝土表面及棱角遭到模板損傷，混凝土頂面以下至少要留兩節(jié)模板以保證后續(xù)施工模板的牢固。

3.5 維薩板懸臂木模安裝細(xì)節(jié)控制

①模板就位之前，埋件通過M30的定位螺栓固定在面板上，跟隨模板一起吊裝。

②待混凝土澆筑完成后，將受力螺栓擰入爬錐中。

③澆筑混凝土前爬錐上需均勻涂脫模劑，防止爬錐拆卸困難。

④待施工完畢后，用套筒扳手和爬錐卸具將受力螺栓和爬錐取出，以便周轉(zhuǎn)使用并用砂漿抹平拆卸爬錐后留下的孔洞，做好修飾。

⑤陽角模板45度斜拉桿設(shè)置。斜拉桿45度方向受力時能有效保證模板角部不脹模不漏漿。

4 ?薄壁空心高墩的線性控制施工技術(shù)

4.1 墩身模板的調(diào)整

根據(jù)《公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)》的要求，薄壁空心墩墩身垂直度誤差應(yīng)當(dāng)在0.3%以內(nèi)，墩身的高程和平面位置要求都很嚴(yán)格。施工中模板的結(jié)構(gòu)尺寸在制作時已經(jīng)按規(guī)定尺寸制作完成，現(xiàn)場安裝時施工誤差可以控制在2mm以內(nèi)，但由于施工誤差的存在，模板的平面位置誤差難以避免，此時就需要對模板進(jìn)行調(diào)整。為了滿足測量技術(shù)的要求，只能消耗木模板的自身彈性變形來達(dá)到調(diào)模后的精度，此過程使模板每次受擠壓或拉伸，從而縮短了模板的使用壽命。但是施工中我們配套增設(shè)微調(diào)螺旋裝置，避免了整體大面模板的主斜撐調(diào)整，可使模板調(diào)整工序時間大大縮短，很快滿足墩身截面的測量要求。

4.2 薄壁空心墩的測量監(jiān)控技術(shù)

薄壁空心墩通過精確的施工測量來控制其線性的質(zhì)量，而其線性測量控制的包含：縱橫中心軸線測量、相對高程的平面測量、垂直度檢測。

①薄壁空心墩通過三角高程法測量其中心軸線位置。在每個薄壁空心橋墩施工前，首先使用全站儀對中心位置定位，其后在進(jìn)行縱向軸線和橫向軸線的設(shè)置，以此確定高墩施工的相對平面位置以及結(jié)構(gòu)尺寸。

②薄壁空心橋墩采用三角高程法進(jìn)行相對高程的平面測量，使用全站儀在縱橫軸線定位的時候，并對其標(biāo)高進(jìn)行測量，墩柱混凝土澆筑前在模板上對標(biāo)高線進(jìn)行測量，混凝土澆筑完成后再進(jìn)行二次標(biāo)高復(fù)測，并以此作為下一板調(diào)模標(biāo)高的依據(jù)，以此確定高墩施工時相對高程的平面位置。

③薄壁空心墩的垂直度檢測分為縱橫軸線的垂直度檢測、混凝土界面的邊界線的垂直檢測度兩部分。采用激光垂準(zhǔn)儀對縱橫軸線垂直度測量，橋墩兩側(cè)布置測點四個，激光垂直管安裝在承臺上，激光接收目標(biāo)設(shè)置在墩頂模板，它可以顯示激光，激光光斑的中心距墩頂結(jié)構(gòu)物的距離等于承臺上點距墩柱的距離。利用全站儀對邊界線進(jìn)行垂直度檢測，首先對墩柱高程進(jìn)行復(fù)核，其后對墩柱的縱橫向的四個邊界點固定控制，并對激光垂準(zhǔn)儀進(jìn)行檢查，站在空心橋墩的模板上，確定高墩施工的相對豎向位置平整度。

5 ?維薩板懸臂木模施工注意事項

①懸臂模板預(yù)埋件的位置必須準(zhǔn)確無誤，高強(qiáng)螺栓與爬錐必須擰緊牢固，防止?jié)仓炷習(xí)r因振搗導(dǎo)致爬錐與高強(qiáng)螺栓脫離，在澆筑混凝土前必須由專人復(fù)核預(yù)埋件位置，確保誤差不大于1mm;

②模板拆除后混凝土強(qiáng)度達(dá)到15MPa后才能提升架體，避免破壞墩身混凝土;

③嚴(yán)禁在懸臂模板架上堆放重物;

④應(yīng)嚴(yán)格控制墩身鋼筋數(shù)量與間距、混凝土配合比與振搗、墩身保護(hù)層厚度及垂直度等因素，避免因模板變形導(dǎo)致墩身保護(hù)層厚度不夠，振搗不密實導(dǎo)致墩身表面混凝土出現(xiàn)接縫、蜂窩麻面等問題的出現(xiàn);

⑤模板拆除后，若模板需落地，則其面板不可直接放置于地面上，應(yīng)將模板放置在預(yù)先準(zhǔn)備好的木方上，以保證模板的周轉(zhuǎn)次數(shù);

⑥受力螺栓每使用三次必須更換，發(fā)現(xiàn)受力螺栓有傷痕，必須更換。

6 ?安全管理措施

薄壁空心高墩墩身施工屬于高空作業(yè)，安全防護(hù)措施尤其重要。為確保施工人員的人身安全，在施工中制定了多種應(yīng)急預(yù)案和安全管理措施。

6.1 吊裝設(shè)備安全管理

薄壁空心高墩墩身施工屬于高空作業(yè)施工，作業(yè)人員比較密集，吊裝作業(yè)頻繁?，F(xiàn)場施工中，由專人負(fù)責(zé)統(tǒng)一指揮，現(xiàn)場調(diào)度管理高空作業(yè)設(shè)備。定期給機(jī)械操作司機(jī)進(jìn)行安全教育培訓(xùn)，下發(fā)安全操作規(guī)程，并給每個塔式起重機(jī)配備一套對講機(jī)及夜間施工燈以確保安全。

6.2 腳手架安全管理

一般情況下，在搭設(shè)腳手架之前，應(yīng)該對腳手架搭設(shè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行安全驗算，依據(jù)安全驗算要求平整加固地基，剪刀撐接頭處、立桿、橫桿等要嚴(yán)格按照安全規(guī)程連接。在腳手架施工循環(huán)利用過程中，每一循環(huán)腳手架搭設(shè)高度應(yīng)高出施工作業(yè)面高度2m以上。為方便作業(yè)工人及檢查人員上下，在腳手架內(nèi)側(cè)加密踏步。

6.3 安全防護(hù)設(shè)施

懸臂模板架體下部需設(shè)置防墜落安全網(wǎng)，避免高空落物危及下方施工人員，墩身四周應(yīng)設(shè)置安全區(qū)域，做好圍欄圍擋，并粘貼安全標(biāo)示及警示貼;在進(jìn)行模板安裝及拆除時，施工人員必須配戴安全帽、反光背心、防滑鞋、安全帶、防滑手套等必要的防護(hù)用具，且安全帶必須固定在安全的模板骨架上。

6.4 施工人員安全管理

項目部設(shè)有安全總監(jiān)及專職安全員，為保證現(xiàn)場施工安全，特設(shè)置常駐工地專職安全員對現(xiàn)場施工勞務(wù)工作班組對口管理。勞務(wù)工作班組設(shè)置相應(yīng)專職安全員配合項目項目進(jìn)行安全管理。每一道施工工序開工前，由工班長及以上人員簽訂安全技術(shù)交底及安全責(zé)任狀，加強(qiáng)工人的安全管理意識，并制定相應(yīng)的處罰制度。

7 ?結(jié)束語

寶坪高速公路燃燈寺大橋主墩薄壁空心墩采用維薩板懸臂木模施工工藝效果顯著，表明在高墩施工中采用維薩板木模代替鋼模安全、經(jīng)濟(jì)、高效。不僅可以保證墩身的內(nèi)在和外觀質(zhì)量，同時加快了施工進(jìn)度，提高了施工工效，縮短了施工工期，并為今后同類橋墩施工提供了可行的方法及指導(dǎo)。

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