覃金順

(廣西南玉鐵路有限公司，廣西 南寧 530025)

0 引言

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國不斷加大道路交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，而橋梁作為一種常見的跨越江河湖海的結(jié)構(gòu)形式被廣泛采用，橋墩種類也越來越多[1]。

常規(guī)的墩身施工為搭設(shè)鋼管扣件腳手架和頂面施工平臺，利用腳手架和施工平臺作為鋼筋綁扎、模板安拆及澆筑混凝土的依托。該方法投入較大、腳手架及模板安裝風(fēng)險高、工期長。

新建南寧至玉林鐵路站前工程橋梁墩身數(shù)量多，工期緊張，且所處地區(qū)地形復(fù)雜、溶巖發(fā)育，使用常規(guī)的墩身施工方法無法達(dá)到項目所預(yù)期的效果。為加快項目施工進(jìn)度，保障項目墩身施工安全，采用模板支架裝配式施工的方法順利完成了墩身施工，總結(jié)提煉形成了“墩身模板支架一體化施工工法”，可為類似項目提供參考。

1 工藝原理

新建南寧至玉林鐵路站前工程橋梁墩身施工工法，采用鐵路橋梁墩身模板支架裝配式快速施工方法，也是一種高墩翻模施工工法，如圖1所示。

圖1 墩身模板支架一體化結(jié)構(gòu)示意圖(mm)

模板標(biāo)準(zhǔn)段高度為2 m，在橋墩底部設(shè)置0.5 m及1 m調(diào)整段，滿足橋墩不同高度施工需要。在模板外側(cè)設(shè)置型鋼三角支架，支架與平臺通過M20高強(qiáng)度螺栓連接，每塊模板外側(cè)設(shè)置一定數(shù)量的三角形鋼支架(支架間隔1.5 m)，支架外側(cè)附帶欄桿扶手，支架上鋪設(shè)由花紋鋼板及角鋼制成的步板。在模板安裝時，三角支架與模板同步安裝，再在支架上鋪設(shè)步板及安裝欄桿間防護(hù)網(wǎng)，步板間通過螺栓連接，形成一個整體，可作為臨時材料存放及鋼筋綁扎平臺。平臺分層高度與模板高度一致，并在施工上下平臺間設(shè)置爬梯。

墩身澆筑高度為一次6 m，鋼筋綁扎分為3次進(jìn)行，每次綁扎高度為2 m，先綁扎第一層2 m高度箍筋，然后安裝模板，再將主筋接長6 m，綁扎高度為2 m左右的箍筋，接下來吊裝下一層2 m高度模板，安裝步板及欄桿間防護(hù)網(wǎng)，進(jìn)行第二次高度為2 m的箍筋綁扎，重復(fù)上述步驟至綁扎完澆筑高度內(nèi)的所有鋼筋，進(jìn)行墩身澆筑，再進(jìn)行下一節(jié)段的澆筑直至整個橋墩澆筑完成。

本工法步板可在墩底提前組拼，再整體吊裝，具有安拆方便的特點；無須搭設(shè)腳手架平臺，僅需要拼裝模板，操作簡單、施工周期短；模板外側(cè)設(shè)置全方位的防護(hù)網(wǎng)，上下平臺間的通行斜梯均在防護(hù)網(wǎng)內(nèi)，三角排架與模板主肋栓接，安全可靠。

2 施工工藝流程及操作要點

2.1 工藝流程

墩身采用翻模法工藝分節(jié)段澆筑，一般分段高度為6 m，箍筋綁扎高度為2 m，每綁扎完一次箍筋，安裝一層模板，其施工流程如下頁圖2所示。先施工第一節(jié)段，第一節(jié)模板立在承臺面上，第二節(jié)模板支立于第一節(jié)模板上，以此類推，待支立好墩身外模板并完成其他工序經(jīng)測量定位后一次性澆注混凝土[2]?；炷吝_(dá)到拆模強(qiáng)度后拆除第一節(jié)段模板，但其頂端一層模板仍然保持支立狀態(tài)，且拉桿和模板連接螺栓不得松動。然后，將清理并涂刷好脫模劑的下一節(jié)段模板利用汽車吊等起重設(shè)備將其支立在上一循環(huán)頂層模板上，直至達(dá)到一個循環(huán)的高度[3]。依此循環(huán)向上形成拆模、模板支立、鋼筋綁扎、內(nèi)模支立(空心墩施工)、測量定位、標(biāo)高測量、混凝土灌注、養(yǎng)護(hù)的不間斷作業(yè)，直至墩身施工完畢[4]。

圖2 工藝流程圖

2.2 總體施工工藝簡介

(1)承臺施工完成后，平整場地，承臺頂面鑿毛。

(2)現(xiàn)場平整一塊場地進(jìn)行墩身模板與三角支架預(yù)拼裝，三角支架用鋼為Q235材質(zhì)，支架橫梁及豎桿采用∠80 mm×8 mm角鋼，斜撐采用∠63 mm×6 mm角鋼，平臺護(hù)欄立柱采用40 mm×4 mm鋼方管。支架豎桿上在對應(yīng)背肋位置開φ23 mm的孔，通過M22螺栓與模板背肋連接板相連接。

(3)在模板預(yù)拼裝的同時，開始進(jìn)行承臺頂預(yù)埋鋼筋的箍筋綁扎，綁扎高度為2 m。然后安裝第一層模板，模板安裝高度為2 m，并在其上鋪設(shè)步板及安裝防護(hù)網(wǎng)。將橋墩上立模位置用水泥砂漿找平，墊塞木楔塊，以利于拆除模板。

平臺步板由花紋鋼板與鋼帶組成。平臺步板平面尺寸為200 cm×100 cm，相鄰步板間通過螺栓連接成整體后，與三角支架橫梁焊接，組成一個安全、穩(wěn)定的平臺。

為了方便防護(hù)網(wǎng)的安拆，使用裝配式鋼絲防護(hù)網(wǎng)，用30 mm×30 mm的方鋼作為框架，內(nèi)設(shè)50 mm×50 mm鋼筋網(wǎng)片，與欄桿扶手通過插銷連接。在鋼筋網(wǎng)片外再設(shè)置一層綠色密目防護(hù)網(wǎng)。

(4)接長高度為6 m主筋，主筋采用定位箍臨時固定，并綁扎第二次箍筋，箍筋綁扎高度為2 m。用汽車吊吊裝模板，模板支立在上一層模板頂面，人工協(xié)助就位，使模板緊靠鋼筋，并在兩平臺之間設(shè)置斜梯。斜梯由方鋼、花紋板及扶手組成。斜梯底部支撐在下一層平臺三腳架上，頂部支撐在上一層平臺相鄰的三腳架上，使用螺栓連接固定。

(5)綁扎第三層箍筋，箍筋綁扎高度為2 m，安裝第三層模板。模板安裝完成后，檢驗?zāi)０逭w的垂直度、模內(nèi)尺寸和中心位置，存在偏差時，利用千斤頂進(jìn)行校正，將連接螺栓緊固好，穿上對拉螺桿并緊固好。模板內(nèi)的對拉螺桿套上PVC硬塑管，PVC管兩端用泡沫雙面膠密封，確保其不漏漿。檢查完成后，使用天泵澆筑墩身第一節(jié)[5]。

(6)待墩身首節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到2.5 MPa以上時，對混凝土表面進(jìn)行鑿毛并清理干凈，拆除實體段墩身除最頂節(jié)模板以外的模板[6]。同時，開始綁扎第二節(jié)鋼筋，主筋綁扎高度為6 m，箍筋綁扎高度為2 m，與第一節(jié)段施工方式一樣，每2 m綁扎一次箍筋鋼筋，拼裝一次內(nèi)外模板，內(nèi)外模間穿對拉桿，對拉桿為φ25 mm精軋螺紋鋼。根據(jù)墩高的不同，按上述方法繼續(xù)施工下一節(jié)墩身，直至墩身施工完成。

2.3 工藝特點

(1)每一層模板外側(cè)三角支架與模板背肋通過螺栓連接，三角支架布置間距為1.5 m，在三角支架上鋪設(shè)步板，形成臨時存料及鋼筋綁扎平臺。

(2)三角支架構(gòu)造采用扶手欄桿與支架整體焊接的方式，在步板鋪設(shè)完成后，可直接安裝防護(hù)網(wǎng)，極大程度地降低高空墜落風(fēng)險。

(3)在不同層平臺間設(shè)置斜梯，方便上下通行。

(4)加快了模板周轉(zhuǎn)效率，提高了墩身施工速度，提高了人員機(jī)械設(shè)備利用率，施工周期短，成本低。

3 工藝對比分析

常規(guī)的墩身施工：將墩身四周搭設(shè)腳手架位置的地面平整壓實，搭設(shè)鋼筋綁扎和模板安拆的鋼管扣件腳手架和頂面施工平臺。腳手架距墩身預(yù)留足夠施工空間，腳手架首節(jié)搭設(shè)或加高，一般高于墩身首節(jié)或每次分節(jié)澆筑高度，并在頂層腳手架上設(shè)置混凝土澆筑施工平臺和防護(hù)欄桿。腳手架搭設(shè)的地基應(yīng)進(jìn)行加固處理。腳手架搭設(shè)完成后設(shè)置纜風(fēng)，在腳手施工平臺上安裝墩身鋼筋和模板。該方法投入大、腳手架及模板安裝風(fēng)險高、工期長。

墩身模板支架一體化施工：在模板設(shè)計時，利用墩柱模板的主背楞上預(yù)留螺栓孔安裝型鋼排架，形成人員作業(yè)或少量機(jī)具及物料快速存放的平臺節(jié)段，然后在模板的型鋼排架上鋪設(shè)平臺，安裝定制的安全圍欄。模板的安裝連接、鋼筋安裝、混凝土澆筑通過操作平臺實現(xiàn)，操作人員上下通過各層操作平臺爬梯通行。該方法使腳手架拆卸方便、操作簡單、安全可靠、施工周期短。

4 效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益

橋墩墩身模板支架一體化施工工法的應(yīng)用，極大地降低了施工安全風(fēng)險，且壓縮了工期。與常規(guī)橋墩墩身施工工藝相比，該工法施工工藝難度小、安全風(fēng)險低，極大地減少了基礎(chǔ)措施費用的投入，節(jié)約了施工工期。模板倒用速率加快，增加施工工效，節(jié)約施工成本。由此可見，該施工工法安全、經(jīng)濟(jì)、快速。

4.2 社會效益

橋墩墩身模板支架一體化施工工藝的應(yīng)用，保證了施工安全和質(zhì)量，確保了施工工期，節(jié)省了投入。通過此項目的技術(shù)創(chuàng)新及成功嘗試，打破常規(guī)的施工方法，為此類項目施工提供了行之有效的施工方法和經(jīng)驗，符合節(jié)能環(huán)保的要求，且安全可靠，為企業(yè)贏得了良好的聲譽。實踐證明，利用該技術(shù)進(jìn)行橋墩墩身澆筑施工，施工周期短，工序簡單，技術(shù)成熟，具有良好的社會效益。

5 結(jié)語

本工藝成功應(yīng)用于新建南玉鐵路站前工程橋梁施工，經(jīng)過論證比選，項目創(chuàng)造性地采取墩身模板支架一體化施工工藝。該施工工藝解決了傳統(tǒng)橋墩施工工藝難度大、安全風(fēng)險高及施工成本高的問題，為橋墩施工提供了安全、經(jīng)濟(jì)、快速的保證，創(chuàng)造了良好的經(jīng)濟(jì)及社會效益。通過此項目的技術(shù)創(chuàng)新及成功嘗試，打破常規(guī)的施工方法，對于采用新技術(shù)、新工藝進(jìn)行橋墩施工具有創(chuàng)新意義，為橋梁的建設(shè)提供了成功的經(jīng)驗和可借鑒的范本，具有廣闊的推廣前景。