窟野河特大桥薄壁空心墩翻模施工工艺

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摘要：随着桥梁建设的快速发展，在高墩桥梁施工中，施工效率、线形控制、安全施工及可操作性等成为急需解决的施工难题。翻模施工技术对于薄壁空心墩是极为理想的施工工艺方法，可节省模板，同时也便于操作，确保砼的密实度，加快了工程进度。

关键词：高墩翻模施工工艺

中图分类号：U215文献标识码： A

一、工程概况

神木至府谷高速公路路线起于神木县乔家梁，跨黄河止于府谷县。本标段为项目起始段，主线K0+000~K3+058，全长3.058公里，窟野河特大桥为23×30m箱梁+9×40m箱梁＋（88+4×165+88）m连续刚构，是该桥主要施工难点，也是制约工期的关键工程。其中27号~38号墩均为薄壁空心墩，高度36～76m，主桥跨度165m。

二、翻模施工工艺

本工程薄壁空心墩施工采用塔吊提升大块组装钢模翻倒施工，塔式吊机垂直运输物料，电梯载人，泵送砼。

（一）工艺特点

1)翻模材料结构简单、分层、流水施工，利于加快施工节奏，缩短工期；

2)翻模3层循环提升使用，模板使用面积小、节约材料；

3)不搭设脚手架，利用主体支撑，施工操作安全快捷；

4)模板设计结构合理实用，有有效的安全、质量保证措施。

（二）工艺原理

翻模施工工艺原理是利用具有一定工作强度的混凝土实体作为固定支撑体，各种材料用塔吊机械提升，不需要另行搭设脚手架。墩身的收坡和曲率调整及墩身内外径由专用的内外钢模板来完成，墩壁混凝土浇注采用连续施工，钢模板每节有效高度为2m，施工中保证3节钢模板循环倒替使用。钢模板安装通过三角斜撑，对拉螺栓，斜拉索具等达到设计要求，一般墩壁直径变化除用钢模板的两侧外伸部分调整外，还用减少模板块数来实现，设计为每升高2到3节减少一块内、外模板。

（三）施工工艺及方法

30m以上空心墩采用翻模进行施工，翻模施工系统由提升机构（塔吊）、工作平台、模板系统和安全设施组成。

1、塔吊及电梯设置

本工程提升机构采用SCD-200电梯作为载人工具，采用QT80型塔吊提升物料，电梯、塔吊供一个空心墩单独使用，人员的上下通过墩身边电梯与工作平台间搭设临时通道。并随墩柱的增高而升高，塔吊供所施工的桥墩垂直运输，塔吊基础、配重初装高度等根据地质情况及厂家使用说明书设置。

2、翻模施工模板及工作平台

翻模构造示意图

模板系统由内模和外模、拉杆组成。外模为自制大块模板，模板面板采用6mm钢板，横肋、竖肋加劲骨架采用槽钢焊接而成。模板每节高度为2m，每节由四块大面板和四个特制倒角端模组成，拼装时采用高强螺栓拼接，每套3节。施工时，每次浇注2节模板高，即每次翻2层模板，浇筑4m高的砼。三节模板循环使用，每次拆除两节模板，留下一节作为连接支撑模板，将拆除的两节模板采用吊车或塔吊提升至连接支撑模板之上拼装。

模板工作平台设置在翻模外侧并和模板固定在一起，随模板一起向上翻升。在模板外侧设有[16槽钢竖肋及[12槽钢后背架，竖肋和后背架皆组焊而成，后背架作为工作平台，上部搭设木板，主要提供人员工作和小型机具的操作平台。同时多层后架通过螺栓连接后组成空间桁架，保证了翻模模板的空间刚度，能有效的减少模板对拉杆的作用，提高墩身混凝土的外观质量。

安全设施由上部平台围栏、安全网等组成。

翻升滑轨：翻模施工时，落模后需要将模板向外滑出再起吊，在每块模板后架底横杆上设有简易滚轮滑轨，滑出后再利用塔吊向上翻升。翻模时，保留最顶上一层模板，作为翻升下层模板的持力部分，然后，把最下二层模板拆开并滑出，利用塔机将模板吊起，并放置于顶层模板相应平面位置上，将模板与周围模板联接。重复以上操作至墩身浇筑完成。

墩顶模板及支架：墩顶部实心段砼施工时，考虑在墩身内部预埋钢板，焊上牛腿，铺上工字钢、方木和竹胶板作为支架，然后绑扎钢筋，浇筑砼。支架放在墩身内不再取出。

模板的脱模剂：为了保证砼的外观质量，模板的脱模剂采用无色长效专用脱模剂。

3、翻模施工工艺

1）施工准备

施工前做好人员培训、设备配置及场地平整等准备工作。翻模在工厂制作完成运到工地后，进行编号试拼，调试提升系统等部件。

2）工艺流程：施工准备安装墩身实心段模板绑扎钢筋模板加固及校正灌注墩身实心段混凝土钢筋接长绑扎清理模具提升工作平台及模板翻升中线与标高测量―浇注混凝土、养生直至设计高度拆除模板及工作平台。

3）底部三节墩身施工

在承台上沿模板的底面用砂浆做3-5cm厚找平层。对墩身角点放样，弹墨线，沿墨线立模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。第一、二节模板外模利用汽车吊辅助分块安装到位，内模采用定型钢模，安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。固定好模板后，安装混凝土泵管，一般竖向管道沿塔吊设置。先设置水平管10-20米，然后沿塔吊设置铺设竖向管道。到达模板顶面后水平铺设到墩中心位置，然后接软管，引向落灰点。随着浇筑点的不同，应及时拆装更换泵管，调节泵管长度。浇筑初期混凝土处于较深位置，需仔细振捣才能防止漏振。

第一、二节混凝土浇筑完成后，待混凝土达到一定强度，即安装上一节墩身的钢筋。钢筋安装完毕后，进行第三节模板安装。将另外一节外模置于上节模板之上，安装定位销，用螺栓将上下模板连接在一起。将内模提升至顶面与外模平齐，用预设的拉杆初步固定在上节砼上。调整模板至准确位置，安装、紧固对穿拉杆。

序号 施工说明 施工示意图

翻模施工步序示意图

4）钢筋、预埋件施工

钢筋安装分节段安装，主筋安装在墩身的四周，辅设φ32钢筋定位框，增强钢筋的抗风能力和保护主筋平面的平整及间距的精确性。钢筋搭接采用冷挤压接头，钢筋下料时错开50%对接头，且使对接头断面间距不小于1.5m。安装顺序：校正基础预埋筋位置安装主筋定位框测校定位框平面位置安装主筋安装箍筋及预埋件。

5）墩身砼施工

混凝土施工采用集中拌和的混凝土，灌注时应连续进行，在灌注中要有人检查模板变形及中心偏差，出现问题时及时处理。混凝土施工接缝是圬工结构上的薄弱环节，应按有关规定凿毛、清除、冲洗干净。在灌注混凝土之前应认真清理一遍，清除支模时掉下的灰块，并在原有顶面铺一层水泥砂浆，厚度为10-15mm。砼运输采用塔吊、吊斗运输，送泵管安装在塔吊塔架内部，随塔吊升高而接长，经塔吊大臂接软管入模，吊斗一次循环周期为7-9s，5-6h可完成一次灌注任务。捣固工作采用2台插入式振捣器，为防止临时出现故障，每个桥墩备用一台振捣器，并随时检查其保持良好状态。振捣时防止振动棒振捣到模板，影响墩身质量。

6）墩砼养护

浇筑后立即用草垫护盖适时洒水养护，避免曝晒，建立专人养护。使结构逐渐干燥，这样可以利用混凝土的徐变性能，对温度及干缩应力起到"卸荷"作用，避免裂缝的发生。若圬工表面对拉螺栓以及个别缺陷，应采用经过试验配制颜色一致的水泥浆进行修补，以保持混凝土颜色一致，外表美观。

7）模板翻升

当上节墩身砼浇筑完成，待上节混凝土达到15MPa时，即可拆除下节外模。先抽出拉杆，然后卸除模板的连接螺栓，将模板向外拉出。高空作业时，要预先用倒链将模板吊在上面的模板上，并拉紧，防止模板突然脱落。待外模完全与混凝土脱开后，用塔吊微微吊起外模，将倒链解下，然后将模板吊到模板修整处进行修整，内模组装完成后安装方木支撑，穿设钢筋拉杆，拧紧螺栓，即可浇注本节墩身砼。按上述施工步骤直至施工到墩顶。

结束语：该桥采用无支架翻模施工是一种切实可行的施工工艺，它特别适用于墩高、地形条件复杂，大型机械设备无法进场施工的地方，它具有操作方便，易掌握，成本低，工期短，安全等特点，解决了高空作业施工难、垂直运输复杂危险等难题，节约了工程成本，取得了良好的社会效益和经济效益。