翻模在薄壁空心墩施工中的应用和质量控制
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【摘要】阐述了张承项目柳条沟大桥、大南沟大桥薄壁空心墩翻模的设计、施工及质量控制，通过对翻模在施工过程中的施工用效果来进行分析，说明在此项工程中采用的翻模设计形式完全符合实际施工进度和质量要求。
【关键词】翻模;薄壁空心墩;应用与施工;经济分析
1、工程概况
张承高速L4合同段有三座分离式的大桥，均为9X40m的T梁，薄壁空心墩墩身10 个，40米跨径空心墩断面尺寸6.5米×3米（长×宽），壁厚为50M。和断面尺寸6.5米×3.5米（长×宽），壁厚为50 M，截面为双心截面，墩高从28～48米，为本标段重点难点及控制性工程，本项目的高墩数量少，高度不大，采用2×2.5m的外摸和1节3m的内侧模的翻模形式进行施工。
2、翻模施工工艺原理
将墩身分成等高的节段，分段浇筑，根据分段高度，将外侧模板设计成与分段等高的2或3节，配合1节内侧模板，其高度比外侧模高50cm。浇筑完顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土浇筑施工，如此循环，直至墩身完成。在墩高小于30米内用吊车提升模板和物料，混凝土可采用料斗提料，串筒配合，墩高大于30米时，采用塔吊提升模板和物料，混凝土可采混凝土地泵或混凝土汽车泵泵送混凝土。内模设置简易操作平台，在混凝土截面中心线位置设置型钢定型骨架，用于固定钢筋，简易工作平台固定在定型骨架上。
3、翻模施工
3.1施工工艺控制
3. 1.1模板、工作平台、定型骨架设计与加工
空心墩墩身模板正常段每节设计为2.5m，每套外模设计两节，内模设计一节高度为3m，充分考虑吊车和塔吊的提升力，本项目空心墩截面尺寸有两种形式，一种6.5m×3m，一种为6.5m×3.5m，均为双心厚度为0.5m。外模板截面全部设计为6.5m×3m，内模设计为2m×2m，对于6.5m×3.5m截面采取在
宽度侧面增加0.5m宽的模板拼装。外侧模和内侧模采用2×[14的槽钢作为大背肋，每节四道，间距为0.75m，内模距底口0.25m处设置一道2×[10的槽钢作为大背肋。整过大面板采用6mm的钢板，[10的槽钢作为骨架，间距按0.3m×0.3m布置，拼装四边用L10角钢，在角钢一边中心钻制螺栓孔，间距为25cm，直径为12mm，内外模采用φ20的对拉螺杆进行固定，间距0.75m×0.5m控制。在每节外侧模上设置2层简易的工作平台，宽为0.5m。钢筋定型骨架的设计为6m高，型钢骨架顶设置钢板制半圆孔作为钢筋定位。见下页图。
3.1.2塔吊、爬梯的安装
本项目根据墩的高度选用提升设备，高度小于30m的采用吊车作为提升设备，人行爬梯采用Φ28的钢筋加工简易爬梯与外侧模连接，并固定在已浇筑好的墩身上;高度大于30m的采用ZD40塔吊作为提升设备。
3.1.3承台凿毛清理
在承台混凝土浇筑之前，预埋墩身钢筋;在承台混凝土浇筑后，将承台墩底部分混凝土凿毛、并清除松散混凝土，露出新鲜混凝土，最后用风枪将杂物吹出。
3.1.4首节墩身钢筋绑扎
定型骨架吊入放样位置固定好，将加工好的钢筋与承台上的墩身预埋钢筋采用直螺纹连接，水平箍筋按设计要求的间距进行安装。其质量满足钢筋施工规范要求。见下页定型骨架定位钢筋图。
3.1.5测量放样
在墩身首次浇筑段钢筋绑扎完成后，测量人员进行墩身平面坐标放样，并报验测量监理工程师，在监理工程师检验合格后使用墨线弹出立模线，在立模线上每隔1m进行水准操平，所的数据进行整理分析，确定模板底的基准标高和平面与模板的调整高度。
3.1.6安装模板
根据立模轮廓线安装首次浇筑段模板，外模调整部分用木
楔垫平，首节内模为距承台顶1.5m的变截面段，共4m，采用组合木模安装，安装完毕后由测量人员进行模板安装检测，检测合格后对模板与承台之间的缝隙用高标号砂浆堵塞好。
3.1.7首节混凝土的浇筑
在浇筑混凝土前提升定型骨架到高于混凝土完成面位置进行固定，安装混凝土串筒，对承台顶面、串筒用清水润湿。混凝土由拌和站集中搅拌，混凝土混合料应拌和均匀，颜色一致，无离析现象。罐车水平运输至施工现场，立即进行坍落度试验，试验合格后用混凝土放入料斗，用吊车垂直运输，串筒辅助入模浇筑，分层均匀放料，分层浇筑，每层厚度控制在30cm内，并采用定人定部位进行振捣操作，混凝土浇筑高度高于模板5mm。尽可能在低温时浇筑，加强温度观测和混凝土的保温措施，拆模时保证拆模时的气温和混凝土内部的温度差不超过25℃。混凝土浇筑完毕后及时养生，在养生过程中，保持混凝土表面湿润。
4.主要质量控制措施
4.1混凝土施工缝必须凿毛或刷毛露出新鲜骨料混凝土面，冲洗干净，在浇筑混凝土前采用水泥浆润湿。
4.2模板安装完毕后必须用钢尺检测其几何尺寸，水准仪或水平管检测水平面高度，全站仪检测平面位置，线垂检测竖直度。模板之间的连接螺栓必须拧紧，内外模板的对拉杆拧紧，对拉杆与内模一端必须先拧一个螺帽，用于在较早拆内模时防止外模松动，避免浇筑上一节混凝土时漏浆。
4.3高墩放样注意避免日照引起的水平偏差（一般在2cm内），安排放样安排在早上9点前或下午4点以后。
5、经济性分析
5.1吊车或塔吊翻模施工法每循环需要时间3天，支架碗扣翻模法每循环需要时间4～5天，施工进度快30%～60%。
5.2常规的施工方法速度在0.6～0.8m/天，采用吊车或塔吊翻模施工法速度在0.8～1.5m/天，大大缩短工期，翻模速度很大程度上取决于模板每节的高度，常规每节高度是2.5m、3m、4m、4.5m，节高增加费用增加较少，施工速度加快明显提高，节省了大量的吊车、塔吊、罐车、混凝土拌和等费用，一般节约10%～25%以上。
5.3翻模施工方法可以优化模板设计，取消支架，靠翻模自身结构来做操作平台，合理设计定型骨架，充分利用其载荷能力，搭设内模简易操作平台，大大减少支架和模板钢材用量，加快施工进度。
5.4吊车或塔吊翻模施工法采用两节外侧模配一节内侧模板，对于双心薄壁空心墩来说，比普通施工方法减少30%～40%的内侧模板。
5.5吊车或塔吊翻模施工法施工安全性高，安全设施费用较少，普通施工方法防护从墩底防护到墩顶，吊车或塔吊翻模施工法防护只需防护两节模板高度，节约防护50%以上。
6、结论
6.1吊车或塔吊翻模施工法施工进度比普通施工进度快25%以上，人员投入减少16%～20%，节约机械使用费。
6.2墩高在30m以内采用每节高度为2.5m的模板，墩高在30～50m以内采用每节高度为3m的模板，墩高在50m以上采用每节高度为4m、4.5m的模板最经济。
6.3吊车或塔吊翻模法比普通施工法节约模板10%以上。
6.4吊车或塔吊翻模施工法节约安全设施费用。
6.5吊车或塔吊翻模施工法质量比普通施工方法更容易控制，进度更容易保证。
6.6对拉拉杆必须对内模端进行特殊设计，保证拆除内模时拉杆不会移动，以免外模松动漏浆。
6.7钢筋绑扎必须设置定性骨架，减少支架和操作平台，施工简单，操作方便。
6.8严格控制日照对墩身平面放样坐标的影响，避免在日照影响大的时间放样。
参考文献：
[1]《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000 中华人民共和国行业标准人民交通出版社 2000。
[2]《公路工程质量评定标准》JTJ041-2000 中华人民共和国行业标准人民交通出版社 2000。
[3]中交股份级工法汇编《空心墩翻模施工工法》（ZJGF-2006-12） 张志新 中国交通建设股份有限公司 2007.12。