空心薄壁墩翻模施工方案比選及應用

黃 浩

(中交集團二公局東盟公司，湖北 咸寧 437000)

空心薄壁墩翻模施工方案比選及應用

黃 浩

(中交集團二公局東盟公司，湖北 咸寧 437000)

結(jié)合杭瑞高速湖北段才坑2#大橋的設計及地形地貌特點，通過空心薄壁墩的常用翻模施工工藝的特點，就實用性，安全性，成本進行比對分析，選擇出擇優(yōu)方案。并通過實踐加以論證,為類似空心墩施工提供參考。

空心薄壁墩；分析；比選

1 工程概況

杭瑞高速公路(浙江省杭州市至云南省瑞麗市)湖北段是國家高速公路網(wǎng)規(guī)劃中的“第12橫”的一段，也是《湖北省骨架公路網(wǎng)規(guī)劃(2002～2020)》中“橫五”線的重要組成部分，同時還是湖北省規(guī)劃的旅游快速通道之一和武漢城市圈的大外環(huán)之“南環(huán)”。才坑2#大橋位于路線中段，跨越山間凹溝斜陡坡地帶，左幅三聯(lián)3×40 m+3×40 m+3×40 m(T梁)，右幅3×40 m+4×40 m+3×40 m(T梁)，全長408.5 m，薄壁墩11座，最大墩高58.7 m。由于地形地理條件限制，工期緊張，空心薄壁墩施工成為控制工期的主要工序之一。

2 翻模工藝選擇

2.1 采用外支架翻模法施工

(1)施工準備

墩身混凝土采用泵送或使用用混凝土漏斗通過塔吊人工放料。模板及小型機具等材料垂直運輸采用QTZ63型塔吊，架設外部支架爬梯及安全平臺便于操作人員登高作業(yè)。每套翻模模板分4節(jié)，每節(jié)高1.5 m，翻模時預留一節(jié)作為底模提供支撐力，其余3節(jié)模板作為一個循環(huán)階段，每次現(xiàn)澆混凝土高度為4.5 m。外模板面采用δ=6 mm鋼板、用L75×75角鋼作為背肋、采用I120槽鋼背焊作為縱向加固，內(nèi)模板面采用δ=5 mm組合鋼板、用L75×75角鋼作為背肋、采用I100槽鋼背焊作為縱向加固。一座墩的人員組織及機具的配置由如下組成：工班長1人組要負責墩身施工管理，安全員1人主要負責墩身施工安全技術(shù)工作，鋼筋工4人，配備電焊機兩臺，負責墩身鋼筋的綁扎焊接工作，起重工及混凝土工配插入式振搗器兩臺以上須5人，負責墩身混凝土的澆筑，塔吊司機2人。合計11人。

(2)施工工藝

①定位放樣及搭設外支架：第一節(jié)墩身位置最為關(guān)鍵，采取全站儀精測，在承臺頂面放出墩身邊線，確保墩身位置的準確性。同時根據(jù)墩身具體尺寸邊線預留1.5～2 m的空間位置及四周的支架搭設位置進行定位放樣，保證外支架的搭設尺寸，及縱向鋼管的支點準確位置。支架搭設時注意；在基底的水平及穩(wěn)固的前提下進行搭設，垂直度及縱橫向加固過程檢測，并配以掃地桿，斜撐，剪刀撐的輔助加固措施。同時在之字型爬梯搭設后，增加加固及相應的防護安全措施。

②綁扎鋼筋：將加工完畢的鋼筋運至墩身旁進行墩身鋼筋的綁扎對接工作。鋼筋的綁扎及對接接嚴格按照規(guī)范進行，同時為了便于立內(nèi)模，有一側(cè)的箍筋最后再綁扎，以便于施工人員架立內(nèi)模。

③支模：首先將模板試拼檢查尺寸和拼縫，并用磨光機打磨打油保養(yǎng)。在模板拼裝前必須進行清潔，及涂抹脫模劑確?；炷撩娴墓鉂嵍?。采用搭吊吊裝支立內(nèi)、外模板的時候，由于施工人員站立在下層的支架腳手板上，必須待下層模板固定后再吊裝上層模板，從下向上分層組裝，以保證模板施工人員的安全，由于內(nèi)模整體鋼模板，這樣便于提高拆裝效率。裝完外模后，開始拼裝內(nèi)模，安裝人員采用內(nèi)外相結(jié)合的施工方法，根據(jù)空心墩的截面適時調(diào)整壁厚，確保外模安裝就位，在立模板時外側(cè)腳手架人員的安全帶必須固定于腳手架之上。

④內(nèi)外模板安裝完畢后，進行校模，用錘線對垂直度進行檢查(確保模板位置及垂直度在規(guī)范以內(nèi))；最后將模板加固，對拉桿和螺栓進行復查。

⑤混凝土采用集中攪拌站拌和混凝土，混凝土運輸車運輸?shù)浆F(xiàn)場，在澆筑時因模板架立高度較高，按規(guī)范要求采用配串筒澆筑混凝土的施工方案，保證混凝土不離析，下落混凝土采用水平分層的方法施工，分層澆筑厚度控制在30 cm左右。

⑥翻模：首先用滑輪吊住要拆的模板，人工松橫向?qū)瓧U使模板脫離，然后用塔吊配合進行模板的拆除，清理打油后用塔吊吊到頂模以之為支撐做為下一個循環(huán)澆筑的墩身模板，因為外支架法的外部有平臺便于拆裝作業(yè)，但墩身內(nèi)為空心無施工平臺，不便于內(nèi)模的拆裝，因此拆內(nèi)模時必須搭臨時平臺以便作業(yè)的順利進行，此過程中存在一定安全隱患。拆裝模板時人員要時刻注意安全，塔吊必須專人指揮，塔吊司機要與拆模的人員配合要一致，防止出現(xiàn)意外?，F(xiàn)以才坑2#大橋某橋墩為例簡述模板的使用流程，報檢后澆筑混凝土，在第二次混凝土澆筑混凝土有一定強度后,就可以拆除下2節(jié)1.5 m的模板，翻模準備下一次混凝土澆筑的模板。此次澆筑后翻模澆筑采用4節(jié)模板。此后，每次預留頂模,翻三節(jié)模板累計4.5 m，以此類推形成了滾動作業(yè)。

2.2 采用內(nèi)支架翻模法施工

(1)采用內(nèi)支架翻模法施工施工準備

與外支架法有兩點不同，其余大致相同。①外模板設置外掛托架作為外工作平臺，首先在外模上焊接Φ25以上鋼筋作為托架，并在橫向支架上搭上木板，用鐵絲把模板固定在支架上，木板布滿支架以防止雜物墜落，在木板上面的支架上焊接兩道Φ20的圓鋼做護攔保護施工人員的安全，在護攔的上端外側(cè)懸掛安全網(wǎng)確保人員人身安全。內(nèi)模采用竹膠板木模進行拼裝加固。②采用鋼管支架在墩身內(nèi)搭建內(nèi)支架及相應的工作平臺，內(nèi)平臺工作高度根據(jù)墩身的施工高度進行調(diào)整。

(2)施工工藝

定位放樣與綁扎鋼筋工藝與外支架法工藝相同。主要在于立模和翻時施工的細節(jié)不同。模板安裝：鋼筋綁扎完成后即開始安裝模板。因為采用內(nèi)支架，人員必須從人洞進入，通過支架爬梯登上施工平臺，由于有內(nèi)平臺，外模有人行走廊，拆裝模板相對方便，拆外模時，先用滑輪吊住要拆的模板，人工松動橫向?qū)瓧U使模板脫離，然后用塔吊配合進行模板的拆除，清理打油后用塔吊吊到頂模，翻內(nèi)模時由于內(nèi)模較輕，可以人工提升，澆筑第一次后，混凝土有一定強度后,便可以拆除下2節(jié)1.5 m的模板，翻模準備下一次混凝土澆注的模板。此次澆筑后翻模澆筑采用4節(jié)模板。此后，每次預留頂模,每次上翻三節(jié)模板。以此類推形成了滾動作業(yè)下一循環(huán)可以提高內(nèi)平臺高便于繼續(xù)翻模施工。

2.3 工藝擇優(yōu)

(1)施工周期

人工搭支架：外支架法每搭建6 m支架需要3 d，內(nèi)支架法每搭建6 m支架需要1 d；采用外支架翻模，拆裝一節(jié)(4塊)外模用80 min，翻3節(jié)240 min。拆裝一節(jié)(4塊共3節(jié))內(nèi)模須160 min，2節(jié)須320 min，加固4～6 h。采用內(nèi)支架翻模拆裝一節(jié)(4塊)外模用80 min，翻3節(jié)240 min。拆裝一節(jié)(4塊)內(nèi)模須120 min，加固6～8 h。每翻一次模，外支架法須5～6 d，內(nèi)支架法4～5 d。

(2)安全性

由于晴天無風天氣，登爬工作平臺無大的區(qū)別，但遇到陰雨刮風天氣，內(nèi)支架法影響較小，而外支架法隱患大,甚至無法施工。外支架法拆裝模板時，因外部有平臺，外模易掛掉繩便拆裝，但要防止起吊時碰撞外支架。在拆裝內(nèi)模時，內(nèi)模為整體鋼模板必須用塔吊配合提升，而施工人員須帶安全繩下入孔內(nèi)搭臨時托架使人能站立以便松對拉螺桿，拔出螺栓，掛鋼絲繩，提升內(nèi)模等操作。因開始無安全平臺須搭設所以安全隱患較大。采用內(nèi)支架法拆裝外模時由于有平臺拆裝螺栓方便，與外支法工序和安全性相同。在拆裝內(nèi)模時由于內(nèi)模由三節(jié)木模拼裝，重量較輕，人工可輕松提升(無需塔吊)，而且內(nèi)支架頂有安全的施工平臺，大幅提高了安全性和施工靈活性。在一作薄墩施工結(jié)束后須拆支架，外支架法和內(nèi)支架法都須從上向下拆卸，而外支架法必須避免雨雪大風天氣，從四周整體分層拆卸，安全隱患較多。

(3)施工成本

從機械上比較基本相同。但在支架數(shù)量上(以才坑2#大橋為例)，內(nèi)支架法須用鋼管120 m每6 m墩高，外支架法用鋼管350 m每6 m墩高。按墩高平均按60 m計，各自需用鋼管1 200 m和3 500 m。按要求支架外部必須掛安全網(wǎng)。在模板上，兩種方法外模差別不大，內(nèi)支架法多托架和走廊(木方)。但在內(nèi)模上外支架法采用竹膠板配木模，內(nèi)支架法采用定性鋼模。木模的損耗大于鋼模。

2.4 實踐調(diào)查

通過我項目利用相同高度，同等環(huán)境尺寸的一組墩體作為實驗，分別采用外支架法與內(nèi)支架法實地施工對比。前期采用外支架法施工的墩身先施工2模，此時采用內(nèi)支架法施工的墩體開始施工。經(jīng)過20 d后，進度持平，30 d后采用內(nèi)支架施工的墩身進度已經(jīng)超過外支架施工的的墩身高度，最終提前完成施工任務。經(jīng)過項目內(nèi)支架法施工實踐，在保證安全及質(zhì)量的前提下提前完成施工任務。

3 結(jié)束語

通過在本項目的空心薄壁高墩內(nèi)支架翻模法與內(nèi)支架翻模法的工藝分析比選及對比實踐，得出內(nèi)支架法的施工周期比外支架法縮短，內(nèi)支架法施工成本相對較低，施工環(huán)節(jié)較少，安全性更可靠。比較適合同類型橋墩的施工，且在實踐中也證明采用內(nèi)支架法的施工，適應本橋的施工環(huán)境和特點。為今后同類型的橋墩施工提供了實例。

[1] 王金海.薄壁空心墩柱外掛托架式翻模施工技術(shù)[J].城市建設與商業(yè)網(wǎng)點，2009，(6).

[2] 江壩右江特大橋主橋優(yōu)化設計[J].交通科技，2005，(4).

2016-03-02

黃浩(1978-)，男，本科，從事公路一線施工研究。

U442

C

1008-3383(2017)02-0089-02