空心薄壁墩翻模施工方案比選及應(yīng)用

黃 浩

(中交集團(tuán)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(yīng)用

黃 浩

(中交集團(tuán)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(shè)計(jì)及地形地貌特點(diǎn)，通過(guò)空心薄壁墩的常用翻模施工工藝的特點(diǎn)，就實(shí)用性，安全性，成本進(jìn)行比對(duì)分析，選擇出擇優(yōu)方案。并通過(guò)實(shí)踐加以論證,為類(lèi)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(guó)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(xiàn)的重要組成部分，同時(shí)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(xiàn)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(zhǎng)408.5 m，薄壁墩11座，最大墩高58.7 m。由于地形地理?xiàng)l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(zhǔn)備

墩身混凝土采用泵送或使用用混凝土漏斗通過(guò)塔吊人工放料。模板及小型機(jī)具等材料垂直運(yùn)輸采用QTZ63型塔吊，架設(shè)外部支架爬梯及安全平臺(tái)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(shí)預(yù)留一節(jié)作為底模提供支撐力，其余3節(jié)模板作為一個(gè)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(jī)具的配置由如下組成：工班長(zhǎng)1人組要負(fù)責(zé)墩身施工管理，安全員1人主要負(fù)責(zé)墩身施工安全技術(shù)工作，鋼筋工4人，配備電焊機(jī)兩臺(tái)，負(fù)責(zé)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(tái)以上須5人，負(fù)責(zé)墩身混凝土的澆筑，塔吊司機(jī)2人。合計(jì)11人。

(2)施工工藝

①定位放樣及搭設(shè)外支架：第一節(jié)墩身位置最為關(guān)鍵，采取全站儀精測(cè)，在承臺(tái)頂面放出墩身邊線(xiàn)，確保墩身位置的準(zhǔn)確性。同時(shí)根據(jù)墩身具體尺寸邊線(xiàn)預(yù)留1.5～2 m的空間位置及四周的支架搭設(shè)位置進(jìn)行定位放樣，保證外支架的搭設(shè)尺寸，及縱向鋼管的支點(diǎn)準(zhǔn)確位置。支架搭設(shè)時(shí)注意；在基底的水平及穩(wěn)固的前提下進(jìn)行搭設(shè)，垂直度及縱橫向加固過(guò)程檢測(cè)，并配以?huà)叩貤U，斜撐，剪刀撐的輔助加固措施。同時(shí)在之字型爬梯搭設(shè)后，增加加固及相應(yīng)的防護(hù)安全措施。

②綁扎鋼筋：將加工完畢的鋼筋運(yùn)至墩身旁進(jìn)行墩身鋼筋的綁扎對(duì)接工作。鋼筋的綁扎及對(duì)接接嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，同時(shí)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(jī)打磨打油保養(yǎng)。在模板拼裝前必須進(jìn)行清潔，及涂抹脫模劑確?；炷撩娴墓鉂嵍取２捎么畹醯跹b支立內(nèi)、外模板的時(shí)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(kāi)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(shí)調(diào)整壁厚，確保外模安裝就位，在立模板時(shí)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(jìn)行校模，用錘線(xiàn)對(duì)垂直度進(jìn)行檢查(確保模板位置及垂直度在規(guī)范以?xún)?nèi))；最后將模板加固，對(duì)拉桿和螺栓進(jìn)行復(fù)查。

⑤混凝土采用集中攪拌站拌和混凝土，混凝土運(yùn)輸車(chē)運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)，在澆筑時(shí)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(jìn)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(gè)循環(huán)澆筑的墩身模板，因?yàn)橥庵Ъ芊ǖ耐獠坑衅脚_(tái)便于拆裝作業(yè)，但墩身內(nèi)為空心無(wú)施工平臺(tái)，不便于內(nèi)模的拆裝，因此拆內(nèi)模時(shí)必須搭臨時(shí)平臺(tái)以便作業(yè)的順利進(jìn)行，此過(guò)程中存在一定安全隱患。拆裝模板時(shí)人員要時(shí)刻注意安全，塔吊必須專(zhuān)人指揮，塔吊司機(jī)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(jiǎn)述模板的使用流程，報(bào)檢后澆筑混凝土，在第二次混凝土澆筑混凝土有一定強(qiáng)度后,就可以拆除下2節(jié)1.5 m的模板，翻模準(zhǔn)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(yù)留頂模,翻三節(jié)模板累計(jì)4.5 m，以此類(lèi)推形成了滾動(dòng)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(zhǔn)備

與外支架法有兩點(diǎn)不同，其余大致相同。①外模板設(shè)置外掛托架作為外工作平臺(tái)，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(mǎn)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(hù)攔保護(hù)施工人員的安全，在護(hù)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(jìn)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(yīng)的工作平臺(tái)，內(nèi)平臺(tái)工作高度根據(jù)墩身的施工高度進(jìn)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(shí)施工的細(xì)節(jié)不同。模板安裝：鋼筋綁扎完成后即開(kāi)始安裝模板。因?yàn)椴捎脙?nèi)支架，人員必須從人洞進(jìn)入，通過(guò)支架爬梯登上施工平臺(tái)，由于有內(nèi)平臺(tái)，外模有人行走廊，拆裝模板相對(duì)方便，拆外模時(shí)，先用滑輪吊住要拆的模板，人工松動(dòng)橫向?qū)瓧U使模板脫離，然后用塔吊配合進(jìn)行模板的拆除，清理打油后用塔吊吊到頂模，翻內(nèi)模時(shí)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(qiáng)度后,便可以拆除下2節(jié)1.5 m的模板，翻模準(zhǔn)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(yù)留頂模,每次上翻三節(jié)模板。以此類(lèi)推形成了滾動(dòng)作業(yè)下一循環(huán)可以提高內(nèi)平臺(tái)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(wú)風(fēng)天氣，登爬工作平臺(tái)無(wú)大的區(qū)別，但遇到陰雨刮風(fēng)天氣，內(nèi)支架法影響較小，而外支架法隱患大,甚至無(wú)法施工。外支架法拆裝模板時(shí)，因外部有平臺(tái)，外模易掛掉繩便拆裝，但要防止起吊時(shí)碰撞外支架。在拆裝內(nèi)模時(shí)，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(shí)托架使人能站立以便松對(duì)拉螺桿，拔出螺栓，掛鋼絲繩，提升內(nèi)模等操作。因開(kāi)始無(wú)安全平臺(tái)須搭設(shè)所以安全隱患較大。采用內(nèi)支架法拆裝外模時(shí)由于有平臺(tái)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(shí)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(wú)需塔吊)，而且內(nèi)支架頂有安全的施工平臺(tái)，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(fēng)天氣，從四周整體分層拆卸，安全隱患較多。

(3)施工成本

從機(jī)械上比較基本相同。但在支架數(shù)量上(以才坑2#大橋?yàn)槔?，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(jì)，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(shí)踐調(diào)查

通過(guò)我項(xiàng)目利用相同高度，同等環(huán)境尺寸的一組墩體作為實(shí)驗(yàn)，分別采用外支架法與內(nèi)支架法實(shí)地施工對(duì)比。前期采用外支架法施工的墩身先施工2模，此時(shí)采用內(nèi)支架法施工的墩體開(kāi)始施工。經(jīng)過(guò)20 d后，進(jìn)度持平，30 d后采用內(nèi)支架施工的墩身進(jìn)度已經(jīng)超過(guò)外支架施工的的墩身高度，最終提前完成施工任務(wù)。經(jīng)過(guò)項(xiàng)目?jī)?nèi)支架法施工實(shí)踐，在保證安全及質(zhì)量的前提下提前完成施工任務(wù)。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)在本項(xiàng)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(duì)比實(shí)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(duì)較低，施工環(huán)節(jié)較少，安全性更可靠。比較適合同類(lèi)型橋墩的施工，且在實(shí)踐中也證明采用內(nèi)支架法的施工，適應(yīng)本橋的施工環(huán)境和特點(diǎn)。為今后同類(lèi)型的橋墩施工提供了實(shí)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(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，2009，(6).

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

2016-03-02

黃浩(1978-)，男，本科，從事公路一線(xiàn)施工研究。

U442

C

1008-3383(2017)02-0089-02