翻模施工工藝在橋梁高墩工程中的應(yīng)用探討

黃誠崗

摘要：高墩是我國現(xiàn)代橋梁建設(shè)中的一大重難點(diǎn)所在，選擇合適的施工技術(shù)具有關(guān)鍵性意義。文章介紹了我國橋梁高墩的發(fā)展歷程，分析了橋梁高墩工程中翻模施工工藝原理與技術(shù)要點(diǎn)，并結(jié)合工程案例，探討了翻模施工工藝在橋梁高墩工程中的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：翻模施工工藝;橋梁;高墩;技術(shù)要點(diǎn);工程案例

中圖分類號(hào)：U443.22 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.13282/j.cnki.wccst.2019.10.035

文章編號(hào)：1673-4874（2019）10-0124-04

0引言

隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國家公路網(wǎng)體系逐漸完善，并開始大規(guī)模進(jìn)入山嶺重丘地區(qū)，為適應(yīng)復(fù)雜的地形地質(zhì)條件，山區(qū)高墩橋梁大量修建。在此背景下，爬模、翻模等施工工藝的運(yùn)用也更加廣泛，并取得了較為顯著的成果，其可在保證工程質(zhì)量的同時(shí)，加快施工進(jìn)度、降低施工成本，切實(shí)提高工程效益，十分值得研究、推廣。

1我國橋梁高墩的發(fā)展歷程

基于我國交通系統(tǒng)的逐步完善，東部沿海地區(qū)公路網(wǎng)絡(luò)基本成型，高速公路建設(shè)開始進(jìn)入西部山嶺重丘地區(qū)。此區(qū)域工程建設(shè)面臨著復(fù)雜的地形條件，由于高低落差相對(duì)較大，大規(guī)模的橋梁工程建設(shè)成為必然，其在跨越深溝、山谷方面具有顯著優(yōu)勢。據(jù)相關(guān)不完全統(tǒng)計(jì)資料顯示，山區(qū)公路中，橋墩高度>30m的橋梁數(shù)量占比在50%以上;單跨跨徑>150m、橋墩高度>70m的特殊橋梁占比在10%-15%;常規(guī)橋梁（包括部分橋墩>40m、多跨總跨徑>1000m的特大橋）占比在85%-90%以上。由此可見，橋梁尤其是高墩橋梁在我國公路建設(shè)中占據(jù)著十分重要的地位，如龍?zhí)逗犹卮髽蜃罡邩蚨崭?78m、馬河特大橋最高橋墩高152m、亞洲第一高墩橋梁——赫章特大橋最高橋墩高195m（見圖1）。

高墩橋梁快速發(fā)展的同時(shí)，也對(duì)我國橋墩施工提出了更高的要求，滑模、爬模、翻模等多種施工技術(shù)逐漸發(fā)展起來并走向成熟，得到了廣泛的應(yīng)用。就以上三種施工技術(shù)而言，翻模技術(shù)在施工效率、成本、外觀質(zhì)量等方面均更具優(yōu)勢，值得進(jìn)一步研究，本文主要圍繞此展開具體分析。

2 橋梁高墩工程中翻模施工工藝原理與技術(shù)要點(diǎn)

我國橋梁事業(yè)發(fā)展至今，高墩工程已經(jīng)十分常見，翻模技術(shù)也逐漸發(fā)展成熟。本文主要圍繞其施工工藝原理與技術(shù)要點(diǎn)展開具體分析。

2.1翻模施工工藝原理

2.1.1工藝原理

翻模施工工藝，主要是在橋梁施工中將橋墩自身作為外模與主要受力結(jié)構(gòu)，通過工作平臺(tái)的提升實(shí)現(xiàn)混凝土的不斷澆筑。當(dāng)平臺(tái)提升至設(shè)定高度時(shí)可拆除底部模板，并安裝上升至最頂端的模板，繼續(xù)進(jìn)行鋼筋綁扎、混凝土澆筑工作。橋梁高墩翻模施工過程中，共計(jì)分為三道工序：模板翻轉(zhuǎn)提升、鋼筋綁扎、混凝土澆筑。通過這三道工序的循環(huán)往復(fù)，可快速完成橋墩澆筑工作。圖2所示即為某工程翻模施工流程。

2.1.2 工藝優(yōu)點(diǎn)

本文根據(jù)相關(guān)工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，將高墩翻模施工工藝優(yōu)點(diǎn)總結(jié)如下：

（1）工期短：翻模施工無需開展持續(xù)性施工，可多個(gè)高墩同時(shí)作業(yè)，有效提高了設(shè)備利用率，縮短工期。

（2）混凝土外觀良好：根據(jù)傳統(tǒng)滑模施工情況來看，橋墩外觀往往不盡人意，而通過翻模技術(shù)的應(yīng)用，可有效美化混凝土外觀。

（3）經(jīng)濟(jì)性好：橋梁高墩翻模施工中各種設(shè)備、材料反復(fù)使用，可有效減少材料浪費(fèi)的情況，降低工程成本，經(jīng)濟(jì)效益良好。

（4）施工效果好：橋梁高墩翻模施工主要是一天一板，施工效率高，且不易出現(xiàn)高墩錯(cuò)臺(tái)、扭曲的情況，整體質(zhì)量可靠、效果好。

（5）安全性高：高墩翻模施工平臺(tái)穩(wěn)定性好、承載力強(qiáng)，在抗風(fēng)方面表現(xiàn)十分優(yōu)異，整個(gè)施工過程的安全系數(shù)較高。

2.2 翻模施工技術(shù)要點(diǎn)

結(jié)合翻模施工工藝原理與工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可知，鋼筋安裝、模板翻轉(zhuǎn)、混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)是橋梁高墩施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)所在，必須加強(qiáng)重視，在實(shí)際作業(yè)中規(guī)范落實(shí)相關(guān)操作，確保工程質(zhì)量可靠、無安全隱患。本文主要就施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)與質(zhì)量通病防治問題展開具體分析。

2.2.1 施工關(guān)鍵環(huán)節(jié)技術(shù)要點(diǎn)

2.2.1.1 鋼筋安裝環(huán)節(jié)

鋼筋制作安裝質(zhì)量直接關(guān)系到翻模作業(yè)安全司題，實(shí)際作業(yè)中必須要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案與相關(guān)技術(shù)指標(biāo)要求進(jìn)行施工：

（1）嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行鋼筋制作，控制墩身每一節(jié)鋼筋長度。

（2）每完成兩節(jié)墩身施工后，需對(duì)鋼筋進(jìn)行加長處理，豎向鋼筋使用直螺紋、套筒連接，其他采取焊接方法。為保證施工質(zhì)量可指定主筋連接套筒供應(yīng)商。主筋需預(yù)留12cm接頭區(qū)域，確保鋼筋連接正常。

（3）完成主筋連接工作后，使用螺紋鋼固定，嚴(yán)格根據(jù)控制點(diǎn)要求檢查鋼筋位置，確認(rèn)無誤后可繼續(xù)安裝水平鋼筋、箍筋，要求定位準(zhǔn)確、綁扎牢固。

2.2.1.2 模板翻轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)

此環(huán)節(jié)是橋梁高墩施工的重難點(diǎn)所在，其主要分為模板安裝、模板翻升兩大步驟，本文將具體作業(yè)要點(diǎn)歸納如下：

（1）模板安裝：①將模板清理干凈，確保無雜物、油污，以免對(duì)施工質(zhì)量產(chǎn)生影響;②先安裝外模，以外模為基礎(chǔ)拼裝墩身第一節(jié)外模，嚴(yán)格按照預(yù)先設(shè)定的流程、標(biāo)記依次安裝，保證模板質(zhì)量可靠;③完成外模安裝后，展開各項(xiàng)指標(biāo)檢驗(yàn)工作，包括平整度、嚴(yán)密性、穩(wěn)定性等，確認(rèn)合格后方可安裝內(nèi)模;④內(nèi)模安裝時(shí)，使用螺栓將模板連成整體，并吊裝圍帶、拉桿，模板成型后對(duì)各部位安裝尺寸進(jìn)行檢查，確保無誤后方可吊裝模板固定架。

（2）模板翻升：①完成第一節(jié)墩身澆筑且達(dá)到一定強(qiáng)度后，可在內(nèi)外模板固定架上安裝小型吊籃，依次拆除模板固定架、第一節(jié)模板內(nèi)外圍帶，將內(nèi)外模板間拉桿放松，已拆卸材料放入吊籃，并運(yùn)輸至第三階段混凝土平臺(tái)，依次類推;②拆下的模板需做好清理工作，方可繼續(xù)投入使用;③重復(fù)模板安裝、翻升，依次完成整個(gè)橋梁墩身施工作業(yè)，同時(shí)嚴(yán)格落實(shí)鋼筋檢查工作，切忌出現(xiàn)錯(cuò)位問題。

2.2.1.3 混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)

橋梁高墩工程中，混凝土澆筑是一大核心內(nèi)容，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)橋梁高墩的最終呈現(xiàn)效果。橋梁高墩混凝土澆筑養(yǎng)護(hù)，必須關(guān)注兩大點(diǎn)：強(qiáng)度和外觀質(zhì)量。具體措施包括：

（1）合理選擇水泥型號(hào)，做好混凝土配比工作，切實(shí)保證混凝土強(qiáng)度滿足要求。

（2）科學(xué)開展混凝土攪拌工作，要求必須攪拌均勻，嚴(yán)格控制混凝土塌落度。

（3）根據(jù)橋梁墩身高度，使用混凝土泵送設(shè)備分節(jié)注入混凝土，嚴(yán)格控制機(jī)械泵振動(dòng)幅度，切實(shí)保證墩身強(qiáng)度達(dá)標(biāo)、外觀良好。

（4）做好墩身混凝土養(yǎng)護(hù)工作，及時(shí)灑水，合理采用塑料薄膜、無紡布、養(yǎng)護(hù)液等進(jìn)行養(yǎng)護(hù)，保證墩身質(zhì)量可靠。

（5）若是在墩身施工中發(fā)現(xiàn)質(zhì)量隱患，必須及時(shí)查找原因、落實(shí)整改，做好后續(xù)管控、驗(yàn)收工作。

2.2.2 施工通病及其防治

在高墩翻模施工中，若是操作不規(guī)范極易導(dǎo)致一些施工通病的出現(xiàn)，包括：跑模、脹模、漏漿、混凝土層隙等，對(duì)此必須明確相應(yīng)的防治措施。

2.2.2.1 跑模

跑模問題的出現(xiàn)直接影響墩身規(guī)格形狀，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致側(cè)模崩塌，出現(xiàn)嚴(yán)重的安全、質(zhì)量事故，對(duì)此，施工中必須做好以下幾點(diǎn)工作：

（1）落實(shí)模板受力計(jì)算，明確模板主要受力部位材料規(guī)格，選擇合適直徑的內(nèi)外模對(duì)拉螺桿，承擔(dān)好混凝土側(cè)壓力。

（2）混凝土澆筑中布料均勻，由專人負(fù)責(zé)檢查模板支撐情況。

（3）及時(shí)加固模板松動(dòng)部位，最大限度減小墩身混凝土施工的影響。

2.2.2.2 脹模

脹模問題主要表現(xiàn)為局部模板變形鼓出，導(dǎo)致混凝土平整度不達(dá)標(biāo)，對(duì)此必須落實(shí)相關(guān)加固工作：

（1）在外模底部設(shè)立固定撐，并設(shè)對(duì)拉螺栓進(jìn)行加固。

（2）重視模板的端頭、拐角部位的連接與加固。

（3）對(duì)于部分采用鋼管卡具組裝模板的部位，實(shí)時(shí)檢查卡具是否牢固，確保證模板安裝穩(wěn)定。

2.2.2.3 漏漿

漏漿這一問題在施工中較為常見，輕則導(dǎo)致麻面，重則出現(xiàn)蜂窩、露筋，對(duì)此必須要確保模板安裝到位，主要包括：模板承墊底部預(yù)先用水泥砂漿沿模板內(nèi)邊線抹成條帶并進(jìn)行找平、采用U型卡扣緊模板相接處、采用長木螺釘將鋼模邊肋與木模進(jìn)行固定等措施。

2.2.2.4 混凝土層隙

混凝土層隙主要會(huì)導(dǎo)致受力結(jié)構(gòu)的受力截面面積減小，影響結(jié)構(gòu)物抗震能力，這對(duì)于高墩橋梁而言危害十分大。對(duì)此必須要重視墩身模板支好后的清理問題，嚴(yán)格按規(guī)范在模板底部預(yù)留清渣口，將各種雜物沖吹清理干凈后及時(shí)封閉清渣口，保證后續(xù)混凝土澆筑工程質(zhì)量可靠。

3 實(shí)例探析翻模施了工藝在橋梁高墩了程中的應(yīng)用

3.1工程概況

本文僅以某高速公路特大橋主墩工程為例展開分析。此橋梁為分離式大橋，橋面;爭寬11.25m，左幅、右幅的長度分別為1009.48m、1005.48m，橋梁上部為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)丁梁簡支，跨徑為（1×40+81+150+81+16×40）m;主墩墩柱為雙肢薄壁實(shí)心墩，截面尺寸為6.5m×2.6m，墩高50-58m，采用C50高性能混凝土。

3.2 高墩施工方案

本橋梁上部結(jié)構(gòu)采用掛籃懸澆法施工，主墩墩柱采用翻模施工方法。由于采用木模板施工，模板容易變形，且周轉(zhuǎn)次數(shù)有限;而采用鋼模板自重較大，穿心對(duì)拉施工容易削弱墩身截面。對(duì)此本項(xiàng)目提出采用鋼木組合式模板進(jìn)行翻模施工，選用進(jìn)口維薩板，豎肋、橫肋分別采用卓木工字梁、鋼模背肋，整體呈拼裝式模板。

這種模板較好地融合了兩種模板的優(yōu)勢，節(jié)約了鋼材的用量，減少了模板提升次數(shù)，提高了施工效率，有效保證了高空作業(yè)安全。

3.3 鋼木組合模板翻模施工技術(shù)

3.3.1工藝流程

本項(xiàng)目鋼木組合模板翻模施工工藝流程如圖3所示。

3.3.2 施工要點(diǎn)

（1）第一次澆筑混凝土：項(xiàng)目施工現(xiàn)場打好承合，各方面均準(zhǔn)備就緒后，可開始進(jìn)行墩身混凝土澆筑。用塔吊將拼裝好的模板合上，第一次澆筑施工時(shí)使用對(duì)拉螺桿加固模板。如圖4所示。

（2）鋼筋綁扎：完成第一次混凝土澆筑后可以開始鋼筋綁扎工作，需做好以下工作：①安裝支架，將模板吊裝就位，安裝并固定好三腳架;②現(xiàn)場配備槽鋼、模板進(jìn)行主平臺(tái)的搭建工作;③在三腳架上安裝主背楞、斜撐;④完善主平臺(tái)的安全防護(hù)工作，防止出現(xiàn)墜樓事故等;⑤完成主平臺(tái)搭設(shè)后，施工人員在平臺(tái)上進(jìn)行鋼筋綁扎。

（3）合模：第一次混凝土澆筑完成且強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后，將模板、架體等拆除，清理好模板，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙將爬架吊裝至相應(yīng)預(yù)埋件點(diǎn)，利用可調(diào)斜撐對(duì)模板垂直度進(jìn)行調(diào)整，通過后移裝置確保模板下沿與已澆筑完成混凝土結(jié)構(gòu)表面貼緊，避免出現(xiàn)錯(cuò)臺(tái)、漏漿等情況。

（4）校正模板：合上模板后做好相應(yīng)的校正工作，主要工作要點(diǎn)體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：①陽角斜拉處;②背楞間用芯帶鏈接處;③兩塊模板鏈接處;④拉桿力度均勻情況。

（5）預(yù)埋爬錐：第二次及后續(xù)混凝土澆筑前，均使用m0定位螺栓將預(yù)埋件與面板固定牢靠（見圖5），爬錐上均勻涂抹好脫模劑，以免出現(xiàn)拆卸困難的情況。

（6）第二次澆筑混凝土：圖6所示即為第二次混凝土澆筑示意圖。

（7）退模：混凝土強(qiáng)度達(dá)設(shè)計(jì)要求后可退模，用后移扳手轉(zhuǎn)動(dòng)后移齒輪即可。

（8）重復(fù)上述步驟。

4 結(jié)語

綜上所述，在橋梁高墩施工中，利用翻模技術(shù)能夠很好地解決橋墩高、跨徑大的施工問題，這種方法施工速度快，可有效縮短工期、節(jié)約資金，同時(shí)施工質(zhì)量較好，可保證橋墩外觀良好、無錯(cuò)臺(tái)等質(zhì)量問題。在橋梁高墩工程實(shí)踐中，施工單位必須重視翻模技術(shù)的運(yùn)用，做好相關(guān)準(zhǔn)備工作，嚴(yán)格控制各道工序，同時(shí)不斷總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，落實(shí)相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)、指導(dǎo)工作，全面發(fā)揮翻模技術(shù)應(yīng)有的優(yōu)勢，切實(shí)保證公路橋梁建設(shè)質(zhì)量。