橋梁矩形變截面薄壁空心高墩翻模施工技術

張翔

摘 要：以某項目工程實例為研究背景。對公路橋梁矩形變截面薄壁空心高墩翻模施工技術要點進行研究，首先對矩形變截面薄壁空心高墩翻模施工方案選擇進行討論。其次分別從翻模系統(tǒng)制作與安裝、承臺鑿毛施工等方面對該技術的實踐要點進行總結(jié)分析。希望論述后，可以給此類工程提供參考。

關鍵詞：公路橋梁;矩形變截面;薄壁空心高墩;翻模技術

中圖分類號：U445.559 文獻標識碼：A

0 引言

薄壁空心高墩應用到深溝峽谷等地形條件下會產(chǎn)生非常好的效果，且具有材料節(jié)約、截面形式合理、抗震效果非常好等優(yōu)勢，所以被大量的應用到我國的山區(qū)高速公路項目中。但是高墩施工中對于其結(jié)構(gòu)形式、垂直度、外觀性等有著極高的要求，材料使用率較低、風載荷應用比較嚴重、施工風險較高、技術要求高，所以需要選擇最佳的施工方案，以保證工程的質(zhì)量和安全，還能夠降低施工成本。目前的公路薄壁空心高墩施工方式比較多，翻模、滑模、爬模是主要的方式，其中尤以翻模法應用最為廣泛，尤其是對于一些溝谷等復雜地質(zhì)條件下，空心高墩是極為重要的一項技術[1-3]。薄壁空心高墩翻模施工的全面深入研究，可以大大提升工程質(zhì)量和工藝水平，還能夠降低項目施工成本，對于促進工程發(fā)展領域有著非常重要的作用。

1 工程概況

某山谷地帶中包含一個特大型橋梁，總長度為373 m，上部結(jié)構(gòu)采用9×40 m預制后張法預應力混凝土簡支T梁（每跨12片），橋面寬度30 m，設計為雙向6車道，橫斷面為3 m人行道+11.5 m車行道+1 m中央隔離墩+11.5 m車行道+3 m人行道;下部橋臺主要以重力式橋臺、擴大基礎為主要結(jié)構(gòu)形式，橋墩為兩種，其中1號、2號、8號橋墩為圓柱橋墩，直徑1.8 m，共12根，最大墩高34.64 m。薄壁空心高墩橫截面根據(jù)橋梁的實際需要確定寬度，墩號、墩高、數(shù)量、坡比、截面輪廓尺寸等數(shù)據(jù)。墩身、蓋梁和系梁等結(jié)構(gòu)部分所應用的混凝土為C40級別。

2 總體施工方案

該橋梁項目所處在的地區(qū)中，有跨越河道，兩側(cè)的橋臺的位置和施工通道等地勢比較險要，材料的運輸難度比較高，其中的3～7號橋墩墩高均超過30 m（40.65 m～70.49 m），共計需要混凝土量為4 850.4 m3，鋼筋材料總使用量為970.8 t，綜合分析該橋梁項目的結(jié)構(gòu)特性、墩高尺寸、質(zhì)量標高、施工工期以及成本方面的原因，矩形變截面薄壁空心高墩的施工過程中，選擇使用翻模施工方式，通過塔吊來進行模板、鋼筋等施工材料的提升和運輸，以保證工程可以順利的進行。橋墩頂部與底部全部設計為實心結(jié)構(gòu)，該部分的施工需要單獨進行。從工期的角度分析，墩高與模板、工期方面綜合分析，確定應用空心高墩的施工順序如下：先4號、6號墩，隨后3號、7號墩，4號、6號墩施工結(jié)束后開始5號墩進行施工。

3 翻模施工技術要點

3.1 翻模系統(tǒng)制作與安裝

根據(jù)工程的技術標準可以發(fā)現(xiàn)，整個翻模施工系統(tǒng)中包含了外模、內(nèi)模、拉桿、平臺以及提升系統(tǒng)，這些都是翻模施工中必不可少的組成部分，對于工程質(zhì)量和施工順利進行有著直接的影響作用。內(nèi)、外模板主要應用的是大塊定型鋼模，模板的節(jié)數(shù)與高度都要按照墩柱特點、塔吊能力與施工條件具體確定。外模則主要使用兩節(jié)模板制作而成，每節(jié)高2.25 m，面板應用厚度為5 mm的鋼板制作而成，橫、豎邊肋應用的是12 mm×80 mm扁鋼制作而成，縱肋8號槽鋼、橫楞16號雙槽鋼分別制作，每塊模板都是應用M18螺栓來實現(xiàn)穩(wěn)定連接，縱向沿墩高80∶1放坡加寬部分主要根據(jù)外模螺桿來進行調(diào)節(jié)安裝。模板外部懸臂支架是主要的施工作業(yè)平臺，在施工的過程中和外模同時翻升。內(nèi)模主要應用的是桁架固定到墩身結(jié)構(gòu)預埋件上，桁架頂部鋪設跳板作為墩身結(jié)構(gòu)部分的工作平臺，以保證翻模施工可以順利的進行。內(nèi)模結(jié)構(gòu)部分可以根據(jù)桁架實現(xiàn)整體的吊裝翻升。

3.2 施工流程

下面將具體分析該橋梁實施中的變截面薄壁空心高墩翻模施工工藝流程，以明確具體的施工流程和各個工序。為了使得說明更加的清晰明了，將墩身結(jié)構(gòu)部分為實心段（1 m）和標準段（2.25 m）。

（1）承臺鑿毛、清理，墩柱輪廓線進行測量放樣施工，然后進行鋼筋的綁扎施工、焊接勁性骨架，最后進行模板的安裝施工并且澆筑混凝土。（2）施工第1標準段。預留實心結(jié)構(gòu)的模板將進行鋼骨架進行接長處理，綁扎第1標準段部分的鋼筋，然后進行第1節(jié)內(nèi)部模板的加固處理，主要采用的是拉桿來進行固定，然后就是澆筑該段的混凝土，并且進行養(yǎng)護施工。（3）施工第2標準段。將原實心段部分的模板進行拆除施工，需要預留第1標準段部分的模板，然后就是預埋勁性鋼骨架接長，并且綁扎第2標準段部分的鋼筋，同時還要進行內(nèi)外模板的加固處理，并且澆筑第2標準段部分的混凝土，同時進行養(yǎng)護，以確保該結(jié)構(gòu)部分的混凝土達到設計標準的強度要求。（4）施工第3標準段。拆除第1節(jié)模板，使用塔吊將內(nèi)外模板逐步提升到規(guī)定的高度上再進行第2節(jié)模板的頂部安裝施工，然后進行模板的加固施工之后澆筑第3標準段部分是混凝土，并且進行養(yǎng)護施工，保證混凝土的結(jié)構(gòu)強度達到標準的要求。（5）其他標準段部分的施工。根據(jù)上述的施工工序，根據(jù)上述第（4）步循環(huán)操作，直到將最后一個標準段施工全部完成。

4 質(zhì)量保證措施

為了能夠使得墩身結(jié)構(gòu)部分的質(zhì)量達到標準的要求，就必須要對關鍵性的環(huán)節(jié)進行全面的質(zhì)量管理和控制，以保證其不會存在任何的質(zhì)量缺陷。

4.1 線形控制

墩身線形的質(zhì)量控制措施主要是通過測量來進行，具體就是要按照設計方案來進行軸線、高程、垂直度等方面的技術參數(shù)測量，以保證其質(zhì)量合格。

（1） 軸線和高程。在施工開始之前，應該使用全站儀來進行橋墩角點、軸線位置和輪廓線進行精準放線到承臺頂面位置，然后需要改變控制點并且進行放線尺寸的復核，確保兩次放線的尺寸偏差不能超過2 mm。實心段部分在施工全部結(jié)束之后，需要應用相同的方式來進行實心段頂面放線，并且需要標注出標準段的橋墩軸線位置和內(nèi)角點，同時需要根據(jù)外模內(nèi)壁與放樣軸線來明確具體的內(nèi)模位置。在施工中，應該保證各個結(jié)構(gòu)部分的偏差都在合理的范圍內(nèi)，不能存在超差的情況，同時還要預防存在模板偏移或者扭轉(zhuǎn)等情況。（2） 垂直度。墩身豎向軸線垂直度數(shù)據(jù)的檢測主要應用自動安平激光垂準儀來進行，將中心點設置到各個承臺頂面的位置上，并且需要進行激光接收靶的設置，可以明確的確定捕捉斑心。

4.2 混凝土澆筑與養(yǎng)生

混凝土澆筑施工前，由工程人員來檢測模板的穩(wěn)定性和鋼筋等預埋件的位置。墩身混凝土結(jié)構(gòu)的澆筑施工需要采用分層的方式，單層厚度要控制在30 cm以下，同時需要應用插入振搗棒的方式來進行振搗施工，且振搗環(huán)節(jié)不能觸碰鋼筋和模板結(jié)構(gòu)，否則將會導致結(jié)構(gòu)性能的下降。在澆筑結(jié)束的12 h內(nèi)就需要進行灑水養(yǎng)生施工，保證混凝土結(jié)構(gòu)表面的濕潤度合格，模板拆除結(jié)束后要進行整體的噴淋保濕處理，整個工程的養(yǎng)生時間應該控制在7 d以上，在外觀質(zhì)量達標且沒有病害的基礎下才能停止。

5 結(jié)語

薄壁空心高墩是目前橋梁工程中應用最為普遍的施工技術，尤其是其中的翻模施工技術，效率高、速度快、成本低、資源利用率非常高，所以是當前的橋梁施工主體技術，對于促進整個工程領域的發(fā)展有著非常積極的促進作用。

參考文獻：

[1]徐祥志，劉冰.薄壁空心高墩翻模施工中對垂直度影響因素及預控措施[J].智能城市，2016，2（06）：193.

[2]靳長峰.地形復雜潮濕山區(qū)薄壁空心高墩翻模施工技術[J].價值工程，2018，37（16）：171-172.

[3]顧勝瑩，王力，楊華軍.薄壁空心高墩標準施工技術要點在橋梁工程的探討[J].中國標準化，2017（18）：186-187.

[4]黃金根，劉曉義.山區(qū)高速公路薄壁空心高墩翻模施工技術[J].安徽建筑，2015，22（03）：115-117.

[5]樊小燕.萬州大橋薄壁空心高墩施工技術[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2008（18）：131-132.