特大橋空心高墩翻模施工技術(shù)

1、跨河口廟水庫(kù)特大橋空心高墩翻模施工技術(shù)發(fā)布時(shí)間：2011-08-01 訪問次數(shù)：1432朱 軍（中鐵二局股份有限公司，四川成都610031）摘要：以新建太中銀鐵路跨河口廟水庫(kù)特大橋主橋空心高墩施工為例，介紹了空心高墩翻模施工的方案選擇、模板設(shè)計(jì)、施工方法以及施工質(zhì)量控制等。通過工程實(shí)踐，證明該施工方案可行、可靠，并具有較好的經(jīng)濟(jì)性。關(guān)鍵詞：鐵路橋梁；空心高墩；翻模；施工技術(shù)中圖分類號(hào)：U445.33 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B1 工程概況新建太中銀鐵路跨河口廟水庫(kù)特大橋，位于陜西省靖邊縣境內(nèi)，全長(zhǎng)3558.9m，以（96+168+96）m連續(xù)剛構(gòu)跨越河口廟水庫(kù)的大型沖溝，溝深90m左右，沖溝底部為淤積性泥

2、沙，沖溝內(nèi)有少量淺表流水，沖溝兩側(cè)坡較陡。31#、32#主墩位于沖溝兩側(cè)，是高度分別為85m和69m的薄壁空心墩，技術(shù)含量高、施工條件復(fù)雜；同時(shí)，該橋是全線重點(diǎn)控制性工程，工期緊、任務(wù)重，施工組織難度大。31#墩為跨河口廟水庫(kù)特大橋（96+168+96）m連續(xù)梁位于沖溝東側(cè)的一個(gè)主墩，墩高85m。由墩頂向下6m高度為等截面墩身，橫向尺寸為8.6m，縱向尺寸為9m，壁厚1.5m；由墩頂向下662m為一類變截面墩身，橫向外坡比為14:1，內(nèi)坡比為16:1，壁厚由1.5m變化到2m；由墩頂向下62m以下為另一類變截面墩身，橫向坡比為6:1，內(nèi)坡比為10:1，壁厚由2m變化到3.2m；縱向坡比均為80

3、:1，壁厚由1.5m變化到1.603m。墩底設(shè)5m高實(shí)心段，橫向尺寸為24.267m，縱向尺寸為10.975m。32#墩為跨河口廟水庫(kù)特大橋（96+168+96）m連續(xù)梁位于沖溝西側(cè)的一個(gè)主墩，處于沖溝西側(cè)坡約25米高的位臵，墩高69m，由墩頂向下6m高度為等截面墩身，橫向尺寸為8.6m，縱向尺寸為9m，壁厚1.5m。由墩頂向下662m為一類變截面墩身，橫向坡比為14:1，內(nèi)坡比為16:1，壁厚由1.5m變化到2m，由墩頂向下62m以下為另一類變截面墩身，橫向坡比為6:1；縱向坡比均為80:1，壁厚由1.5m變化到1.578m。墩底設(shè)7m高實(shí)心段，墩底橫向尺寸為18.933m，縱向尺寸為10.

4、575m。2 施工方案的選擇日前，國(guó)內(nèi)對(duì)于此種空心高墩施工模板主要有滑升模板、爬升模板、翻升模板。經(jīng)比較決定采用翻升模板進(jìn)行施工，相對(duì)于其他模板方案有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）跨河口廟水庫(kù)特大橋雖然墩身較高，但其斷面尺寸不是太復(fù)雜，無曲線變化，適合大模板施工，采用翻模施工模板拼裝簡(jiǎn)單，混凝土外觀質(zhì)量較容易得到保證。（2）為滿足墩身材料垂直運(yùn)輸?shù)男枰?，每個(gè)橋墩均需布臵1臺(tái)塔吊。采用翻模施工可充分利用已有設(shè)備，無需另行投入滑升或爬升設(shè)備，經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)明顯。（3）現(xiàn)場(chǎng)混凝土泵送高度高、距離長(zhǎng)，如采用滑模施工，對(duì)混凝土性能要求很高，而采用翻模施工，混凝土性能要求相對(duì)易于滿足。3 模型體系設(shè)計(jì)及制作3.1 外模結(jié)構(gòu)墩

5、身外模采用翻模體系，立模高度為4.5m；內(nèi)模采用3015定型小塊鋼模并在轉(zhuǎn)角處適當(dāng)配臵木模。水平背杠采用218槽鋼，背杠之間采用24穿墻拉桿對(duì)拉。由于采用翻模體系，每次分節(jié)澆筑高度為4.5m，采用上、下2節(jié)2.25m高的模型拼接而成。一個(gè)墩共加工三節(jié)2.25m高模型，循環(huán)向上翻升直至墩頂。墩柱外模包括定型大塊主模、調(diào)節(jié)模、轉(zhuǎn)角模，水平背杠、對(duì)拉桿及背杠豎連。模板為豎向矩管肋和水平鋼板條分隔的大板鋼模，額定承載能力60kPa。模板水平支撐使用218槽鋼和24穿墻拉桿。因坡度變化，模板節(jié)高按2.25m設(shè)計(jì)，其單節(jié)配板如圖1所示。圖1 單節(jié)外模配板示意圖（正、側(cè)面相同）3.2 內(nèi)模結(jié)構(gòu)墩身內(nèi)模采用3

6、015定型小塊鋼模并在轉(zhuǎn)角處適當(dāng)配臵木模。墩柱內(nèi)模用48鋼管利用墩身內(nèi)箱搭設(shè)的WDJ碗扣鋼管內(nèi)支架作為支撐點(diǎn)，對(duì)撐10槽鋼背杠加固，支撐水平間距1.2m，豎向按內(nèi)模背杠布臵；WDJ碗扣鋼管支架縱距、橫距均采用120cm，步距采用180cm。3.3 作業(yè)平臺(tái)3.3.1 外側(cè)作業(yè)平臺(tái)外側(cè)作業(yè)平臺(tái)焊接在墩身外模上，在每塊鋼模水平鋼板條上用75×75×8mm角鋼焊牛腿，間距2.25m，牛腿之間用12鋼筋連接，上鋪防滑板作為施工平臺(tái)，并用75×75×8mm角鋼焊1.2m高安全欄桿, 欄桿外側(cè)掛設(shè)安全網(wǎng)。3.3.2 內(nèi)支架及鋼筋施工操作平臺(tái)內(nèi)支架為WDJ碗扣支架，從

7、空心墩底一直搭設(shè)到墩頂，每隔34m加設(shè)水平撐托，對(duì)稱頂在已澆筑的混凝土箱壁上，待墩頂現(xiàn)澆支架搭設(shè)完成后從墩內(nèi)用塔吊拆除。鋼筋施工操作平臺(tái)在施工每節(jié)墩身時(shí)搭設(shè)，利用內(nèi)支架鋼管支架懸挑至墩柱外圍，懸挑鋼管采用粗鐵絲牢固綁扎在墩柱的豎向主筋上，同時(shí)在每根懸挑鋼管下方增加一根斜撐鋼管，再在鋼管上鋪設(shè)5cm木板或竹夾板用作施工人員活動(dòng)平臺(tái)。懸挑及斜撐鋼管均采用48焊接鋼管，壁厚3.5mm與內(nèi)壁鋼管采用扣件連接。在墩柱鋼筋綁扎完畢澆筑墩柱混凝土之前，人工將懸挑鋼管和斜撐鋼管拆除。鋼筋施工操作平臺(tái)有三個(gè)作用，一是安裝墩身鋼筋的操作平臺(tái)，二是定位主筋位臵，三是穩(wěn)定已安裝的鋼筋。4 翻模施工4.1 外模的初次安

8、裝首先測(cè)量放線，精確測(cè)設(shè)出結(jié)構(gòu)線設(shè)計(jì)位臵和第一節(jié)墩身頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高，利用廣線繃直以便隨時(shí)利用。在第一節(jié)墩柱鋼筋綁扎的同時(shí)，對(duì)鋼模進(jìn)行打磨修整并涂刷脫模劑。將第一節(jié)墩柱下節(jié)模板（高2.25m）平放在承臺(tái)混凝土面上，模板板面向下，模板下支墊油枕和草墊，將模板板面及板縫調(diào)整到位后，用M12高強(qiáng)螺栓將2塊模板牢固連接成為整體，并用相應(yīng)的水平背杠加固牢固。在墩柱鋼筋綁扎完成后，根據(jù)設(shè)計(jì)位臵安裝100mmPVC管通風(fēng)孔和泄水孔，并預(yù)埋好拉桿PVC管及穿墻拉桿。將調(diào)整并加固好的本節(jié)段模板采用吊車或塔吊整體吊裝至立模位臵，人工配合支立并精確調(diào)整到位，再將各節(jié)段模板及加固體系通過連接件牢固連接成為整體。在調(diào)整模型

9、上口標(biāo)高時(shí)，以下口支立點(diǎn)最高處為準(zhǔn)，矮處適當(dāng)采用木楔支墊，坐高強(qiáng)砂漿塞縫密實(shí)，防止漏漿。采用同樣的方法將第一節(jié)墩柱上節(jié)模板（高2.25m）安裝于下節(jié)模板上，下節(jié)模型上口和上節(jié)模型下口采用高強(qiáng)螺栓豎連牢固。在模板初次安裝時(shí)必須精確調(diào)整好板縫、平整度、直角度等，在模板的使用過程中隨時(shí)密切檢查板面質(zhì)量、模板體系變形量和各部位的連接。這樣，第一次墩身模型安裝完畢。4.2 翻模流程翻模是由上、中、下三節(jié)同樣規(guī)格的模板組成，隨著混凝土的連續(xù)灌筑，下層混凝土達(dá)到拆模強(qiáng)度后，用吊機(jī)配合自下而上將模板拆除，接續(xù)支立，如此循環(huán)往復(fù)，完成橋墩的灌注施工。第一節(jié)4.5m墩身混凝土（由上、下2節(jié)高2.25m模型拼接而成

10、）澆注完畢，第一節(jié)墩身的上節(jié)模型不拆保持原狀，依靠穿墻拉桿和墩柱混凝土與模板之間的摩擦力自穩(wěn)。采用塔吊拴住下節(jié)待拆模板，按2塊模板寬度化整為零拆除下節(jié)各節(jié)段模板對(duì)拉桿，將模板脫離混凝土面50100mm（混凝土強(qiáng)度需達(dá)到拆模要求），在綁扎完第二節(jié)墩身鋼筋后，采用塔吊整體提升至第二節(jié)墩身下節(jié)立模位臵，清洗模板并涂刷脫模劑后，對(duì)模板進(jìn)行支立和加固，兩節(jié)模板相接處同樣采用高強(qiáng)螺栓豎連牢固，重復(fù)第一節(jié)墩身模型施工工序?qū)⒌诙?jié)墩身模型支立完畢。以此法循環(huán)向上直至完成墩身混凝土澆筑。翻模施工示意見圖2。圖2 墩身翻模施工示意圖4.3 模板位臵調(diào)整當(dāng)大塊模板組拼成形后，所有螺栓不必?cái)Q緊，留出少量松動(dòng)余地。模板

11、前后方向偏斜的調(diào)整通過手拉葫蘆拉至正確位臵，左右偏斜的調(diào)整則在模板底邊靠?jī)A斜方向的一端塞加墊片實(shí)現(xiàn)。模板之間的縫隙塞有橡膠條，防止漏漿。由于模板制作及起始第一節(jié)模板調(diào)整的精度都很高，以后每次調(diào)整幅度很小。調(diào)整完畢后，擰緊全部螺栓，即可澆筑混凝土。模板支立完成后，整體模板四周拉好纜風(fēng)繩以防止風(fēng)沙天氣對(duì)模板造成的影響。模板四周還要用鋼管加頂托進(jìn)行斜撐加固，鋼管支撐于內(nèi)支架上。4.4 拆模在安裝鋼筋的同時(shí)，可以開始拆下面一節(jié)外模工作。拆模時(shí)用手拉葫蘆將下面一節(jié)模板與上面一節(jié)模板上下掛緊，同時(shí)另設(shè)兩條鋼絲繩栓在上下節(jié)模板之間。拆除左右和上面的連接螺栓，然后通過兩個(gè)設(shè)在模板上的簡(jiǎn)易脫模器使下節(jié)模板脫落。

12、脫模后放松葫蘆，使拆下的模板由鋼絲繩掛在上節(jié)的模板上。然后逐個(gè)將四周各模板拆卸并懸掛于上節(jié)模板上。這樣將拆模工作和鋼筋安裝工作同時(shí)進(jìn)行，節(jié)約時(shí)間，同時(shí)最大限度地減少了對(duì)塔吊工作時(shí)間的占用。5 相關(guān)工序施工5.1 鋼筋施工豎向主筋采用電渣壓力焊連接施工工藝。在鋼筋加工場(chǎng)將鋼筋按設(shè)計(jì)要求一般加工成4.5m節(jié)段長(zhǎng)度（與翻轉(zhuǎn)模板高度一致），吊至施工節(jié)段后通過電渣壓力焊將鋼筋焊接，其余鋼筋采取綁扎搭接或焊接進(jìn)行施工。鋼筋施工嚴(yán)格按有關(guān)施工規(guī)范要求進(jìn)行加工和檢測(cè)。鋼筋安裝時(shí)，綁扎絲采用2022號(hào)鍍鋅鐵絲（鉛絲），鐵絲切斷長(zhǎng)度要滿足使用要求；墊塊用水泥砂漿制成，滿足保護(hù)層厚度要求，強(qiáng)度等級(jí)同混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度同

13、級(jí)，厚度同保護(hù)層，墊塊內(nèi)預(yù)埋2022號(hào)鍍鋅鐵絲（鉛絲）。在承臺(tái)混凝土上彈出墩身位臵線，再次校正預(yù)埋鋼筋。 先用已搭設(shè)好內(nèi)骨架綁610根豎筋，并畫好橫筋分檔標(biāo)志，然后在下部及齊胸處綁兩根橫筋定位，并畫好豎筋分檔標(biāo)志，橫豎筋的間距及位臵應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。按已劃好箍筋位臵線，將已套好的箍筋往上移動(dòng)，由上往下綁扎，采用纏扣綁扎。箍筋與主筋要垂直，箍筋交叉點(diǎn)均要綁扎。箍筋的搭接處應(yīng)沿墩身豎筋交錯(cuò)布臵，其搭接長(zhǎng)度及位臵要符合設(shè)計(jì)圖紙及施工規(guī)范的要求，并綁扎牢固，在搭接長(zhǎng)度內(nèi)，綁扣不少于3個(gè)，綁扣要向墩身中心。5.2 混凝土施工墩身混凝土施工前，先清除承臺(tái)頂和每節(jié)段墩身頂面浮漿至強(qiáng)度符合設(shè)計(jì)要求的新鮮混凝土面

14、并鑿毛，精確測(cè)設(shè)出墩柱中心線并建立臨時(shí)水準(zhǔn)基點(diǎn)，確定墩底標(biāo)高，并采用高強(qiáng)砂漿對(duì)模型周邊做進(jìn)一步找平、塞縫處理?；炷猎跀嚢枵炯邪韬仙a(chǎn)，混凝土運(yùn)輸車運(yùn)至墩位，高壓輸送泵泵送入模，局部找平采用塔吊吊送料斗旋轉(zhuǎn)至施工部位卸料。墩身混凝土采用分層澆筑，分層厚度30cm，均勻攤鋪，連續(xù)灌注。混凝土振搗采用插入式搗固器搗固密實(shí)，搗固時(shí)嚴(yán)格按規(guī)范控制插入深度、搗固時(shí)間及距離，以保證墩柱混凝土內(nèi)實(shí)外美。在墩身混凝土澆筑時(shí)，混凝土應(yīng)從四邊均衡下料，以防止混凝土出現(xiàn)過大偏壓，造成模板偏斜。5.3 墩頂實(shí)心段的施工墩頂實(shí)心段施工時(shí)，先拆除內(nèi)模及支架，然后安裝實(shí)心段的過梁（過梁采用工字鋼，平行、等距平放在空心段最頂段）和底模，再安裝好實(shí)心段外模，進(jìn)行混凝土灌筑。跨河口廟水庫(kù)特大橋31#、32#墩頂實(shí)心段同梁體0號(hào)段一體施工,將平臺(tái)升至所裝模板高度后，拆除翻模，搭設(shè)托架，再安裝0號(hào)段模板，然后綁扎鋼筋、灌筑混凝土。通過采取以上施工工藝和方法，跨河口廟水庫(kù)特大