论文部分内容阅读
摘要：高墩翻模施工技术是指利用桥梁墩外部吊装点的单节整体模板或多节模板交替提升的工艺，即下一节已浇筑的混凝土模板是上一节模板的支撑体系，通过螺栓将上一节模板固定在下一节模板上。同时，应将外模设置在固定的施工平台上，施工人员在操作平台上进行模板拆卸、安装、钢筋绑扎、混凝土浇筑等工艺，内外模板各设 2 ～ 3 节，循环交替翻升，直至整个桥梁墩身完成。翻模法施工浇筑高桥墩，可有效减少高墩柱的施工难度，其施工进度因桥墩截面尺寸和形状的差异而有所不同，通常情况下可 5 天施工一模，可有效保证工程施工的连续性，便于开展施工管理工作。另外，还可保证桥墩的外观质量，不存在扭转或规则错台现象，墩身表面平顺、光滑，同时对混凝土进行分段浇筑，可有效控制混凝土的水热化，避免墩身表面出现干裂现象。可见，高墩翻模施工技术的应用对保障桥梁工程质量具有重要作用，可降低工程成本，保证路面行车安全和舒适度。
关键词：高墩翻模；施工技术；桥梁工程；工程成本
1 工程概况
某高速公路合同段全长 9. 9 km，主要包含路基、桥涵、隧道等施工项目。本标段地处山岭重丘区，地形起伏较大，跨越河流桥梁较多（大桥 7座，中桥 3 座），有 5 座大桥设计有高度大于 40 m 的空心薄壁高墩，其中大桥 5#墩墩高 70. 64 m，为全线最高墩。
2 施工方法
桥梁空心薄壁高墩施工截面相对面积小、墩身高、重心高、墩身柔度大，几何线形精度要求高，地形条件恶劣，施工难度大。为控制该墩施工质量和安全，针对空心薄壁高墩在施工过程中的稳定性小等特点，采用了依靠外部吊点交替提升模板的高墩翻模施工技术。该方法具有配套设备少，施工机具投入小，混凝土外观质量容易控制，施工纠偏相对容易的优点。
翻模施工工艺原理是将 3 节一套的模板安装并加固，完成第一次墩身的浇筑后，从下向上逐层拆除最下面的两层模板，将最上面第三层模板保留不拆，每拆除一层模板翻转至最上面安装使用。外模设置固定施工平台，施工人员在操作平台上进行模板的拆卸、安装、绑扎钢筋、混凝土的浇筑、中线控制等作业；内外模板各设 3 节，循环交替翻升，周而复始，直至完成整个墩身的施工。
3 施工工艺流程
施工准备→测量放样→钢筋加工及安装→模板安装→混凝土浇筑→混凝土养生→模板翻升作业（依次循环作业）。
4 主要施工方法
4. 1 施工准备
（1）模板设计。高墩施工属于高空作业，质量要求高，应根据结构形式、荷载大小及有关的设计图纸、施工规范进行模板设计。结合模板周转使用次数，混凝土侧压力和节段施工时间要求，选用了用某模板公司生产的后移式悬臂模板 PJ-200（每节高2. 25 m，面板厚 6 mm），内模采用小钢模分块拼装使用。该外模板主要由主背楞、模板、后移装置、斜撑承重三角架、埋件系统、工作平台六部分组成，两榀支架作为一个单元块。因模板自带施工平台（平台四周有 1 m 以上高度的封闭护栏），且混凝土的侧压力完全由预埋件及穿墙螺栓承担，模板无需另外的支架和加固措施，施工简单、迅速，能够保证质量要求。单根高墩施工周期长，因受总工期约束，各大桥的高墩需采取平行作业施工，每根墩柱至少需要配备3 节（1套）模板，使其自成施工体系。否则，不能满足工期要求。
（2）混凝土配合比设计。试验室认真做好配合比试验，优化配合比设计，严把材料关，禁止不合格材料进场。
（3）塔式起重机、载人电梯、混凝土输送泵的选择。塔式起重机属于特种设备，选用要考虑其主要技术参数（如工作幅度、起升高度、起重量和起重力矩）不仅应能满足施工覆盖面、供应面等供应能力的需要，而且要满足提升高度、水平运输和构件装配的需要，并制定实施方案。采用了性能良好、经鉴定合格的载人电梯。为加快施工进度和质量控制，选用了三一重工 HBT60C - 1816 ⅢA 型拖式混凝土输送泵。
（4）施工现场准备。根据现场地形条件打通便道，填筑片、碎石，混凝土硬化处理。墩身四周场地整平并压实，进行面积不小于 100 m2 硬化处理，硬化的厚度不小于 10 cm。
4. 2 测量放样
利用全站仪恢复承台纵、横中线，确定墩身的外线和纵、横轴线等，高墩前后、左右边缘距设計中心线尺寸允许偏差 10 mm。放出距离第一节墩身外边线30cm 的位置，作为较高段模板安装的控制线。
4. 3 模板安装
根据工程特点，采用每节高 2.25 m 的三节专门定制的模板。按支模要求安装第一级模板，在模板顶部和中部以缆风绳紧固稳定，保证立模后的刚度和竖直度。安装后，用全站仪测设纵横中心线并校核，对其平面位置、顶部标高、节点联系和纵横向稳定性等参数进行检查，并检查对拉杆是否上紧，模板连接是否牢固。
钢筋和模板间设置符合设计保护层厚度的高强砂浆混凝土垫块（其强度不低于构建混凝土强度），钢筋骨架顶端与模板之间有撑有拉，固定坚实。在混凝土浇筑中，要确保浇筑的连续性，专人值班测量监控检查模板的变形情况，做好检查记录，发现问题及时处理。
4. 4 模板翻升作业
拆除前级模板后继续钢筋作业施工，用塔机将已涂刷脱模剂的模板翻升到第三节模板上，立模浇筑混凝土。依次循环，直至墩顶。
5 施工高墩外观质量控制
5. 1 模板控制
专门定制正规厂家模板，立模接缝采取 10 mm 海绵胶皮处理，严格做好模板的检查与验收。拆卸按顺序进行，在确认拉杆全部拆除、模板和翻升装置上部无障碍时方可提升，严禁模板晃动碰撞高墩而造成模板变形和损伤混凝土外观质量。
5. 2 混凝土的拌和、运输控制
为避免拌合物中出现水泥（砂）浆分布不匀，出现混凝土表面色差或混凝土振捣易离析、泌水等非匀质现象，混凝土的搅拌和运输混凝土必须达到计量准确、搅拌彻底、控制好塌落度，保证运输过程及时连贯。
5. 3 混凝土浇筑过程控制
浇筑混凝土过程中加强检查与验收，原始记录资料完整，做到有据可查。施工前，对工人进行技能培训，各工序固定专人操作，采取奖罚措施以加强其责任心，避免出现质量问题。
6 施工安全管理
施工中严格按照高处作业的安全规定，加设安全防护设施，穿戴好个人的防护用品，并根据工程特点，编制专项施工方案及技术措施，对施工人员严格执行三级安全技术交底，定期进行安全教育，强化安全意识，确保各工序严格按照安全操作规程施工。针对高空作业内容制定高空作业管理制度和应急预案，确保安全经费投入，购买配备优质齐全的安全防护设备，登高设施采用载人电梯，专人操作机具设备，确保良好运行。配备足量的专职安全员，全方位监督指导生产。
7 结语
在项目桥梁的施工过程中，通过对高墩采用翻模施工，加快了工程进度，降低了工程成本。在高桥墩（台）、塔墩、索塔等高层结构的施工活动中，采用滑升模板施工是一种安全高效的方法。
参考文献
[1]叶肖伟. 桥梁管理[M]. 北京：人民交通出版社，2016.
（作者单位：中石化胜利建设工程有限公司第三工程处）
关键词：高墩翻模；施工技术；桥梁工程；工程成本
1 工程概况
某高速公路合同段全长 9. 9 km，主要包含路基、桥涵、隧道等施工项目。本标段地处山岭重丘区，地形起伏较大，跨越河流桥梁较多（大桥 7座，中桥 3 座），有 5 座大桥设计有高度大于 40 m 的空心薄壁高墩，其中大桥 5#墩墩高 70. 64 m，为全线最高墩。
2 施工方法
桥梁空心薄壁高墩施工截面相对面积小、墩身高、重心高、墩身柔度大，几何线形精度要求高，地形条件恶劣，施工难度大。为控制该墩施工质量和安全，针对空心薄壁高墩在施工过程中的稳定性小等特点，采用了依靠外部吊点交替提升模板的高墩翻模施工技术。该方法具有配套设备少，施工机具投入小，混凝土外观质量容易控制，施工纠偏相对容易的优点。
翻模施工工艺原理是将 3 节一套的模板安装并加固，完成第一次墩身的浇筑后，从下向上逐层拆除最下面的两层模板，将最上面第三层模板保留不拆，每拆除一层模板翻转至最上面安装使用。外模设置固定施工平台，施工人员在操作平台上进行模板的拆卸、安装、绑扎钢筋、混凝土的浇筑、中线控制等作业；内外模板各设 3 节，循环交替翻升，周而复始，直至完成整个墩身的施工。
3 施工工艺流程
施工准备→测量放样→钢筋加工及安装→模板安装→混凝土浇筑→混凝土养生→模板翻升作业（依次循环作业）。
4 主要施工方法
4. 1 施工准备
（1）模板设计。高墩施工属于高空作业，质量要求高，应根据结构形式、荷载大小及有关的设计图纸、施工规范进行模板设计。结合模板周转使用次数，混凝土侧压力和节段施工时间要求，选用了用某模板公司生产的后移式悬臂模板 PJ-200（每节高2. 25 m，面板厚 6 mm），内模采用小钢模分块拼装使用。该外模板主要由主背楞、模板、后移装置、斜撑承重三角架、埋件系统、工作平台六部分组成，两榀支架作为一个单元块。因模板自带施工平台（平台四周有 1 m 以上高度的封闭护栏），且混凝土的侧压力完全由预埋件及穿墙螺栓承担，模板无需另外的支架和加固措施，施工简单、迅速，能够保证质量要求。单根高墩施工周期长，因受总工期约束，各大桥的高墩需采取平行作业施工，每根墩柱至少需要配备3 节（1套）模板，使其自成施工体系。否则，不能满足工期要求。
（2）混凝土配合比设计。试验室认真做好配合比试验，优化配合比设计，严把材料关，禁止不合格材料进场。
（3）塔式起重机、载人电梯、混凝土输送泵的选择。塔式起重机属于特种设备，选用要考虑其主要技术参数（如工作幅度、起升高度、起重量和起重力矩）不仅应能满足施工覆盖面、供应面等供应能力的需要，而且要满足提升高度、水平运输和构件装配的需要，并制定实施方案。采用了性能良好、经鉴定合格的载人电梯。为加快施工进度和质量控制，选用了三一重工 HBT60C - 1816 ⅢA 型拖式混凝土输送泵。
（4）施工现场准备。根据现场地形条件打通便道，填筑片、碎石，混凝土硬化处理。墩身四周场地整平并压实，进行面积不小于 100 m2 硬化处理，硬化的厚度不小于 10 cm。
4. 2 测量放样
利用全站仪恢复承台纵、横中线，确定墩身的外线和纵、横轴线等，高墩前后、左右边缘距设計中心线尺寸允许偏差 10 mm。放出距离第一节墩身外边线30cm 的位置，作为较高段模板安装的控制线。
4. 3 模板安装
根据工程特点，采用每节高 2.25 m 的三节专门定制的模板。按支模要求安装第一级模板，在模板顶部和中部以缆风绳紧固稳定，保证立模后的刚度和竖直度。安装后，用全站仪测设纵横中心线并校核，对其平面位置、顶部标高、节点联系和纵横向稳定性等参数进行检查，并检查对拉杆是否上紧，模板连接是否牢固。
钢筋和模板间设置符合设计保护层厚度的高强砂浆混凝土垫块（其强度不低于构建混凝土强度），钢筋骨架顶端与模板之间有撑有拉，固定坚实。在混凝土浇筑中，要确保浇筑的连续性，专人值班测量监控检查模板的变形情况，做好检查记录，发现问题及时处理。
4. 4 模板翻升作业
拆除前级模板后继续钢筋作业施工，用塔机将已涂刷脱模剂的模板翻升到第三节模板上，立模浇筑混凝土。依次循环，直至墩顶。
5 施工高墩外观质量控制
5. 1 模板控制
专门定制正规厂家模板，立模接缝采取 10 mm 海绵胶皮处理，严格做好模板的检查与验收。拆卸按顺序进行，在确认拉杆全部拆除、模板和翻升装置上部无障碍时方可提升，严禁模板晃动碰撞高墩而造成模板变形和损伤混凝土外观质量。
5. 2 混凝土的拌和、运输控制
为避免拌合物中出现水泥（砂）浆分布不匀，出现混凝土表面色差或混凝土振捣易离析、泌水等非匀质现象，混凝土的搅拌和运输混凝土必须达到计量准确、搅拌彻底、控制好塌落度，保证运输过程及时连贯。
5. 3 混凝土浇筑过程控制
浇筑混凝土过程中加强检查与验收，原始记录资料完整，做到有据可查。施工前，对工人进行技能培训，各工序固定专人操作，采取奖罚措施以加强其责任心，避免出现质量问题。
6 施工安全管理
施工中严格按照高处作业的安全规定，加设安全防护设施，穿戴好个人的防护用品，并根据工程特点，编制专项施工方案及技术措施，对施工人员严格执行三级安全技术交底，定期进行安全教育，强化安全意识，确保各工序严格按照安全操作规程施工。针对高空作业内容制定高空作业管理制度和应急预案，确保安全经费投入，购买配备优质齐全的安全防护设备，登高设施采用载人电梯，专人操作机具设备，确保良好运行。配备足量的专职安全员，全方位监督指导生产。
7 结语
在项目桥梁的施工过程中，通过对高墩采用翻模施工，加快了工程进度，降低了工程成本。在高桥墩（台）、塔墩、索塔等高层结构的施工活动中，采用滑升模板施工是一种安全高效的方法。
参考文献
[1]叶肖伟. 桥梁管理[M]. 北京：人民交通出版社，2016.
（作者单位：中石化胜利建设工程有限公司第三工程处）