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【摘 要】 随着我国大规模推动高铁进程，高速铁路建设在全国各地陆续开工，铁路桥梁也随着这个进程而大量增加，其中铁路桥梁薄壁空心墩翻模施工技术是在立足实际施工基础上总结出的结果，因其工程造价低以及施工能力较强等优点被越来越广泛的利用，本文对其进行阐述。
【关键词】 高铁桥梁；空心薄壁桥墩；翻模工艺
一、空心墩翻模技术的特点
在铁路桥梁的施工中，空心桥墩的施工结构形式与重力式桥墩的施工结构形式相仿，这种类型的桥墩一般都是截面积相对较小，因此截面的模板施工量较大，但桥墩的自重较轻，刚度与强度也相对较高，因此应用还是非常广泛的而在这种桥墩的施工中，使用薄壁空心桥墩翻模施工技术进行施工要比传统的爬模施工更具优越性，这是因为翻模施工技术具有着容易控制、施工方便快捷、施工工期短、工程造价低等诸多优点目前在我国的很多桥梁工程施工中都采用了空心墩翻模技术进行施工，并取得了较好的施工效果。尤其是近年来，滑动钢模板以及预应力构件制作的技术不断发展，更是为翻模技术的应用提供了更大的支持。再加上工业技术的发展使得施工所用机械器具的性能也在不断提高，更是促进了翻模施工技术的广泛应用与推广，目前在翻模施工技术中，较为常用的模板提升技术卞要有吊机提升法以及液压穿心千斤顶提升法。
二、工程概况与模板方案
合福客运专线（合肥-福州）又名合福铁路是京福高铁的重要组成部分，是沟通华中与华南地区的一条大能力客运通道，北接合肥枢纽经合蚌客运专线衔接京沪高铁至北京，中与沪汉蓉铁路、沪昆客专、浦建龙铁路、南三龙铁路、东南沿海铁路相交，南连福州枢纽。是继京津、武广、郑西高铁之后，设计时速350公里的又一条双线电气化高速铁路。
蓝田特大桥前接高路堑挖方段，后接蓝田隧道。本桥上部结构为19-32m简支梁+2-24m简支梁；基础主要采用钻孔灌注桩基础和明挖扩大基础，其中2#、3#、4#、5#、6#、7#、11#、12#、13#、14#、18#墩采用樁基础，0#台、1#、8#、9#、10#15#、16#、17#19#、20#墩及21#台均采用明挖扩大基础；桥墩采用双线圆端形桥墩，其中1#、2#、13#、16#、17#、18#、19#、20#墩为实体墩身，3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、14#、15#墩为空心桥墩，本桥桥墩最高35.5m。
1、模板的设计原则
1）墩身结构尺寸大，翻模施工循环次数多，为了保证模板多次循环使用后仍有良好的整体刚度，宜优先使用大块钢模板且面板厚度要保证。
2）在起吊设备的起吊能力容许情况下，及考虑到高墩施工安全质量的风险程度，模板应尽量大且面板之间应平整，接缝严密，不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅。
3）模板结构简单，制作、安装拆卸、施工安全方便。
4）为了减少模板重量和用钢量，在满足刚度及安全情况下，模板应尽量减少背杠和拉杆数量。
2、高墩施工模板方案的选择（见下表1）
薄壁空心高墩施工重点是解决模板模型、模板安装及拆除方法、混凝土运输等，选择模板的考虑因素有：
1）结合本项目薄壁空心墩工程的特点，如高墩群施工，工期长，一次性投入较大等并结合施工成本考虑；
2）为保证墩柱模板在墩柱施工完后可用于连续梁挂篮施工内、外模板，箱梁主要节段长度为3米，墩柱钢模板配置高度3米；
3）首次施工高墩群，技术力量和施工力量的薄弱，没有类似的借鉴经验，同时急需培养出高墩大跨桥梁施工的技术管理人才并总结一定的类似经验，为今后的发展奠定一定的基础。
3、模板的设计
翻模的设计和构造，综合考虑了单节段施工时间、机具长度及钢筋配料和混凝土施工缝的数量，翻模按每节3m设计，即每次浇筑3m高的混凝土，单次浇筑混凝土量在30-40m3之间。
墩身外模由4块大块钢模组成，变截面段四个角增加8块变坡模板。横向两侧面均采用一块整体模板，模板结构尺寸为3mx3m；纵向两侧面设计为1块大模板加两块小模板组成，模板结构尺寸均为6mx3.0m和0.5mx3m。内模由4大块（由组合钢模组合成4.5mx3m和0.5mx3m两种形式）和4块定型转角模组成。墩身纵、横向设拉杆为中20圆钢，拉杆横向间距最大为1.3m，最小为0.9m，竖向间距为1m。主要由内外模板、横背楞、竖背楞、拉杆、工作平台组成。
墩身外模板，面板厚δ=5mm，[8槽钢按每道间距35cm作为竖肋，80角钢作为横边肋、竖边肋，采用两块[12槽钢背面向靠作为一道横向穿拉杆用背楞。外模施工操作平台通过型钢焊接于模板侧面，骨架顶面铺防滑钢板，随模板同时升降。模板与模板接缝通过螺栓密贴，拆模时注意倒角的维护。内模由于空间小，操作平台是活动的，随模板的升降而安拆。倒角部分不设拉杆，采用拱型自然承压，面板采用δ=3mm，竖肋、横肋采用[10槽钢。经过实践证明，设计的墩身模板为墩身的施工质量提供了保证，同时加快了施工进度。
主要构造形式如图1
三、桥梁空心薄壁桥墩翻模施工方法
翻模施工是以凝固的混凝土墩身为支承主体，通过附着于已完成的混凝土墩身上的下层模板支撑上层模板及平台，从而完成钢筋成型、模板就位和校正、混凝土浇筑等工序。
在铁路桥梁施工过程中，我们也常用空心薄壁桥墩翻模来进行施工。在施工时空心墩柱施工综合考虑其设计墩高、工程质量要求、工期要求、场地条件等多方面因素，空心墩采用翻模进行施工，翻模由模板、工作平台、吊架、提升设备组成。翻升模板建议一般次采用2层布置，每层高4m，以墩身作为支承主体。上层模板支承在下层模板上，循环交替上升，配合随升收坡吊架，为墩身施工人员提供作业平台，稳定性能良好。平台的提升系统采用液压穿心千斤顶进行提升，自动化程度高，可控性能良好。 空心薄壁桥墩翻模施工方法有两种：一种是小模板满堂脚手架翻模法施工，另一种是大模板模板支架翻模法施工。
采用小模板满堂脚手架翻模法施工优点是：小模板易提升，不需要大型起吊设备。安满堂脚手架可以全封闭防护，不易出现危险。缺点是施工程序多，施工缝多，模板不易拆除，利用率低，施工周期长，浪费时间，工期不允许。并且满堂支架施工对人员的需求量大，重复劳动浪费大量的人力，周转性材料投人过多，成本增加，不满足经济实用施工要求。
而采用大模板支架翻模法施工（每次施工高度根据实际情况机动调整）。优点是成功地解决了工期紧张的问题，工作效率大，大模板混凝土施工接縫少，而且施工缝采用凿毛处理，满足业主建造精品工程的要求。
四、铁路桥梁空心薄壁桥墩翻模施工工艺
1、钢筋加工及安装。在承台混凝土施工时，预埋墩身钢筋。主筋的接长采用双面搭接焊施工，横向箍筋现场绑扎成型。主筋下料长度根据模板高度和混凝土浇筑高度确定为，加工施工的钢筋端部必须调直，要求切口的断面与钢筋轴线垂直。
2、模板的安装、拆除和工作平台的布置。每节内外模采用四块大块模板和四片转角模板共八片组成。墩身底部现浇段，内模斜倒角部分用组合钢模板拼装，其他部分采用定型大块钢模拼装而成。
模板在安装前必须进行试拼，检测模板接缝、错台、连接等方面的问题。试拼完后应将模板集中摊平，进行打磨、除锈、涂刷脱模剂。模板安装前须用全站仪准确测设出墩身的内外立模边线，模板安装利用汽车吊辅助完成。整套模板采用直径20mm圆钢作为拉筋，拉筋外套直径22mm的PVC塑料管以备混凝土施工完毕后拉筋抽出。内、外模板安装加固后，整体应有足够的刚度，在混凝土施工过程中做到稳固、不变形拆除下层模板时先抽取模板拉筋，然后用在上层模板上用导链挂钢丝绳拉紧下层，随后拆除上下层模板联结螺栓，最后拆除、提升下层模板。外挂托架平台采用建筑脚手架管搭设，支承于钢托梁上，内模工作平台设置在内支架上，内外工作平台铺设6cm厚度的木板，周围一圈挂上安全网，底层兜挂安全网。每浇筑一次，即两节模板循环一次，外挂托架提升一次，提升时采用10吨手动导链提升。在该操作步骤之前必须检测并确保该段墩身砼强度达到设计强度的75%以上方可进行下一步施工。
3、墩身混凝土浇筑。钢筋、模板加工安装完毕经检验合格后，就可以进行墩身混凝土的浇筑。采用泵送砼分层浇注至模板顶面，每次浇注一节段，浇筑连续进行。采用塔吊配合施工的墩柱，泵送管依附于塔吊的塔身上，采用长臂汽车吊配合施工的墩柱，泵送管依附于施工旋梯上。砼拌和应均匀，浇注层厚不宜大于30cm，在下层砼末凝固前浇注上层，振捣应附合规范要求，不能过振欠振而造成砼内在和外观质量的影响。
4、墩身养生采用顶部水桶自流法进行养生。墩身预埋件的施工墩身施工过程中。应注意预埋件的埋设：根据要求预埋排气孔和墩身施工预埋钢板、根据监测要求预埋墩身应力应变计和温度应变计。
五、桥梁空心薄壁桥墩翻模施工控制
如何对铁路桥梁空心薄壁桥墩翻模施工进行一定的过程控制，以满足质量验收要求，我们可以从下面几个方面来讲：
1、施工人员的控制。在施工过程中。施工工地专职安全员每日对墩身模板的内外工作平台、支架和塔吊的爬梯进行检查，重点检查各焊接点的牢固情况，和安全防护网的完整性。每一混凝土施工循环后，在进行下一次安装前须派专人对模板和工作平台支架集中进行检修和加固。并且各上岗人员必须进行岗前安全知识培训，严格按操作规程施工。所有人员进入施工作业区，必须将安全帽、保险绳、防滑鞋等防护用品佩带齐全。严禁酒后上岗和疲劳作业。
混凝土墩台模板允许偏差和检验方法
2、桥墩施工精度要求较高，需要按要求施工。桥墩薄壁空心墩，墩身柔度大，在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响，墩身的轴线可能发生弯曲和摆动，使墩身处于一种动态之中。高温季节，在阳光的照射下，高墩的朝阳面和背阳面温差较大，墩身也因此产生不均匀膨胀，使其向背阳面弯曲，对墩身施工精度有影响，且随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。
3、采取有效方法，消除分节段施工缝的错台，提高砼外观质量。在施工过程中一定要做实体浇注前的首件工程试验排演，以检查模板和浇注工艺的合理性。并且施工控制、监测控制的内容和手段一定要保证墩身线型符合设计要求。
六、结语
通过实践证明，在高速铁路桥梁的桥墩工程施工中，采用翻模施工技术进行空心薄壁桥墩的施工是一种可行性、经济性较高的技术方法。在使用翻模技术时，需要做好相应的准备工作，确保施工安全防护工作到位，加强施工管理，提高施工人员的技能水平，确保桥墩的强度与稳定性都能够满足设计要求。
参考文献：
[1]赵红彬.浅谈李集大桥空心薄壁墩施工技术[J].中国科技信息，2002.
[2]方旭东.淤泥河大桥105m薄壁空心墩身翻模施工技术[J].铁道标准设计，2008
【关键词】 高铁桥梁；空心薄壁桥墩；翻模工艺
一、空心墩翻模技术的特点
在铁路桥梁的施工中，空心桥墩的施工结构形式与重力式桥墩的施工结构形式相仿，这种类型的桥墩一般都是截面积相对较小，因此截面的模板施工量较大，但桥墩的自重较轻，刚度与强度也相对较高，因此应用还是非常广泛的而在这种桥墩的施工中，使用薄壁空心桥墩翻模施工技术进行施工要比传统的爬模施工更具优越性，这是因为翻模施工技术具有着容易控制、施工方便快捷、施工工期短、工程造价低等诸多优点目前在我国的很多桥梁工程施工中都采用了空心墩翻模技术进行施工，并取得了较好的施工效果。尤其是近年来，滑动钢模板以及预应力构件制作的技术不断发展，更是为翻模技术的应用提供了更大的支持。再加上工业技术的发展使得施工所用机械器具的性能也在不断提高，更是促进了翻模施工技术的广泛应用与推广，目前在翻模施工技术中，较为常用的模板提升技术卞要有吊机提升法以及液压穿心千斤顶提升法。
二、工程概况与模板方案
合福客运专线（合肥-福州）又名合福铁路是京福高铁的重要组成部分，是沟通华中与华南地区的一条大能力客运通道，北接合肥枢纽经合蚌客运专线衔接京沪高铁至北京，中与沪汉蓉铁路、沪昆客专、浦建龙铁路、南三龙铁路、东南沿海铁路相交，南连福州枢纽。是继京津、武广、郑西高铁之后，设计时速350公里的又一条双线电气化高速铁路。
蓝田特大桥前接高路堑挖方段，后接蓝田隧道。本桥上部结构为19-32m简支梁+2-24m简支梁；基础主要采用钻孔灌注桩基础和明挖扩大基础，其中2#、3#、4#、5#、6#、7#、11#、12#、13#、14#、18#墩采用樁基础，0#台、1#、8#、9#、10#15#、16#、17#19#、20#墩及21#台均采用明挖扩大基础；桥墩采用双线圆端形桥墩，其中1#、2#、13#、16#、17#、18#、19#、20#墩为实体墩身，3#、4#、5#、6#、7#、8#、9#、10#、11#、12#、14#、15#墩为空心桥墩，本桥桥墩最高35.5m。
1、模板的设计原则
1）墩身结构尺寸大，翻模施工循环次数多，为了保证模板多次循环使用后仍有良好的整体刚度，宜优先使用大块钢模板且面板厚度要保证。
2）在起吊设备的起吊能力容许情况下，及考虑到高墩施工安全质量的风险程度，模板应尽量大且面板之间应平整，接缝严密，不漏浆，保证结构物外露面美观，线条流畅。
3）模板结构简单，制作、安装拆卸、施工安全方便。
4）为了减少模板重量和用钢量，在满足刚度及安全情况下，模板应尽量减少背杠和拉杆数量。
2、高墩施工模板方案的选择（见下表1）
薄壁空心高墩施工重点是解决模板模型、模板安装及拆除方法、混凝土运输等，选择模板的考虑因素有：
1）结合本项目薄壁空心墩工程的特点，如高墩群施工，工期长，一次性投入较大等并结合施工成本考虑；
2）为保证墩柱模板在墩柱施工完后可用于连续梁挂篮施工内、外模板，箱梁主要节段长度为3米，墩柱钢模板配置高度3米；
3）首次施工高墩群，技术力量和施工力量的薄弱，没有类似的借鉴经验，同时急需培养出高墩大跨桥梁施工的技术管理人才并总结一定的类似经验，为今后的发展奠定一定的基础。
3、模板的设计
翻模的设计和构造，综合考虑了单节段施工时间、机具长度及钢筋配料和混凝土施工缝的数量，翻模按每节3m设计，即每次浇筑3m高的混凝土，单次浇筑混凝土量在30-40m3之间。
墩身外模由4块大块钢模组成，变截面段四个角增加8块变坡模板。横向两侧面均采用一块整体模板，模板结构尺寸为3mx3m；纵向两侧面设计为1块大模板加两块小模板组成，模板结构尺寸均为6mx3.0m和0.5mx3m。内模由4大块（由组合钢模组合成4.5mx3m和0.5mx3m两种形式）和4块定型转角模组成。墩身纵、横向设拉杆为中20圆钢，拉杆横向间距最大为1.3m，最小为0.9m，竖向间距为1m。主要由内外模板、横背楞、竖背楞、拉杆、工作平台组成。
墩身外模板，面板厚δ=5mm，[8槽钢按每道间距35cm作为竖肋，80角钢作为横边肋、竖边肋，采用两块[12槽钢背面向靠作为一道横向穿拉杆用背楞。外模施工操作平台通过型钢焊接于模板侧面，骨架顶面铺防滑钢板，随模板同时升降。模板与模板接缝通过螺栓密贴，拆模时注意倒角的维护。内模由于空间小，操作平台是活动的，随模板的升降而安拆。倒角部分不设拉杆，采用拱型自然承压，面板采用δ=3mm，竖肋、横肋采用[10槽钢。经过实践证明，设计的墩身模板为墩身的施工质量提供了保证，同时加快了施工进度。
主要构造形式如图1
三、桥梁空心薄壁桥墩翻模施工方法
翻模施工是以凝固的混凝土墩身为支承主体，通过附着于已完成的混凝土墩身上的下层模板支撑上层模板及平台，从而完成钢筋成型、模板就位和校正、混凝土浇筑等工序。
在铁路桥梁施工过程中，我们也常用空心薄壁桥墩翻模来进行施工。在施工时空心墩柱施工综合考虑其设计墩高、工程质量要求、工期要求、场地条件等多方面因素，空心墩采用翻模进行施工，翻模由模板、工作平台、吊架、提升设备组成。翻升模板建议一般次采用2层布置，每层高4m，以墩身作为支承主体。上层模板支承在下层模板上，循环交替上升，配合随升收坡吊架，为墩身施工人员提供作业平台，稳定性能良好。平台的提升系统采用液压穿心千斤顶进行提升，自动化程度高，可控性能良好。 空心薄壁桥墩翻模施工方法有两种：一种是小模板满堂脚手架翻模法施工，另一种是大模板模板支架翻模法施工。
采用小模板满堂脚手架翻模法施工优点是：小模板易提升，不需要大型起吊设备。安满堂脚手架可以全封闭防护，不易出现危险。缺点是施工程序多，施工缝多，模板不易拆除，利用率低，施工周期长，浪费时间，工期不允许。并且满堂支架施工对人员的需求量大，重复劳动浪费大量的人力，周转性材料投人过多，成本增加，不满足经济实用施工要求。
而采用大模板支架翻模法施工（每次施工高度根据实际情况机动调整）。优点是成功地解决了工期紧张的问题，工作效率大，大模板混凝土施工接縫少，而且施工缝采用凿毛处理，满足业主建造精品工程的要求。
四、铁路桥梁空心薄壁桥墩翻模施工工艺
1、钢筋加工及安装。在承台混凝土施工时，预埋墩身钢筋。主筋的接长采用双面搭接焊施工，横向箍筋现场绑扎成型。主筋下料长度根据模板高度和混凝土浇筑高度确定为，加工施工的钢筋端部必须调直，要求切口的断面与钢筋轴线垂直。
2、模板的安装、拆除和工作平台的布置。每节内外模采用四块大块模板和四片转角模板共八片组成。墩身底部现浇段，内模斜倒角部分用组合钢模板拼装，其他部分采用定型大块钢模拼装而成。
模板在安装前必须进行试拼，检测模板接缝、错台、连接等方面的问题。试拼完后应将模板集中摊平，进行打磨、除锈、涂刷脱模剂。模板安装前须用全站仪准确测设出墩身的内外立模边线，模板安装利用汽车吊辅助完成。整套模板采用直径20mm圆钢作为拉筋，拉筋外套直径22mm的PVC塑料管以备混凝土施工完毕后拉筋抽出。内、外模板安装加固后，整体应有足够的刚度，在混凝土施工过程中做到稳固、不变形拆除下层模板时先抽取模板拉筋，然后用在上层模板上用导链挂钢丝绳拉紧下层，随后拆除上下层模板联结螺栓，最后拆除、提升下层模板。外挂托架平台采用建筑脚手架管搭设，支承于钢托梁上，内模工作平台设置在内支架上，内外工作平台铺设6cm厚度的木板，周围一圈挂上安全网，底层兜挂安全网。每浇筑一次，即两节模板循环一次，外挂托架提升一次，提升时采用10吨手动导链提升。在该操作步骤之前必须检测并确保该段墩身砼强度达到设计强度的75%以上方可进行下一步施工。
3、墩身混凝土浇筑。钢筋、模板加工安装完毕经检验合格后，就可以进行墩身混凝土的浇筑。采用泵送砼分层浇注至模板顶面，每次浇注一节段，浇筑连续进行。采用塔吊配合施工的墩柱，泵送管依附于塔吊的塔身上，采用长臂汽车吊配合施工的墩柱，泵送管依附于施工旋梯上。砼拌和应均匀，浇注层厚不宜大于30cm，在下层砼末凝固前浇注上层，振捣应附合规范要求，不能过振欠振而造成砼内在和外观质量的影响。
4、墩身养生采用顶部水桶自流法进行养生。墩身预埋件的施工墩身施工过程中。应注意预埋件的埋设：根据要求预埋排气孔和墩身施工预埋钢板、根据监测要求预埋墩身应力应变计和温度应变计。
五、桥梁空心薄壁桥墩翻模施工控制
如何对铁路桥梁空心薄壁桥墩翻模施工进行一定的过程控制，以满足质量验收要求，我们可以从下面几个方面来讲：
1、施工人员的控制。在施工过程中。施工工地专职安全员每日对墩身模板的内外工作平台、支架和塔吊的爬梯进行检查，重点检查各焊接点的牢固情况，和安全防护网的完整性。每一混凝土施工循环后，在进行下一次安装前须派专人对模板和工作平台支架集中进行检修和加固。并且各上岗人员必须进行岗前安全知识培训，严格按操作规程施工。所有人员进入施工作业区，必须将安全帽、保险绳、防滑鞋等防护用品佩带齐全。严禁酒后上岗和疲劳作业。
混凝土墩台模板允许偏差和检验方法
2、桥墩施工精度要求较高，需要按要求施工。桥墩薄壁空心墩，墩身柔度大，在施工中受到日照引起的温差、风力、机械振动及施工偏载的影响，墩身的轴线可能发生弯曲和摆动，使墩身处于一种动态之中。高温季节，在阳光的照射下，高墩的朝阳面和背阳面温差较大，墩身也因此产生不均匀膨胀，使其向背阳面弯曲，对墩身施工精度有影响，且随着温差的增大而增大、随着太阳方位的改变而改变。
3、采取有效方法，消除分节段施工缝的错台，提高砼外观质量。在施工过程中一定要做实体浇注前的首件工程试验排演，以检查模板和浇注工艺的合理性。并且施工控制、监测控制的内容和手段一定要保证墩身线型符合设计要求。
六、结语
通过实践证明，在高速铁路桥梁的桥墩工程施工中，采用翻模施工技术进行空心薄壁桥墩的施工是一种可行性、经济性较高的技术方法。在使用翻模技术时，需要做好相应的准备工作，确保施工安全防护工作到位，加强施工管理，提高施工人员的技能水平，确保桥墩的强度与稳定性都能够满足设计要求。
参考文献：
[1]赵红彬.浅谈李集大桥空心薄壁墩施工技术[J].中国科技信息，2002.
[2]方旭东.淤泥河大桥105m薄壁空心墩身翻模施工技术[J].铁道标准设计，2008