桥梁矩形变截面薄壁空心高墩翻模施工技术

张翔

摘 要：以某项目工程实例为研究背景。对公路桥梁矩形变截面薄壁空心高墩翻模施工技术要点进行研究，首先对矩形变截面薄壁空心高墩翻模施工方案选择进行讨论。其次分别从翻模系统制作与安装、承台凿毛施工等方面对该技术的实践要点进行总结分析。希望论述后，可以给此类工程提供参考。

关键词：公路桥梁;矩形变截面;薄壁空心高墩;翻模技术

中图分类号：U445.559 文献标识码：A

0 引言

薄壁空心高墩应用到深沟峡谷等地形条件下会产生非常好的效果，且具有材料节约、截面形式合理、抗震效果非常好等优势，所以被大量的应用到我国的山区高速公路项目中。但是高墩施工中对于其结构形式、垂直度、外观性等有着极高的要求，材料使用率较低、风载荷应用比较严重、施工风险较高、技术要求高，所以需要选择最佳的施工方案，以保证工程的质量和安全，还能够降低施工成本。目前的公路薄壁空心高墩施工方式比较多，翻模、滑模、爬模是主要的方式，其中尤以翻模法应用最为广泛，尤其是对于一些沟谷等复杂地质条件下，空心高墩是极为重要的一项技术[1-3]。薄壁空心高墩翻模施工的全面深入研究，可以大大提升工程质量和工艺水平，还能够降低项目施工成本，对于促进工程发展领域有着非常重要的作用。

1 工程概况

某山谷地带中包含一个特大型桥梁，总长度为373 m，上部结构采用9×40 m预制后张法预应力混凝土简支T梁（每跨12片），桥面宽度30 m，设计为双向6车道，横断面为3 m人行道+11.5 m车行道+1 m中央隔离墩+11.5 m车行道+3 m人行道;下部桥台主要以重力式桥台、扩大基础为主要结构形式，桥墩为两种，其中1号、2号、8号桥墩为圆柱桥墩，直径1.8 m，共12根，最大墩高34.64 m。薄壁空心高墩横截面根据桥梁的实际需要确定宽度，墩号、墩高、数量、坡比、截面轮廓尺寸等数据。墩身、盖梁和系梁等结构部分所应用的混凝土为C40级别。

2 总体施工方案

该桥梁项目所处在的地区中，有跨越河道，两侧的桥台的位置和施工通道等地势比较险要，材料的运输难度比较高，其中的3～7号桥墩墩高均超过30 m（40.65 m～70.49 m），共计需要混凝土量为4 850.4 m3，钢筋材料总使用量为970.8 t，综合分析该桥梁项目的结构特性、墩高尺寸、质量标高、施工工期以及成本方面的原因，矩形变截面薄壁空心高墩的施工过程中，选择使用翻模施工方式，通过塔吊来进行模板、钢筋等施工材料的提升和运输，以保证工程可以顺利的进行。桥墩顶部与底部全部设计为实心结构，该部分的施工需要单独进行。从工期的角度分析，墩高与模板、工期方面综合分析，确定应用空心高墩的施工顺序如下：先4号、6号墩，随后3号、7号墩，4号、6号墩施工结束后开始5号墩进行施工。

3 翻模施工技术要点

3.1 翻模系统制作与安装

根据工程的技术标准可以发现，整个翻模施工系统中包含了外模、内模、拉杆、平台以及提升系统，这些都是翻模施工中必不可少的组成部分，对于工程质量和施工顺利进行有着直接的影响作用。内、外模板主要应用的是大块定型钢模，模板的节数与高度都要按照墩柱特点、塔吊能力与施工条件具体确定。外模则主要使用两节模板制作而成，每节高2.25 m，面板应用厚度为5 mm的钢板制作而成，横、竖边肋应用的是12 mm×80 mm扁钢制作而成，纵肋8号槽钢、横楞16号双槽钢分别制作，每块模板都是应用M18螺栓来实现稳定连接，纵向沿墩高80∶1放坡加宽部分主要根据外模螺杆来进行调节安装。模板外部悬臂支架是主要的施工作业平台，在施工的过程中和外模同时翻升。内模主要应用的是桁架固定到墩身结构预埋件上，桁架顶部铺设跳板作为墩身结构部分的工作平台，以保证翻模施工可以顺利的进行。内模结构部分可以根据桁架实现整体的吊装翻升。

3.2 施工流程

下面将具体分析该桥梁实施中的变截面薄壁空心高墩翻模施工工艺流程，以明确具体的施工流程和各个工序。为了使得说明更加的清晰明了，将墩身结构部分为实心段（1 m）和标准段（2.25 m）。

（1）承台凿毛、清理，墩柱轮廓线进行测量放样施工，然后进行钢筋的绑扎施工、焊接劲性骨架，最后进行模板的安装施工并且浇筑混凝土。（2）施工第1标准段。预留实心结构的模板将进行钢骨架进行接长处理，绑扎第1标准段部分的钢筋，然后进行第1节内部模板的加固处理，主要采用的是拉杆来进行固定，然后就是浇筑该段的混凝土，并且进行养护施工。（3）施工第2标准段。将原实心段部分的模板进行拆除施工，需要预留第1标准段部分的模板，然后就是预埋劲性钢骨架接长，并且绑扎第2标准段部分的钢筋，同时还要进行内外模板的加固处理，并且浇筑第2标准段部分的混凝土，同时进行养护，以确保该结构部分的混凝土达到设计标准的强度要求。（4）施工第3标准段。拆除第1节模板，使用塔吊将内外模板逐步提升到规定的高度上再进行第2节模板的顶部安装施工，然后进行模板的加固施工之后浇筑第3标准段部分是混凝土，并且进行养护施工，保证混凝土的结构强度达到标准的要求。（5）其他标准段部分的施工。根据上述的施工工序，根据上述第（4）步循环操作，直到将最后一个标准段施工全部完成。

4 质量保证措施

为了能够使得墩身结构部分的质量达到标准的要求，就必须要对关键性的环节进行全面的质量管理和控制，以保证其不会存在任何的质量缺陷。

4.1 线形控制

墩身线形的质量控制措施主要是通过测量来进行，具体就是要按照设计方案来进行轴线、高程、垂直度等方面的技术参数测量，以保證其质量合格。

（1） 轴线和高程。在施工开始之前，应该使用全站仪来进行桥墩角点、轴线位置和轮廓线进行精准放线到承台顶面位置，然后需要改变控制点并且进行放线尺寸的复核，确保两次放线的尺寸偏差不能超过2 mm。实心段部分在施工全部结束之后，需要应用相同的方式来进行实心段顶面放线，并且需要标注出标准段的桥墩轴线位置和内角点，同时需要根据外模内壁与放样轴线来明确具体的内模位置。在施工中，应该保证各个结构部分的偏差都在合理的范围内，不能存在超差的情况，同时还要预防存在模板偏移或者扭转等情况。（2） 垂直度。墩身竖向轴线垂直度数据的检测主要应用自动安平激光垂准仪来进行，将中心点设置到各个承台顶面的位置上，并且需要进行激光接收靶的设置，可以明确的确定捕捉斑心。

4.2 混凝土浇筑与养生

混凝土浇筑施工前，由工程人员来检测模板的稳定性和钢筋等预埋件的位置。墩身混凝土结构的浇筑施工需要采用分层的方式，单层厚度要控制在30 cm以下，同时需要应用插入振捣棒的方式来进行振捣施工，且振捣环节不能触碰钢筋和模板结构，否则将会导致结构性能的下降。在浇筑结束的12 h内就需要进行洒水养生施工，保证混凝土结构表面的湿润度合格，模板拆除结束后要进行整体的喷淋保湿处理，整个工程的养生时间应该控制在7 d以上，在外观质量达标且没有病害的基础下才能停止。

5 结语

薄壁空心高墩是目前桥梁工程中应用最为普遍的施工技术，尤其是其中的翻模施工技术，效率高、速度快、成本低、资源利用率非常高，所以是当前的桥梁施工主体技术，对于促进整个工程领域的发展有着非常积极的促进作用。

参考文献：

[1]徐祥志，刘冰.薄壁空心高墩翻模施工中对垂直度影响因素及预控措施[J].智能城市，2016，2（06）：193.

[2]靳长峰.地形复杂潮湿山区薄壁空心高墩翻模施工技术[J].价值工程，2018，37（16）：171-172.

[3]顾胜莹，王力，杨华军.薄壁空心高墩标准施工技术要点在桥梁工程的探讨[J].中国标准化，2017（18）：186-187.

[4]黄金根，刘晓义.山区高速公路薄壁空心高墩翻模施工技术[J].安徽建筑，2015，22（03）：115-117.

[5]樊小燕.万州大桥薄壁空心高墩施工技术[J].企业科技与发展，2008（18）：131-132.