薄壁空心高橋墩翻模施工技術

　　關鍵詞：薄壁空心高橋墩，翻模，施工工藝，質(zhì)量控制

　　隨著設計理論、施工方法的成熟，高墩大跨橋梁被越來越多地應用于公路工程中，薄壁空心墩是目前橋梁高墩設計中廣泛采用的一種形式，其結構簡單經(jīng)濟適用，墩身可以達到150米以上。采用塔吊進行大塊鋼模起吊翻模施工，既能保證橋墩結構質(zhì)量，大大提高施工進度，且施工中經(jīng)濟效益較為顯著。以下結合西安至銅川高速公路改擴建工程XTK-S2合同段趙氏河橋施工情況談談薄壁空心高墩翻模法施工技術。

　　1.工程概況

　　西安至銅川高速公路改擴建工程XTK-S2合同段K54+205趙氏河大橋全長806米，橋梁孔跨結構為20+（4*40）+2*（3*40）+4*（4*20）+（3*20）米，其中2#—10#墩為薄壁空心墩，墩高25～47.2m，下實心段1.5米，墩頂實心段0.5米，上端和下端分別設置4.0米及2.5米的過渡段，墩身箱型截面尺寸為3（順橋向）×9（橫橋向）m，壁厚0.6m。綜合考慮設計墩高、工程質(zhì)量要求、工期要求、場地條件等多方面因素，并結合同類型工程經(jīng)驗，采用塔吊提升大塊鋼模翻模法進行空心墩施工。

　　2.工藝原理

　　以凝固的混凝土墩體為支承主體,通過附著于已完成的混凝土墩身上的模板支撐上層施工模板及平臺,從而完成鋼筋成型、模板就位和校正、混凝土澆筑等工作。

　　3.施工方法

　　墩身采用三節(jié)等高模板分段循環(huán)施工，除基礎頂?shù)谝淮问┕じ叨葹槿��?jié)模板組合高度外，上面各段施工高度為兩節(jié)模板高度。灌筑完一施工段混凝土后，最上一節(jié)模板不拆除，將下兩層模板拆除后上翻安裝在上節(jié)模板上面，如此循環(huán)往復，完成橋墩施工。模板安裝、拆除及鋼筋等物品的垂直運輸均由塔吊完成，混凝土澆注采用混凝土輸送垂直泵送入模。

　　3.1施工工藝流程

　　3.2操作要點

　　墩身施工前，需將基礎頂面浮漿鑿除，并沖洗干凈，整修預埋鋼筋。在基礎頂面測定橋墩中線、標高，彈出模板線。

　　3.2.1塔吊和電梯安裝

　　綜合考慮橋梁跨度（確定幅度）和模板重量（確定最遠端吊重）后選擇使用QTZ5015型塔吊，1臺塔吊負責相鄰3個橋墩的施工，設置于中間墩旁，塔吊覆蓋范圍內(nèi)遠端的兩個橋墩側設置施工電梯，施工人員分別通過塔吊鋼梯和電梯上下橋墩。塔吊和電梯隨墩身升高而升高，塔吊每隔15米通過鋼附著與墩身固結，電梯每隔6米與墩身固結。

　　3.2.2模板設計制作

　　每套模板由3節(jié)等高模板組成,每節(jié)模板高2.25米，每節(jié)模板由內(nèi)外模板、對拉螺栓、工作平臺等組成。內(nèi)外模均由四大塊模板和四片轉(zhuǎn)角模板共八片組成，面板采用厚度為5mm厚A3鋼板制作,平整度小于2mm，面板外側邊框采用∠10角鋼，角鋼上設置螺栓孔，相鄰模板及上下層模板用螺栓進行法蘭式連接。模板外設置豎橫向加勁肋，豎向肋采用∠10角鋼,水平間距為30cm，橫向肋采用8mm厚的鋼板，寬為10cm，上下間距為30cm。在模板加勁肋外側水平方向設置背楞，2塊[14槽鋼組成一道，上下間距為80cm，背楞直接焊在豎肋上。內(nèi)外模之間采用M18對拉螺桿連接,對拉螺桿位置設置在背楞上，水平間距為1m，上下間距為80cm,對拉螺桿用PVC管包裹,以便于重復利用。工作平臺由三角形桁架、護欄及安全網(wǎng)組成，角鋼加工的三角形桁架與模板豎肋焊接牢固,按1m間距布置,三角桁架間用鋼筋焊接連成整體，其上鋪設5cm厚木板形成工作平臺，木板與桁架水平桿用鐵絲連接固定以策安全。三角形桁架上水平桿長度為70cm，以保證有足夠工作空間。工作平臺外采用Φ20螺紋鋼設置護欄，高度100cm，在護攔的周圍懸掛安全網(wǎng)，確保作業(yè)安全。

　　3.2.3鋼筋制作及安裝

　　在承臺混凝土施工時,預埋墩身鋼筋,豎向主筋預埋高度高出第一次混凝土澆筑段0.5—1.5米，鋼筋接頭錯開。其他施工段落主筋下料長度根據(jù)模板高度和混凝土澆筑高度確定為4.5米，下料時切口的斷面與鋼筋軸線應垂直，墩身鋼筋安裝時時先接長豎向主鋼筋，然后綁扎水平環(huán)筋。主筋的接長采用等強度直螺紋接頭工藝施工，鋼筋加工廠內(nèi)利用套絲機在鋼筋端部加工直螺紋，然后用連接套筒將兩根鋼筋對接。鋼筋套絲長度以對接后鋼筋接頭緊密無縫隙并在套筒外露一絲為標準，接頭拼接時，用管鉗扳手擰緊。

　　3.2.4模板支立和校正

　　下層混凝土面鑿毛清理后,下一施工段鋼筋綁扎完成，即可拆除底層模板上翻安裝.在嵌固段工作平臺進行內(nèi)外模板拼裝前除銹、清潔及涂抹脫模劑。模板安裝由內(nèi)到外,自墩壁一側中心開始，先立內(nèi)模再立外模，依此逐塊組裝，在每塊模板的平、豎向接縫處夾雙面膠帶防止漏漿，當外側模板安裝完成后,所有螺桿不必擰緊,留出少量松動余地，依據(jù)下層混凝土頂面測放的縱橫軸線進行模板的校核和調(diào)試，合格后才可擰緊全部螺桿。模板的校正主要采用手拉葫蘆。

　　3.2.5混凝土澆筑

　　混凝土在攪拌站集中拌和，罐車運輸至現(xiàn)場，采用混凝土輸送泵垂直輸送入模�；炷�土輸送管依附于塔吊身安裝，塔吊遠端的兩個墩子，在墩身每隔6米高度拉桿孔位置設置支架固定泵管。灌注時四面各設一個混凝土漏斗，以利于混凝土布料均勻，漏斗下掛串筒，以確保混凝土不因落差產(chǎn)生離析。澆筑時從墩身一邊開始下料，順（或逆）時針依次進行，每層砼在最初下料處合龍。

　　3.2.6模板拆除

　　混凝土拆模時間根據(jù)拆模試件的強度確定，不承重的側模拆模時的砼的強度不低于2.5Mpa。拆除下層模板時先抽取模板對拉筋,并拆除同層相鄰模板塊間的螺栓連接，然后在上層固定模板上用2個5t手拉葫蘆掛鋼絲繩拉緊下層，同時塔吊吊鉤鋼絲繩也掛在待拆除模板頂部吊環(huán)上(這時應把握模板頂部的塔吊吊環(huán)與手拉葫蘆掛鉤松緊程度相適宜),然后拆除單塊模板上的所有連接螺桿后,將模板吊起取出移位。

　　3.2.7混凝土養(yǎng)護

　　由于墩高且無支架，常規(guī)養(yǎng)護方法不適用，故采用半自動噴淋系統(tǒng)進行養(yǎng)護。噴淋養(yǎng)護示意如圖3.2.7。每澆注一次混凝土，利用集水池內(nèi)揚程60m的潛水泵將水送至空心墩施工面橡膠管上，橡膠管沿混凝土頂面盤一圈，橡膠管間距5cm設置噴淋眼，采用土工布將橡膠管覆蓋，從而保證頂面混凝土濕潤。另外從頂部橡膠管用Φ20塑料管將水引入環(huán)墩身一周的Φ15鍍鋅鋼管，Φ15鍍鋅鋼管每隔1米用鐵絲掛鉤掛在下層模板下法蘭孔內(nèi)，鋼管靠近混凝土面一側間距5cm設置3mm噴淋眼，從而達到對下部墩身的噴淋養(yǎng)護。養(yǎng)護水順墩身流下后通過截水槽引入集水池循環(huán)利用。拆除外模時，將鍍鋅鋼管下降2m，提升外模完畢后，再將噴淋導管掛于上一層外模下口法藍孔內(nèi)，依次形成噴淋導管隨著模板往上循環(huán)，連續(xù)噴淋養(yǎng)護的工況。