空心墩翻模施工工法

1、空心墩丝杆可调式翻模施工工法中铁十局集团项目管理公司一、前言随着我国交通事业的蓬勃发展，公路、铁路和城市道路不断出现很多高墩大跨度桥梁。高墩施工方法的研究也就成为桥梁建筑工作者十分关注的问题。自五十年代起世界上就出现了滑升模板（简称滑模），但在施工上仍存在着一定的局限性，如施工必须昼夜连续进行，需要劳动力较多；混凝土表面质量和内在质量不稳定；表面常出现横向裂纹和滑痕；支撑杆耗钢量大。此外，滑模施工的精度低，抗扭、纠偏比较困难，加之施工组织比较复杂等。因此，七十年代初国外又出现了一种新型模板体系爬升模板（简称爬模）。目前联德、奥地利、日本、美国等许多国家都在大量应用，其范围已扩大到高层楼房、冷却

2、塔、筒仓、水塔等多种建筑物。我国在七十年代开始也逐步采用爬模施工工艺，并将其引入到铁路高墩的施工中来。随着我国铁路桥梁施工技术水平的提高，对模板体系的功能性和经济性要求越来越高，既要确保模板及其支撑系统的强度、刚度和工艺性能，还要力争更快的拆装速度，更低的制造成本和劳动费用，并能满足建筑造型的多样化要求。特别在愈来愈多的圆形、圆端形并带有变坡的圆台形和双曲线等曲面结构，在这些变坡结构中，曲率也是连续变化的。为满足变坡变曲率构筑物的施工要求，国内外相继研究出各种形式的可调式模板，而国内现阶段普遍采用的有三种方案，一种是“液压顶杆式升降平台翻模”，一种是“桁架可调式翻模”。还有一种是“双曲可调大模

3、板”。但以上三种方案都固有其不够完善之处，“液压顶杆式”虽然无需塔吊等提升设备，但需要内外吊架以及多套液压系统，具有成本大、模板调平难的缺点；“桁架可调式”具有模板分块多、模板调弧难的缺点；“双曲可调大模板”因模板分块较大，在高墩施工具有吊装、拼接难的缺点。爬升模板已广泛应用于高层建筑施工，爬模具有技术较易掌握、爬升机械简单、高空作业安全、操作灵活方便等优点，而深受施工部门欢迎。为满足变坡变曲率变截面构筑物的施工要求，国内外相继研究出各种形式的双曲可调式模板。这里，我们综合了两种模板的主要优点，推出丝杆双曲可调式翻板爬模。通过施工经验总结形成本工法。二、工法特点“丝杆可调式翻模”除具备常用翻模

4、的优点外，更具备以下三个独特的优点：一是可调性，弧度的调节主要通过弧形模各肋间丝杆螺栓来调节，且曲率调节范围大，适应性强，变坡变曲率调节简单、快速、方便；二是工艺简单，模具投资少，易于制造，模板组装、拆卸方便、可靠，施工操作方便，功效高；三是提升简便，只需采用附着式塔吊或自制简易扒杆即可对模板和各种施工机具进行提升。三、适用范围本工法适用于公路、铁路和城市道路、高层楼房、冷却塔、筒仓、水塔等多种建筑物。四、工艺原理将工作平台支撑于已达到一定强度的混凝土上，以液压千斤顶为动力提升工作平台，达到一定高度后平台上悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装、钢筋绑扎等项作业，混凝土的灌注、捣

5、固、吊架移位和中线控制等作业则在工作平台上进行。内外模板共设三节，循环交替翻升。当第三节混凝土灌注完成后，提升工作平台，拆卸并提升第一节模板至第三节上方，安装、校正后，浇筑混凝土，依此周而复始，直至完成整个墩身的施工。五、施工工艺（一）施工工艺流程（见下图）翻模施工的工艺流程为：施工准备翻模组装绑扎钢筋灌注混凝土提升工作平台模板翻升施工至墩顶，拆除模板和工作平台。模板翻升、绑扎钢筋、灌注混凝土和提升平台等项工作是循环进行的，直至墩顶。其间穿插平台对中调平，接长顶杆、混凝土养生及埋设件施工等项工作。（二）施工要点1、空心墩线型控制方法及技术措施空心墩线型控制主要通过施工测量来进行。空心墩施工测量

6、控制内容包括：空心墩中心定位测量、空心墩高程测量、空心墩垂直度测量。空心墩中心定位测量：采用三维坐标控制法。每个墩台施工前，先用全站仪进行中心定位，设置好横、纵向护桩。复核时用精密经纬仪进行测量。空心墩高程测量：采用三角高程法。用直径10mm的钢条焊成“丰”字形觇标。再把觇标焊在事先选定的墩身钢筋上，作为观测竖直角的观测点。觇标间距用钢尺量，精确至毫米。用经纬仪或全站仪观测竖直角。至少观测3个测回。以此来计算空心墩的高程。空心墩的垂直度测量包括中线垂直度测量和边线垂直度测量：中线垂直度测量采用自动安平激光铅直仪，每个墩安设2台，每组墩安设8台。激光铅直仪安装在桥墩承台上，并设牢固的保护罩。工作

7、平台上设激光接收靶，能显示光斑并捕捉斑心，激光斑心即是桥墩中心，进行墩身的竖向轴线传递。通过激光铅直仪将桥墩中心准确地引至工作平台上，不仅简化繁琐的测量工作，而且中心控制准确、可靠。模板每翻升一次，对模板的位置检查一次，以控制桥墩的纵横向偏移和扭转。边线垂直度测量采用全站仪进行。测量时，用全站仪对矩形空心墩的四个角进行定位，再定出矩形空心墩的四条边的位置，与激光铅直仪校核。控制措施：组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作，配备先进的测量仪器，确保墩身的线型控制。为了防止仪器误差导致墩身偏斜，每6m应用全站仪测设中心点与铅直仪校核一次，并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线型控制。2、试拼、标识

8、：模板制造过程中要派人监制，对其尺寸、强度、刚度、焊缝质量、光洁度及接缝严密程度进行检查验收，若出现接缝不严密或错台大于1mm及其它质量缺陷问题及时返修。出厂前和现场施工前都要放样、试拼，以便对模板的型号、尺寸及组装次序，同时，在试拼后将各个模板单元作好明确永久的标识。基本块 模板试拼中3、清理基顶：在模板安设位置用砂浆找平，按设计图纸尺寸安装实心段模板、活动支架（注意预埋件位置），进行绑扎钢筋然后灌注砼，待施工至一定高度时安装栏杆和安全网。4、.打磨、除锈：模板拼立前，先用手动磨光机对其进行打磨，将锈斑、余浆等其它污物清除干净。待拼立、加固后，再次进行打磨、除锈。5.、拼立：拼立时，首先按照

9、墩位纵轴线将两边4米直线段拼立，然后将两边弧形模以原试拼的次序逐层对位拼接，并利用钢尺按照墩身尺寸边量测边调解丝杆以调解半径尺寸。为防止漏浆、跑浆，模板之间的接缝必须加设海绵条或两面胶；穿拉筋进行加固产生孔隙的地方必须用胶泥等堵塞。全部模板拼立完毕后，涂新机油作隔离剂，严禁使用废机油。模板共有三层，每层1.5米共计4.5米，第一次施工浇筑实心段，支立内模后，灌注完底层3节，待混凝土强度达到设计要求后，将底下两层依次翻立、拼装。模板拼立是翻模施工的要点所在，必须确保每层模板准确到位，包括标高、尺寸、拼缝，将误差消灭至最低，以防误差的积累。否则在上层模板拼立时无法纠正，只能使误差越积越多，到了墩顶

10、将会超标或者给托盘顶帽的施工带来不必要的困难。如下图次序所示：（1）（）（）（） （1） （） （） （）6、支撑、加固：为保证砼结构各部尺寸和相互位置的正确，模板必须支撑、加固。模板拼立时，预埋拉片或拉筋，拉片间焊接拉筋以固定结构尺寸，避免拉筋上承重导致模板间尺寸变形。同时，在内外模板间加设拉杆，调节模板间距。7、检查：模板拼立完毕后，由主管工程师进行全面检查，核对几何尺寸及支撑固定情况，若几何尺寸偏差过大或板间错台大于1mm，则必须进行返工处理。待各项指标认定合格，报请监理现场检查，同意后方可进行浇筑。8、混凝土灌注：混凝土采用拌和站集中拌制，输送泵泵送入模，对称分层灌注。利用软管来回散料

11、，使分层均匀且厚度不大于50cm。插入式振捣棒充分振捣密实。考虑到混凝土的终凝时间和混凝土方量来确定灌注速度，防止因层间间隔时间过长而形成明显的环向施工缝。建议在常温或夜间进行混凝土灌注。9、拆模：当砼达到规定的强度，如需提前拆除模板支撑部分时，必须经过计算荷载，经主管部门确认其强度足够承受荷载后，方可拆模。拆模时，先支的后拆，后支的先拆，先拆不承重的模板，后拆承重的模板。10、下一循环翻升：在混凝土灌注结束后，混凝土强度达到2.5MPa可拆除最下层模板。解体前先用塔吊挂钩吊住模板，然后拆除拉筋、活动支架等。翻模拆除按与组装相反的顺序进行，拆除工作严格对称进行。用塔吊将最下层模板吊升已浇注的混

12、凝土面上，进行打磨、刷油处理，待检查合格后方可进行下一循环的拼状作业。11、.混凝土养生：拆模后，对表面杂物清理后，用塑料薄膜覆盖、洒水养生至14天。六、安全措施1、利用各种宣传工具，采取各种教育方式，树立安全第一的思想，不断强化全员安全意识，建立安全保证体系，使安全管理制度化，教育经常化。2、各级领导在下达生产任务时，必须同时下达安全技术措施，检查工作时，必须同时检查安全技术措施执行情况，总结工作时，必须同时总结安全情况，提出安全要求，把安全工作贯彻到施工的全过程中去。3、认真坚持执行定期安全教育，安全讲话、安全检查制度，建立安全监督岗，支持和发挥安全员的作用，对危及工程和人身的事项及时报告

13、处理，作出记录，落到实处，限期改正。施工中加强对机具设备的检查维修，保证绝缘良好，确保用电安全。4、桥涵施工中的渡洪工程，应提前采取防洪措施，确保汛期堤防、人员、设备、材料和工程的安全。5、作业区设标志牌、隔离网，禁止闲人进入，夜间设红灯警示。6、桥涵基坑四周设排水沟、集水井排水，防止基坑土长期浸泡坍塌，水泵作业时必须配漏电保护器。7、桥梁上部结构施工时，桥梁两端设置警告标志和围栏，防止非施工车辆和人员进入。8、搭设双排脚手架，设人员上下专用钢扒梯，设围栏、挂安全网，作业人员戴安全帽、系安全带。9、临公路桥梁基础施工时，采用钢板桩防护，确保公路行车及人员安全。10、建立安全保证体系。11、高空

14、作业人员必须进行身体检查，凡患有高血压、心脏病、贫血以及其它不适于高空作业者，不得从事高空作业。12、高空作业使用的工具要放在工具袋内。常用的工具应系在身上。所需材料或其他工具必须用牢固结实的绳索传递，禁止用手抛掷，以免掉落伤人。13、凡2m以上悬空、悬崖、陡坡和无平台处作业要佩带安全带，挂妥安全带钩。有平台的要安装好防护栏杆和安全网，防止跌落。14、所有作业人员进入施工现场，都要戴好安全帽和系好帽带。登高作业人员要穿胶鞋或软底鞋、不准穿拖鞋、硬底鞋以防滑倒和摔下。15、六级以上大风，禁止高空作业。16、施工前进行安全技术交底，施工过程中要明确分工，统一指挥。17、各种机具设备应处于完好状态。

15、18、上岗前要做好安全培训工作，施工人员进入现场要戴好安全帽，操作人员遵守有关安全操作规程。19、高空作业要设置必要的防护措施，作业人员必须佩戴安全带。20、切割钢绞线使用的砂轮切割机要设置安全护罩，以防断片伤人。21、注浆管路应畅通，不得有堵塞现象，避免浆液突然喷出伤人，注浆管路不使用时要及时注压清水冲洗干净。22、张拉机具各部件应牢靠，特别是高压油管的联接点，以避免突然断裂脱口喷出伤人。在张拉过程中，千斤顶前不得站人，以防锚索断裂造成事故。23、夜间施工应有足够的照明。七、质量控制1、强化质量意识，建立健全规章制度，在企业中牢固树立“百年大计，质量第一”的思想，严格执行招标文件的要求和设计

16、图的规定，对本工程加强施工管理。 2、在企业职工中树立正确的质量观念，使其认识到质量的好坏与企业、个人利益的关系，把质量工作贯穿于施工过程，深入到每一个人，形成道道工序齐抓共管，上下自律，使工程质量始终处于受控状态。3、施工过程中,技术上都设旁站,严格按照规范、施工图纸及上级要求进行施工，使施工生产过程始终处于受控状态。4、推行ISO9000系列标准，按质量管理手册严格要求，使各项工程质量落到实处。5、推行全面质量管理，实行目标管理，积极推广新技术、新工艺、新材料。测量双检制，隐蔽工程签证制，质量挂牌，质量验评，质量双检，质量事故分析等行之有效的质量管理制度。6、严格执行技术交底，对作业人员定

17、期进行质量教育和考核。7、严把材料采购、进场、使用检验关 8、进入工地的材料要符合规范和设计要求，所有厂制材料必须有出厂合格证和必要的检验、化验单据，否则不得采购。 9、每批进场水泥、钢材等主要材料应认真复检，明确生产厂家、品种、型号、规格、数量、出厂日期及出厂合格证，检验、化验等单据，并按照规范要求进行抽样检查试验，结果报监理工程师审核，作为确定使用与否的依据。加强原材料的检测工作，水泥、钢筋等厂供材料必须有出厂合格证并检验其质量规格符合规范要求。对砂、石料等地材进行材质、强度试验，严格控制其粒径及含泥量不超过规范要求。10、严格按混凝土施工配合比拌合，尽量采用集中拌和的方法组织砼供应，拌和

18、设备采用自动计量设备。11、坚持施工过程中的试验制度，砼浇筑现场对每批砼均进行坍落度试验并记入施工记录，控制坍落度在标准坍落度的±15mm范围内，保证砼强度试验的频数、试件组数达到规定要求。12、钢筋在绑扎安装过程中，应根据设计和规范要求严格掌握间距、排列和弯起位置等尺寸，根据钢筋直径不同用直径0.72mm的铁丝按逐点改弯绕丝方向交错扎结或按双对角线方式扎结牢固，绑扎好的骨架，应有足够的刚度，在灌注混凝土过程中不应发生任何松动。13、严把模板质量关。所采用的模板必须具有刚度、强度和稳定性，针对桥涵具体情况，采用普通钢木组合模板或厂制定型钢模板。为保证混凝土的外美，钢模和木模在使用前涂

19、脱模剂，钢模除锈后，均匀涂抹无色或浅色油脂；木模均匀涂抹无色石蜡质油基，如采用石蜡：柴油：滑石粉=0.8：1.0：0.02。厂制模板设计要完美，加工质量要保证精度要求，出厂前严格检验其拼装质量。14、严把混凝土灌注质量。砼浇筑时保证其和易性满足结构尺寸要求和砼振捣要求，以保证其外观质量，分层厚度不大于规范规定，一般控制在30cm以内，振捣棒行程按直线行列移位或交错行移位，插入点之间距离不大于75cm，采取快插慢拔，伸入下层510cm。混凝土振捣要适度，以振捣混凝土时不再有显著下降，不再出现大量气泡，混凝土表面均匀、平整并已泛浆为度。振捣时间不宜过长或过短，一般控制在2030s。结构物能一次浇筑

20、的尽量保证一次灌完，需设置施工缝时应按规范要求做好接茬处理。15、浇注墩台混凝土时，脚手架、工作平台等不得与模板、支架联结。支撑应支于可靠的地基上。16、加强混凝土的养护工作。为保证混凝土外表面不出现收缩裂纹，提高混凝土强度，在23左右的气温下，一般1012h后即可对混凝土进行养护，对于干硬性混凝土，在浇注后2h即可进行养护。对于混凝土裸露面的养护，采用麻袋、草帘、砂土、棚布等遮盖，经常撒水，保证覆盖物下混凝土表面湿润；对于墩柱等体积较小、外露面较多的结构物，在混凝土拆模后，用塑料薄膜包裹，并用胶布密封，防止混凝土内水分散失；对于木模覆盖面，可直接向木模上喷水养护。17、认真做好墩台身与基础、

21、墩台身与墩台帽的接缝处理。基础施工完毕后，应立即预埋接茬钢筋，如设计有要求，则按设计要求办理；如设计无要求，则按照施工规范要求办理：混凝土与混凝土之间的接缝，周边应预埋直径不小于16mm的钢筋或其他铁件，埋入与露出长度不应小于钢筋直径的30倍，间距不应大于钢筋直径的20倍；混凝土与浆砌片石或浆砌片石之间接缝，应预埋片石作榫，片石厚度不小于15cm，安放均匀，片石间的净距不得小于15cm，片石与模板的间距不宜小于25cm，且不得与钢筋接触，片石露出基础面一半左右。18、墩台身混凝土灌注至顶帽下约30cm处就预埋接茬钢筋后停止灌注，以上部分混凝土待顶帽模板立好后一次灌注（包括支撑垫石），以保证顶帽

22、底有足够厚度的紧密混凝土。台帽背墙模板应加足纵向支撑或拉条，防止灌注混凝土时发生鼓肚，侵占梁端空隙。19、支撑垫石混凝土灌注完毕后，立即用原浆找平，顶面绝对标高与相对标高控制在施工规范允许范围之内。 施工中的桥墩 已完成的桥墩九、工程实例宜万铁路W23标大龙溪2#大桥为跨越大龙溪而设，为双线直线桥，跨型设置为1-24m+9-32m+1-24m普通预应力砼梁，桥长356.37m。全桥位于-6的下坡段上。基础结构除宜、万台及3#墩为明挖基础外，其余均为钻孔灌注桩基础，桩径为1.25m、1.5m两种，其中1.25m桩20根318米，最深桩长18m；1.5m桩64根956m，最深桩长20m，均为柱桩基

23、础。桥墩均为双线圆端形桥墩，3个实心墩，7个空心墩，最大墩高59m。桥台为双线T型桥台。桥址位于大龙溪山涧，宜昌台至4#墩位于山坡上，自然坡度大于30%，5#、6#位于较为宽阔的河滩地上，7#万州台位于狭窄的山脊上。第五跨跨越大龙溪，常年有水。地形陡峭，施工场地狭小。1、模板配置 根据墩台的尺寸和场地情况，拟定投入2套翻模、1套实心墩模板、1套组合钢模板。其中， 2#8#墩为圆端形空心墩，最大墩高59.10m，表面坡比35/1，内壁坡比65/1，模板采用翻模，1#、9#、10#墩为圆端形实心墩，最大墩高20.50m，表面坡比29/1，模板采用一墩到顶。双线T型台采用一套组合钢模。桥墩用钢模由我

24、单位设计，重庆江津钢模板厂加工。2套空心墩可调翻模分别以5#墩尺寸为准(4#、5#、6#墩共用)、以7#墩尺寸为准(2#、3#、7#、8#墩共用)来加工。同时考虑到托盘、顶帽之间部位的棱角和施工支撑问题，在4#、5#、6#墩模板顶设1.1米的固定节模板，2#、3#、7#、8#墩模板顶设0.6米的固定节模板。空心墩翻模分节高度为1.5米，共加工3层共4.5米高。在墩柱底不是整模数节的地段设置调整节。其中2#、3#、7#、8#墩底调整高分别为0.5米、0.5米、0米、1.0米；4#、5#、6#墩底调整高分别为0米、0.5米、0.5米(注：5#、6#墩已考虑承台抬高0.5米)。实心墩模板采用一墩到顶，模板以9#墩尺寸为标准，模板分节高度配置根据1#、9#、10#墩圆端部分尺寸不同处加调整节分节。2、机具配备鉴于场地和模板的情况，拟定投入2台塔吊作为本桥的主要