薄壁空心墩柱外挂托架式翻模施工技术

1、.蒇蚈袄肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈莅蒄蚄袀膇莀螄羂莃芆螃肅膆薄螂螄羈薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿节芈螈袁肅薇螈羃芁蒃袇肆肃荿袆螅艿芅袅袈肂蚃袄肀莇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁葿羄膈芇蒈肆莄薆薇螆膇蒂薆袈莂莈薅羁膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇芁莁薁螇肄芇蚀衿芀薅蚀羂肂蒁虿肄芈蒇蚈袄肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈莅蒄蚄袀膇莀螄羂莃芆螃肅膆薄螂螄羈薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿节芈螈袁肅薇螈羃芁蒃袇肆肃荿袆螅艿芅袅袈肂蚃袄肀莇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁葿羄膈芇蒈肆莄薆薇螆膇蒂薆袈莂莈薅羁膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇芁莁薁螇肄芇蚀衿芀薅蚀羂肂蒁虿肄芈蒇蚈袄肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈莅蒄蚄袀膇莀螄羂莃芆螃肅膆薄螂螄羈薀螁羇膄蒆螀聿肇莂蝿蝿

2、节芈螈袁肅薇螈羃芁蒃袇肆肃荿袆螅艿芅袅袈肂蚃袄肀莇蕿袃膂膀蒅袂袂莅莁葿羄膈芇蒈肆莄薆薇螆膇蒂薆袈莂莈薅羁膅芄薅膃羈蚃薄袃芃蕿薃羅肆蒅薂肇芁莁薁螇肄芇蚀衿芀薅蚀羂肂蒁虿肄芈蒇蚈袄肁莃蚇羆莆艿蚆肈腿薈蚅螈莅蒄蚄袀膇莀螄羂莃芆螃肅膆薄螂螄羈薀螁羇 薄壁空心墩柱外挂托架式翻模施工技术陆武（中铁十一局集团第一工程有限公司 湖北襄樊 441104）摘 要：结合济邵高速公路特大桥的工程实践，本文从施工角度认真分析了薄壁空心墩柱外挂托架式翻模施工中的施工方案、施工工艺、控制方法、保障措施等具体做法关键词：薄壁空心墩；翻模；施工工艺；质量控制Construction technology of turnover

3、 formwork for thin-wall hollow pierLu wu(NO.1 ENGINEERING Co., Ltd OF CR11BG.; Xiang Fan China ,441104,)Abstract : Combined with construction practice of the super large bridge, construction scheme of thin-wall hollow pier is determined. Discussion is also made on construction process and technology

4、. Key points for quality control in turnover formwork construction are presented, in order to provide references for similar works.Key words : thin-wall hollow pier; turnover formwork; construction technology; quality control1工程概况某高速公路特大桥，大桥所跨U型河谷，岸坡相对较缓，地势开阔，河漫滩明显，地面标高312.00321.00m，地形坡角一般为515°

5、，桥面与河床地面最大高差110 m左右。大桥主桥上部结构采用66+5×120+66 m预应力混凝土连续刚构。引桥采用11×40和8×40m预应力混凝土T梁先简支后连续结构。下部结构：主桥采用矩形空心薄壁墩，群桩基础，引桥610、1921采用矩形薄壁墩，双排桩基础，其余桥墩均采用桩柱式桥墩，单排桩基础，桥台采用肋式台，桩基础。主桥空心墩柱砼设计为C50砼。2外挂托架式翻模施工技术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，并结合同类型工程经验，主桥空心墩采用外挂托架式翻模施工。21 施工辅助设备墩柱砼采用泵送，其他材料垂直运输采用Q

6、TZ5015型塔吊，施工人员上下采用SC200型施工电梯。图1为塔吊、电梯平面布置图。每套翻模模板分两节，每节高3m，循环阶段每次现浇混凝土高度为3m。外模板面采用=6mm钢板、L75×75角钢背肋、120槽钢背焊作为横带，内模板面采用=5mm钢板、L75×75角钢背肋、100槽钢背焊作为横带。设置外挂托架作为外工作平台，内工作平台采用钢管支架，内外平台工作高度为10m，固定于墩身内壁预埋件上，循环阶段每现浇两次混凝土提升固定一次。图2和图3分别为模板和外挂托架示意图。22 施工工艺1工艺原理翻模是以凝固的混凝土墩体为支承主体，通过附着于已完成的混凝土墩身上的下层模板支撑上

7、层施工模板及平台，从而完成钢筋成型、模板就位和校正、混凝土浇筑等工作。2施工工艺流程薄壁空心墩翻模施工工艺流程图见图4： 3施工方法钢筋加工及安装在承台混凝土施工时，预埋墩身钢筋。主筋的接长采用等强度直螺纹接头工艺施工，横向箍筋现场绑扎成型。等强度直螺纹接头工艺是先利用套丝机在钢筋端部加工直螺纹，然后用连接套筒将两根钢筋对接。该工艺还有连接速度快、操作简便、可集中批量生产、质量保证率高等特点，同时无污染、无噪音、无辐射，对操作工人身体不会造成伤害。主筋下料长度根据模板高度和混凝土浇筑高度确定为6m，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。模板的安装、拆除和工作平台的布置每节内

8、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。10米高度以内施工时采用汽车吊配合施工。模板在安装前必须进行试拼，模板接缝、错台、连接等方面可能出现的问题，提前解决。试拼完后应将模板集中摊平，进行打磨、除锈、涂刷脱模剂。墩身现浇段砼安装节模板浇筑节砼墩身钢筋接长安装节模板浇筑节砼拆除节模板安装节模板墩身钢筋接长混凝土养护混凝土养护浇筑节砼拆除节模板混凝土养护模板检修、保养模板检修、保养循环施工墩身隔板施工墩顶变截面段施工提升外挂托架及内工作平台图4 薄壁空心墩翻模施工工艺流程图模板安装前须用全站仪准确测设出墩身的内

9、外立模边线，模板安装利用汽车吊（或塔吊）辅助完成。整套模板采用22圆钢作为拉筋，拉筋外套25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木板，围挂安全网，底层兜挂安全网。每浇筑6m，即两节模板循环一次，外挂托架提升一次，提升时采用4台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

10、达到设计强度的75%以上。墩身混凝土浇筑钢筋、模板加工安装完毕经检验合格后，即可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40，在下层砼未凝固前浇注上层，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。墩身采用挂在内外模板上的环形喷水管洒水养生。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；根据墩顶0#、块的施工方案，在墩

11、顶段预埋托架梁的各种钢构件。墩顶变截面段施工墩顶变截面段采用托架施工。外托架采用万能杆件拼装，平杆使用4#杆双支，斜杆使用3#杆双支。内托架采用25槽钢焊接。托架焊接在预埋于墩身内的钢板（=10mm）上。托架上铺6cm木板形成工作平台，然后支设变截面段施工模板。此段模板外模采用大块钢模板，内模采用组合钢模。墩顶变截面施工托架示意图如图5所示：墩身隔板施工墩身隔板托架采用25槽钢焊接。托架焊接在预埋于墩身内的钢板（=10mm）上。托架上铺6cm木板形成工作平台，同时作隔板底模板。然后进行隔板钢筋、混凝土施工。隔板施工时按先底层再上层的顺序进行。墩身隔板托架示意图如图6所示。3施工质量控制31墩身

12、线型控制1、影响高墩施工精度及其解决办法该桥薄壁空心墩，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。在墩身施工中针对不同的情况采取相应的措施：环境温差高温季节，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。在施工中采用以下方法进行控制：A、喷水降温法：通过安装在内外模板结构上的环形喷水养生管，间断地向墩身喷水，在养护墩身的同时起到降低阴阳面温差的作用，从而使日照温差引起的墩身轴线偏位减少到最小。B、

13、选择在日出前后测量墩身的高度和平面位置，以避免日照造成的墩身平面位置偏移和墩身高度的不均匀变化，造成测量定位的困难。具体方法为：在每天上午6：30左右，沿墩身横、纵方向两条中心线，在翻模下口精确安放水平尺，用全站仪进行测量，用此位置的日照偏差，作为待施工墩身部位模板的日照偏差，在模板中线调整中予以消除，以达到克服温差影响的目的。风力、机械振动和施工偏载风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的。针对此特点，采取如下措施：A、采用刚度大的模板（面板为6mm钢板，筋板为75×75mm的角钢，并采用 120的槽钢作为横带），以提高模板整体的抗弯、抗扭强度。B、在墩身砼浇筑时，

14、混凝土应从四边均衡下料，以防止混凝土出现偏压。2、墩身轴线、高程测量控制为了保证施工的连续性，确保高墩施工的轴线及垂直度和外观线形，在墩身施工控制测量中，采用高精度全站仪和经纬仪配合使用、相互校核的方案。在承台施工完毕后，采用全站仪在承台顶部放出空心墩纵横向轴线。墩身施工的过程中，用全站仪和经纬仪分别进行对点测量,全站仪对墩身轴线进行控制测量，经纬仪对墩身棱角边线进行监控测量。高墩施工中的高程控制采用长钢卷尺（100米钢卷尺）丈量法与三角高程控制法双控。在墩身下部1.5米左右位置处设置整米高程控制基准线，墩身高程控制测量时从该控制基准线丈量测量，同时用全站仪利用三角高程控制法进行复核，确保高程

15、控制误差在规范允许范围之内。32 墩身外观质量的保证措施墩身外观质量主要是模板、砼浇注和施工工艺对结构物外表导致的随机出现的一些缺陷。1、构造物表面质量通病的防治。主要有蜂窝、麻面、气泡、泛砂、砼色泽不一致等现象，保证措施如下：砼配合比设计时在满足施工条件下，应尽量降低含砂率和水灰比。砼应强制拌和，罐车运输，连续浇注，杜绝坍落度不稳定，送料不衔接和每车砼级配不均匀、投料造成离淅的现象出现。经试验掌握振捣的尺寸，既不能过振形成表面泛砂、砼流泪的现象，也不能因欠振导致蜂窝、麻面。必须分层浇注，层厚能满足振实要求，在前层未凝固前进行下层的浇注，夏天由于高温，砼内应掺入适量木钙粉，推迟砼的凝结时间。尽

16、量避免在高温时段浇注砼。如不可避免，应对钢模板采取降温措施。浇注过程洒落在钢模板上被烫干形成的“死灰”应随时清理干净。2、模板接缝、分层和分节施工缝的消除模板接缝：要求使用整块钢模板，以减少接缝。模板应试拼并监理验收，不合格的不能用于工程。用时缝内应贴双面胶带，杜绝漏浆导致的表面缺陷。分层施工痕迹：这种现象大都是由于砼坍落度大，经振水泥内黑色成份上浮至表面，导致两层间有深色条带痕迹。也有前层初凝后浇注后层形成的施工缝痕迹。解决办法是降低坍落度，第一次未初凝前必须浇注第二层。若下层经振有离淅现象时，应清除表面积水。翻板施工的板与板接缝的处理：要求两节模板横向接缝严密，不能有漏浆现象，每次拼接时，

17、粘贴双面胶带。每层砼浇注和模板顶面平齐，做到施工缝和模板缝重合。加大模板和支撑的刚度，做到节段接缝处模板不外胀。3、砼表面裂缝的预防薄壁空心墩下部06M段落由于受约束力复杂和施工条件较差，易出现表面裂缝，采取的主要预防措施为：墩身根部按设计要求敷设泄水排汽孔，墩身施工期间用于墩内外空气流通和空心墩内养生水的外排。按设计要求设置墩身通气孔，必要时用鼓风机向墩身内部送风，以减小内外的温差。墩身混凝土浇筑应避开高温时段，若受高温影响较大时，太阳直射的模板面外应用彩条布覆盖。空心墩内、外模板上应挂设环形喷水养生管。4安全措施1、所有上岗人员须进行岗前体检，凡患有心脏病、高血压和恐高症等疾病者，禁止上岗

18、；患有感冒、发烧等易引起头晕的疾病，在康复前，禁止带病上岗。2、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。3、作业场地布置醒目的安全警示牌和安全标语；每日在岗前对各操作人员进行集中安全教育。4、制定严格的安全工作奖惩条例，并在作业区树立条例标牌，以达到警钟长鸣的目的，使安全工作深入人心。5、作业场地的电路布置要规范化，所有的机械电缆应定期检查，防止漏电伤人。专职电工每日对用电线路进行检查。6、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

19、况，和安全防护网的完整性。7、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。防护网须定期进行更新。8、工地安装风速测定仪器，安排专人负责记录每日的风速、风向，为安全施工体科学的依据。在风速超过10m/s时，停止使用塔吊和工业电梯，同时作业人员须从高墩作业平台撤离。5结语薄壁空心墩是桥梁结构中主要的高墩形式，应该从下列诸方面对其设计、施工加以完善。1、由于要求高墩应有一定柔性而壁厚设计一般只有几十厘米，人工不易进入模内振实，振捣不均易引起表面缺陷。另外，在墩身受力复杂的部位，设计钢筋稠密且大多布置防裂钢筋，这些部位靠近模板处砼骨料很难均匀入料，易形成砼含

20、石量偏低而强度不足，因此该处易出现表面裂缝。上述两方面在设计时在钢筋间距上应予仔细考虑。2、目前高墩施工的模板结构形式有爬模、滑模和翻模等形式。从高速公路的质量要求和施工速度要求看，应提倡操作简单、快捷的翻模形式。3、钢模板板块的采用，各项目要求不尽然一致，但应取消人工抬运支模的方法，同时模板的刚度也需满足能克服作业中的变形，根据经验，我们提倡采用模板34M分节，采用较大块整体板面，减少板缝，保证砼表面整洁美观。角模设计不宜过大，以便于拆除和清理。4、一定要做实体浇注前的首件试验排演，以检查模板和浇注工艺的合理性。5、采取有效方法，消除分节段施工缝的痕迹，提高砼外观质量。6、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。参考文献：1 赵红彬, 刘刚. 浅谈李集大桥空心薄壁墩施工技术J. 中国科技信息, 2002(12): 54-56. 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(03):97-99. 3 张铮. 138m高双薄壁空心桥墩翻模施工技术J. 建筑施工, 2005,27(1):45-47.4 岳诚东. 空心薄壁墩翻模施工工艺体会J. 路基工程2008(1):160