薄壁墩翻模施工方案比选(邢又家 董士龙)

薄壁高墩翻模施工方案比选德昌高速公路A5合同项目部邢又家董士龙摘要：针对目前越来越多的高墩翻模施工，施工工艺的日趋成熟，本文结合江西省德昌高速A5合同段昭林高架桥薄壁墩的施工，就成本、进度、安全、质量等几方面对有支架和无支架施工工艺进行比较分析，探讨两种工艺的优缺点。关键词：高墩、支架施工、无支架施工、比选1.前言随着社会的发展，交通需求突飞猛进，近几年国家大规模进行基础设施建设，公路建设迎来了前所未有的大发展。高速公路由东部修到西部，由平原修到山区。由于山区地形、地势的特殊要求，山区高速公路的设计和施工势必难度大幅度提高。山区地形起伏较大，多采用高墩结构。目前高墩施工中，主要存在翻模及滑模两种施工方案，鉴于滑模施工对墩身混凝土强度增长及施工连续性要求较高，遂实际施工中采用翻模施工居多。其中翻模施工又有支架施工和无支架施工两种工艺。有支架施工，顾名思义利用脚手架作为工作平台，支架随墩身升高而升高；无支架施工即利用新建墩身作为承载体，将墩身模板与工作平台做成整体，进行提升。2.工程概况昭林高架桥桥长929米，共有薄壁墩44座（其中墩高10米到50米不等），1~9#共计18座采用无支架施工，10~22#共计26座采用支架施工。薄壁墩墩身为6.5X2.2米截面结构，C35砼，跨径40米。每三跨共用一台塔吊，塔吊臂长56米，安装在4#、10#、13#、15#、18#，其余墩采用汽车吊。每台塔吊供相邻的6个薄壁墩使用。模板采用大块钢模拼装，每节1.5米高，每次浇注3.0m。两种施工方案用模板相同，无支架施工模板由施工队伍自行加装工作平台。

3．支架施工工艺支架施工操作系统主要由模板及纵横肋、脚手架与作业平台、模板拉筋、手拉葫芦、塔吊安全网等组成。脚手架采用国标外径4.8cm的钢管，墩身施工前墩身四周搭设三排支架，上铺设竹排作为工作平台，示意图如下图。同时为手拉葫芦提供受力点，采用手拉葫芦提升模板，塔吊提升材料。支架作为钢筋绑扎及模板提升操作平台，同时沿支架搭设爬梯供工人上下。混凝土采用地泵垂直输送，泵管固定在支架上，避免与模板触碰。为保证支架稳定性，在地面上6.4米处设置第一层附着支撑与墩身连接成为一个整体，之后每5.4米设置一层支撑附着。普通段支架平面图 附着支撑固定断面支架平面图支架立面图普通段支架平面图 附着支撑固定断面支架平面图支架立面图4.无支架施工工艺无支架施工操作系统主要由模板（包括工作平台及安全网）、塔吊、模板拉筋等组成。0模板订制时与支架施工相同，为适应无支架施工，对模板进行改装，采用e28及①12钢筋加工操作平台，示意图如下图。采用塔吊（或汽车吊）提升材料及模板，钢筋绑扎利用模板上工作平台进行安装。由于无支架对钢筋进行固定，主筋采用4.5米每节进行加工，采用机8械连接。工人上下利用墩身拉杆孔焊接钢筋爬梯，混凝土采用地泵垂直输送，泵管固定在墩00模板模板模板^护栏操作平台^栏操作平台-护栏操作平台—模板模板模板^护栏操作平台^栏操作平台-护栏操作平台—0无支架施工操作平台示意图001001001身上采用墩身拉杆孔焊接钢筋十字撑进行固定，尽量避免与模板触碰。表1工艺比选表项目支架翻模施工无支架翻模施工施工平台模板等工序施工需要搭设钢管满堂支架施工平台，耗用大量材料、人力施工平台以支撑好的模板为支撑点，在模板四周焊接三角架作为外围施工平台模板提升采用手拉葫芦提升，小型机具，成本低廉，效率较高，施工周转快采用塔吊提升，占用塔吊时间长，安全系数没有手拉葫芦咼钢筋焊接钢管支架铺设竹胶板等作为工作平台，钢筋接长每次9米，稳定性较好，可以利用钢管支架对钢筋进行固定钢筋接长每次不能太长，每次按4.5米接长施工，钢筋接头数量增加，施工工期长，接头所耗用材料、人力多，经济上不可取。混凝土浇注采用罐车水平运输至地泵处，由地泵垂直输送入模板内，泵管固定在支架上。泵管安装由于有支架作为工作平台，速度较快采用罐车水平运输至地泵处，由地泵垂直输送入模板内，泵管固定在墩身上。利用爬梯安装泵管，安装困难，危险性较大5．工艺比选本桥在0~9#、10~22#段分别采用了无支架施工及支架施工工艺，可以说对于50米以下高墩施工两种施工工艺各有千秋。下面就两种工艺从以下几个方面进行比较分析。⑴质量方面从整体上来说，支架与无支架两种施工工艺对于质量控制是一样的。无支架施工由于没有支撑物对主筋进行支撑固定，无疑增加了钢筋安装的施工难度。因此采用4.5米长钢筋作为接长钢筋，比支架施工增加了1倍的机械套筒连接头，鉴于增加了连接头，必然增加了质量隐患，这就要求质检员在施工过程中加大质检力度。⑵成本方面支架施工需要使用大量的钢管、扣件，但同时减少了对塔吊的依赖，不需要对模板进行二次加工；无支架施工节省了钢管的费用，增加了模板加工的费用，及对塔吊的使用率。本文以19#墩右幅（支架施工，墩高38.382米）及4#墩右幅（无支架施工，墩高37.166米）为例，进行分析如下表。表2成本比选 单电位：元费用施工工艺\钢管扣件（采用租赁形式）模板改装费用（多个墩柱均摊）钢筋套筒费用塔吊费用人工费支架施工3600031601500011640无支架施工020062703600013320从上述表格数据，可以看出，支架施工在费用上由于钢管扣件采用租赁形式，大大节约成本，总体上来说比无支架施工要节省费用。由于支架施工对塔吊的占用率远小于无支架施工，所以塔吊可以同时为相邻6个墩身作业，而不互相影响，提高了塔吊的效率⑶进度方面由于支架施工发展较早，施工工艺相对成熟，工人操作也较熟练，形成了一套稳定有序的流程，相对节约大量时间。经过实践证明，基本上搭设支架、绑扎钢筋、连翻三次模板，共5天一个循环完成9米施工任务，最后用3~5天时间进行支架拆除。仍以19#右幅薄壁墩为例，38.382米高，9米一个循环，共计5个循环，包括拆支架时间，共计28~30天左右。无支架施工现在在高墩施工中使用也很普遍，施工工艺也趋于成熟，但根据工作平台及墩身形式的不同，工艺也不尽相同，现以本桥4#右幅薄壁墩为例，由于高空作业采用塔吊吊装模板，在拆装模板时缺乏完善的工作平台，故翻模耗用时间较多，基本维持在1天1~1.5米左右，因此4#墩右幅37.166米，共计25~37天左右。可见无支架施工随着工人的熟练程度的提高，及安全防护的加大，施工进度有较大的提升空间，如达到2m每天，则要比支架施工要快。⑷安全方面高墩施工，属于高空作业，向来是桥梁施工中的重大危险源，尽量避免安全事故的发生一直是我们桥梁施工中的首要任务。支架施工由于采用支架作为工作平台，相对来说安全性要高一点，但这就对支架的安装提出了较高的要求。支架钢管自身是否有质量缺陷、支架的垂直度、扣件连接的紧固程度、支架的抗风能力、支架搭设的基础的稳定性、支架与墩身的固结、防落网、防眩网的安装、操作平台的铺设、爬梯的安装都是我们日常施工中的控制要点及检查重点，必须引起足够的重视。支架搭设及拆除都是比较危险的操作，必须有专人在现场指挥，操作工人必须带好安全帽系好安全带，地面指挥人员要随时注意便道行人、高空落物等一切安全隐患。同时位于河边或河道内的高墩对支架施工提出了严峻的考验，必须对支架的基础、支架底部加固进行专项处理，防止河水冲刷。但支架施工对于钢筋的绑扎、模板的提升都提供了非常牢固的操作平台，加大了高空作业的安全性。无支架施工采用模板自身安装工作平台，工人上下采用沿墩身垂直爬升。在钢筋绑扎的过程中，有模板提供的工作平台，安全性是较高的，但在模板翻模的过程中，采用塔吊提升，由于模板上的工作平台靠近模板上口，对于模板上的螺丝拉杆拆除存在一定风险。因此在模板提升过程中要求必须提高警惕性，采用安全带、安全绳等提高工人的操作安全系数。另外在焊接爬梯的过程中，工人无操作平台可借用，也增加了一定的风险。不过无支架结构形式灵活，受地形场地、天气的影响较小，较适合地形复杂天气多变的山区应用。6．结语通过从质量、成本、进度、安全的几方面的综合比较，我们发现在本桥施工中两种施工工艺都比较适用，但支架施工更适合本桥的实际情况，更能节约成本。提高效率。总得来说，支架施工合适跨径小、高度底、施工