曹震

（中交路桥华北工程有限公司，北京 101100）

桥梁高墩施工是高速公路建设工程中最重要的内容，对提高高速公路桥梁稳定性有重要价值和作用。其中，高墩施工作业具有高空作业多、施工环境长、建设周期长、安全风险大的特点，为了有效降低施工难度，提高质量控制水平，应进一步选用优势更突出的翻模施工技术，以此来更好地克服施工质量影响因素。

1 高速公路高墩桥梁工程及翻模技术原理概述

翻模技术是传统爬模技术的现代化演变，因此其技术工艺带有相对的特殊性，能更好地适应多样化变截面高墩施工，就像锥形、矩形等。高墩翻模施工及工艺主要由模板、支架和垂直起吊施工构成。在施工开展前的木模或组合钢结构应用时，需要充分借助其高强拉杆的作用力，保证墩身内模与外模相互作用[1]。在整个技术的应用过程中需要结合保证大块定型钢模与墩身外模的匹配度。其中，应用于翻模施工中的浇筑钢筋混凝土发挥着核心基础作用，需要由下至上地开展浇筑工作，并交替循环进行，在保证其与设计高度相符后，才能结束浇筑。由于翻模施工在作业技术范围之内，因此可将其分为施工准备、作业平台安装、凝土浇注、钢筋绑扎安装及内翻模组装以及维护等多个阶段。相较于高墩滑膜与高墩爬模，高墩翻模技术在保留和吸取二者施工优势的同时，也对克服其缺陷产生有效作用，既可以保证合理划分各施工作业平台及模板，还保证了施工体系的独立性，避免了连续施工，相关施工人员应提高翻模技术的应用水平，促进施工组织的扁平化。

2 高墩翻模技术的工艺实施要点

2.1 工程简介

济源到洛西高速第三标段全长为19.958 公里，全线都处于河南省孟津县境内，K23+425～K43+383 是其路基起讫桩号。全程总共设立3605.2/8(m/座）大桥，82.2/1(m/座）中桥，624.68/4(m/座）匝道桥，127.2/1(m/座）分离式立交桥，1290.4/13(m/座）天桥。标段内共有空心薄壁墩81 个，横截面尺寸7m×3m，最大墩高44.6m。翻模施工工艺流程图，如图1 所示。

图1 翻模施工工艺流程图

2.2 墩身节段划分

需要依据墩身高度、墩身截面尺寸、综合考虑起重装置的起重能力和施工钢筋长度等因素，明确分断面高度。空心薄壁墩每节4.5m，标准模板高度2.25m，模板结构采用三节模板一套作为标准，向上时每次翻升两节，该部分保留用于接头模板。使其可以与9m 长的定尺钢筋互相兼容。

2.3 施工平台搭建

模板外应安装带防护栏杆的施工平台，模板底部栏杆外应安装封闭式安全网。 保持一个圆形的施工平台，并用木板覆盖。具体可以根据实际施工需要指定具体尺寸。将人孔安装在固定位置，以便人们可以上下移动。严禁在工作台上堆放重物、杂物，例如钢筋、大型机器等机械设备。

2.4 翻模过程

施工进行放样和检查时使用全站仪，在将混凝土注入每个墩身之前，必须要对模板四个角的平面坐标进行详细测量。当阳光产生的影响是最小时，再进行施工测量和放样。复核，以减少日照影响墩身侧移。

模板经过人工辅以安装，由塔式起重机提升。在进行起吊之前，需要反复检查模板与混凝土是否完全分离，确认吊装紧固件的牢固程度，工作台上的机器、工具和材料是否已清理干净。为确保工作环境安全，将派专人指导吊装模板。在安装完所有模板后，需要检查它们的实际平面位置、顶部高度、节点连接、垂直与水平稳定性等。在第一节模板安装之前，用砂浆沿模板底部设置找平层，同时在桥墩底部设置零接缝模板，将零接缝模板顶部与墩身旋转模板连接起来，并支撑底部边缘砂浆找平层，模板底边与承台的接触边要求设计为锐角，安装程序是先安装外模部分，后进行内模安装。同时，应内撑外拉，并用螺栓固定节间，以避免在混凝土浇筑过程中发生位移和漏浆。待浇筑完混凝土底节，等到达到规定强度后，即可安放第二节墩身中需要的钢筋和模板。将第二节模板安装在第一节模板的顶部，用螺栓固定顶部和底部模板，将内模板抬起并保持与外模板保持到同一个水平，随后使用预设的拉杆，将下部模板与模板固定，调整到标准位置，安装并固定好对拉螺杆；剩下的工作与第一节墩身施工过程相同。模板翻升先向外再向内、先向下再向上逐节逐块进行。当第二段混凝土达到规定强度时，要对第一段模板（拿住未拆除的模板进行支撑）进行拆除。在拆卸时，先将拉杆拉出，然后拆下模板连接螺栓，随后将模板向上提起。进行高空作业时，应提前使用倒链把模板挂在上模板之上，同时拧紧以避免模板脱落，等到外模板完全与混凝土分离后，使用塔式起重机将外模轻轻吊起，解除倒链，接下来，将模板提升到模板修整位置展开维修以备用。等第三部分钢筋安装好后，把模板用起重机吊起，然后安装，安装方法和之前一样。在对底部的两节墩身混凝土进行浇筑时，具体校正方式可以采用拉缆风绳方式，在开始处理第三节墩身混凝土时，可以在下层节段混凝土顶面预埋扣环用以校正（图2）。

图2 翻模施工示意图

2.5 墩身线性控制

高速公路桥梁高墩施工地点一般都在地势地形复杂的地段，其中垂直度精度控制是高墩施工控制的难点，也是工程的建设要点。由于高速公路桥梁高墩具备比较高的墩身高度以及面积较小的横截面，所以整个重心偏高，在墩身柔度较大的条件下，整体轴线的准度控制难度较大。选择使用全站仪用于测量施工中的墩身垂直度，在测量时，对空心墩定位使用全站仪，用以支力空心墩模板，同时在控制墩身高程时使用水准仪，用于协调相对高程。在进行墩身施工期间，在每次支立模前应保证墩身位置的准确性，结合墩身位置开展精确放线施工，待复刻好模板后再进行混凝土浇筑。

2.6 墩身钢筋制作与安装

墩身钢筋的制作与安装是高墩施工技术与桥梁建设中的重要构成部分，本工程根据墩身钢筋制作的相关要求将其长度控制为9m/节。完成前两段墩身施工在施工开展过程中线，等到施工全面完成后，加长后续墩身的钢筋，以方便对空心墩身的直径达到灵活掌控，同时采取直螺纹切割工艺，保证其长度在78mm、外径48mm、内径30mm，套筒的加固工作也要做好。要对箍筋与撑筋的固定状态做好保障，首先要全面掌握电弧点加固工艺，通过实现电弧塔接焊来提高焊接施工的牢固性。相应地，在墩身在应采取套筒加固的形式来提高质量水平[3]。

2.7 混凝土浇筑与养护

在施工之前，要对底部接茬工作做好准备，同时，在浇筑混凝土之前，接茬地方保证干净及湿润的状态。混凝土垂直输送方式的选择经过综合实践考虑后选择泵送方式、扬程、速度、性能和稳定性等因素。安装泵管时，尽量减少弯头并保持至少90°。固定混凝土输送泵管时，注意不要碰触架设泵管的墩身模板，以免出现当混凝土被泵送时，因泵管的冲击力而使模板发生移位。安装泵管时，需要用卡箍固定泵管的接头，同时固定在墩身上。在墩底部安装一根长10～20m的水平管与混凝土泵的出口相连，泵管要根据墩高的增加而增加，浇筑混凝土时，要在浇筑台中央放置一根水平管，用软性管材连接出料口，沿墩身均匀注入混凝土，混凝土下落高度不应超过2m。否则，需要通过加长泵管和软管、安装柱筒等方法来降低混凝土的自由落体高度。在进行高墩混凝土浇筑的时侯，使用输送泵，一泵到顶，如果输送时的高度超过一台泵的高度，要使用接力泵送，但在使用时，一定要安装接力储料斗的工作台，且需要最大程度缩短接力站台的高度。墩身混凝土的养护必须在墩身上部外露面和墩身周围包覆土工布，并结合喷淋水（喷淋水管也需要安装在墩身底部附近）。可以通过喷涂养护剂在维护期间。

2.8 模板拆除

拆模步骤：松开拉杆法兰→拆除横向模板连接螺丝→起重设备吊住模板在拆除竖向模板连接螺丝→工人用撬棍撬松模板→将其吊开。模板拆除起重设备根据现场实际情况而定，墩高≤25m采用25T吊车，25m-40m采用70T吊车，40m以上配置塔吊。具体步骤如下：工人在该需拆除模板环向操作平台上将拉杆法兰拆除，并拆除拉杆。从下往上依次拆除。拆除完毕后将拉杆集中捆绑，法兰、铁片集中装袋。用起吊设备转移至其它使用部位。拆除模板螺丝需准备好小灰桶，便于拆除螺丝时直接将其收集在一起。不得随意乱放，或直接重上往下扔，避免高处坠落伤及他人。施工人员利用起重设备吊住模板上方，将不小于φ12 的钢丝栓在模板两侧，在模板两侧约50cm 处（根据模板实际槽钢布置而定）焊接设置吊环（吊环用不小于φ25 圆钢握成U 字型与模板竖向槽钢进行焊接，运用单面焊进行焊接，保持不低于10d 的长度，同时使用卡环锁扣。禁止将卡环直接锁扣在竖向模板螺丝眼上。避免在吊装及转运过程中至模板变形或是脱落伤及他人。竖向螺丝必须在起重设备将其吊住时方可拆除。

图3 吊环示意图

待竖向螺丝全部拆除完毕及清理拆除模板上所有易脱落物体，避免吊装或转运时掉落伤人。工人在上方未拆模板环向平台上用撬棍将模板两端同时撬松，此时起吊设备必须处于受力状态，避免模板竖向自由脱落对起吊设备及墩身成品的伤害。

图4 拆模示意图示意图

3 高墩翻模施工质量控制措施

3.1 混凝土浇筑

混凝土浇筑是高速公路桥梁高墩翻模作业的重要构成部分，为了保证质量控制的有效性，应严格管控混凝土材料的规格、质量和性能参数，其中高墩混凝土配合比应结合施工设计的相关标准，从强度等级、耐久性、体积稳定性等方面着手，在进行混凝土拌和时，将高效减水剂双掺矿粉和粉煤灰掺入其中，从而减少过程中出现的水化热反应，提高后续混凝土浇筑的作业质量。混凝土浇注泵管需要在泵水充分冷却后，有效降低泵送过程中混凝土吸收的热量。另外，浇筑时要确保混凝土的自由落体高度严格控制在2m 以内，使混凝土保持均匀一致。

3.2 翻模施工垂直度控制

结合本工程的施工技术应用情况，造成垂直度准确性不高的因素主要包括以下几点：第一，墩身模板在施工前未调平，导致后续翻模施工完毕后，模板拼接存在偏位。第二，模板加工存在的问题。其尺寸具备一定程度的误差，导致模板在拼接后出现较大的尺寸和点位误差。第三，外界客观环境因素的影响，受天气温度等外部条件因素，造成施工测量数据的精确度不高。第四，模板截面存在整体扭转的情况，导致全站仪在测量时，其最大定位偏差超过标准范围。第五，测量过程中的人为误差情况，造成墩身施工截面数据的测量值存在较大出入。

3.3 墩身防扭曲控制

要将量取的内外模版对角线尺寸在进行翻模结构尺寸检查时保持在底部。以混凝土浇筑为例，应派遣工程负责人员进行现场实时监测，与此同时，在判断是否存在异常时首先要明确了解留底对角线数据，对墩身内部脚手架以及底节模板做到科学管理。同时，还要合理应用全站仪进行复核，对墩身截面的相切点进行检测，以此来保证结构误差在合理的范围内，以此来有限避免出现桥梁墩身扭曲的现象。

结束语

总而言之，本文主要探讨高速公路桥梁工程和高墩翻模施工技术，进一步证实了翻模施工技术在高墩施工作业中的可行性、科学性与合理性。为了更好地满足高速公路工程对质量、进度等相关要素控制的需求，相关工程项目在翻模施工中应注重作业平台的搭建，保证其安全、平稳与宽敞，确保满足施工作业的刚度需求，保证模板偏差在合理的范围内，确保高墩墩身混凝土的外观平整、线条直顺，为后续桥梁施工奠定良好基础。