朱永明

（江西九江市公路管理局彭泽分局,江西 彭泽 332700）

0 引言

随着国家经济发展，中国基础设施建设已经进入了快速发展的阶段，尤其是在近几年，解决了超大型桥梁工程和施工装备等难题，被冠以基建大国的称号。新建的桥梁都以大跨度、高墩位结构为特点，设计时多考虑节约材料、降低成本和减小结构自重荷载等，都将上部结构和墩身设计为空心结构形式，所以越来越多的桥梁墩身采用薄壁空心结构。桥梁高墩身常见的施工方法有滑模工艺、爬模工艺、翻模工艺等，选择合理的施工工艺对结构施工的质量、成本和安全管控都有重要的影响。翻模与滑模、爬模等工艺相比较而言，翻模法有更大的施工平台，施工作业方便，模板周转效率高，刚度和承载力大，具有较高的实用价值[1-3]。

该文以江州一桥项目等截面双箱室薄壁空心墩施工为例，重点介绍翻模法施工的原理和工艺流程，分析施工过程中的注意事项，总结施工要点，为其他同类工程提供借鉴。

1 工程概述

G220 瑞昌武穴大桥南互通至金丝村段改建工程，起点位于武穴大桥富池互通连接线，沿长江南岸岸线布线，跨下巢湖西北部入江口、江州造船厂规划通道及码头作业区通道，终于沿江大道，与G220 老路顺接，路线全长2.176 km。

江州一桥的桥跨布置为[ （36+（55+100+55）+36）]m，桥跨起点桩号为K0+158，终点桩号为K0+440，中心桩号为K0+299，桥梁全长289 m。该桥主桥上部采用纵、竖向预应力混凝土变截面T 型刚构，引桥上部采用预应力混凝土简支小箱梁，桥墩采用实体墩、矩形空心薄壁墩、桩基础。其中矩形空心薄壁墩墩身高度最大为40 m，墩身截面尺寸最大的为1 400 cm×400 cm。墩身具有尺寸截面大、施工场地狭小、墩身施工高度高、工期紧张等特点，成为全线控制性工程之一。

2 施工工艺比选

高墩施工一般的方法有滑模、翻模和爬模等。滑模和爬模施工工艺类似，都是成本高，工艺复杂，模板随着墩身施工逐步滑动提升，或者是采用液压油缸向上顶升，这种工艺对施工连续性要求比较高，并且混凝土的初凝时间对施工进度影响较大，需要混凝土达到强度后才可以滑动或爬升模板，混凝土面粗糙，外表饰面较差。对模板和支架刚度要求高，安全隐患多，施工机具投入成本高。

翻模法相对另外两种工艺工艺简单、速度快，一般采用大块钢模与施工平台连接在一起，平台可以放置材料，施工方便，产品外观质量好，成本低廉，加工方便，施工速度快，对于桥梁墩身施工是最佳选择。

3 施工技术方案

3.1 模板设计

模板按照墩身尺寸进行分解设计，薄壁墩模板单独设计，薄壁墩身模板每套高度6 m，共4节，分节高度为1.5 m。侧模面板采用6 mm 厚钢板，边带法兰采用12 mm 厚钢板，竖带用[10 号槽钢，间距40 cm，横向加强带采用[14 号槽钢，每节模板上下设置2 道，间距1 m。边带法兰设孔径φ20 mm 螺栓孔，间距20 cm。模板设计见图1。

图1 墩身模板示意图

3.2 翻模法施工原理

翻模施工由4 层模板组成一个基本施工单元，先安装2 节模板浇筑墩身底部第一段2 m 墩身混凝土，模板由连接拉杆固定在墩身上，混凝土达到10 MPa 时，立第三、四节3 m 模板，浇筑第二次混凝土，第二次混凝土达到强度后将下部三节模板拆除，翻升至混凝土顶面上部浇筑第三次混凝土，如此循环交替上升，具体浇筑顺序见图2。

图2 模板翻升示意图

施工工艺流程图见图3。

图3 墩身翻模施工工艺流程图

3.3 测量放样

在承台混凝土顶面上，用全站仪准确地放样墩身四个角点，并用墨线弹出墩身的平面位置，将四个角点延长引测于承台顶面，用水泥钉打入做好标记，以便模板安装时，对模板进行校正。在墩身逐段往上升高时，采用激光铅垂仪配合全站仪对墩身模板垂直度进行检查复核。

3.4 钢筋施工

主筋的加工要根据墩身的高度及每层翻升高度4.5 m计算下料，第一节预埋在承台中的长度要满足锚固要求，因此第一节钢筋长度为锚固长度+墩身长度。主筋采用机械接头等强连接，接头应设于受力较小的区段，在任一焊接接头中心至长度为钢筋直径的35 倍，且不小500 mm 的区段内，在该区段内有接头的受力钢筋截面面积不应超过主筋的50%，间隔交错连接。

主筋预埋既要保证主筋数量、预埋位置的准确性、间距均匀，又要加强安装的竖直度控制。首先在承台钢筋上焊接固定墩身四个角点的主筋骨架，保证预埋主筋的竖直度，其次浇筑承台混凝土时，在主筋骨架四角对称用φ6 mm 钢丝绳加地锚锚固防止主筋倾斜。

在墩身周围设置双排钢管脚手架操作平台，将主钢筋上部用不小于Ф20 mm 水平钢筋把位置固定，然后用倒链校正其竖直度，并用全站仪检校。

主筋采用机械连接的头部要采用镦粗机进行墩粗车丝后进行使用，钢筋螺纹接头端面残余丝头用砂轮机磨平，保证接头连接紧密，在每根钢筋接头部位用红油漆标示出连接长度，防止套筒内部连接长度较短或脱空。并按照规范要求定期进行连接拉力试验，合格后方可进行使用。

箍筋的加工要保证尺寸的正确，其绑扎顺序宜从一端向另一端分层绑扎，间距要符合设计要求，每层要大致水平，分段绑扎高度为4.5 m 一节，与每层混凝土浇筑高度及模板翻升高度相同。

提前判断塔吊大臂与墩柱工作面之间的高差，根据高度需要预埋钢板，以便塔吊附墙件的安装、固结，塔吊提升作业应控制好速度，平稳操作，防止模板出现倾斜，造成安全隐患。

3.5 模板安装及翻身

模板翻升采用塔吊进行吊装，作业人员配合定位，吊装前，需要对模板进行一定的数据计算与试吊装，从而对模板重心，起吊位置进行确定，防止起吊作业时发生模板碰撞混凝土等安全隐患。按照承台顶墨线弹出的墩身平面位置，安装模板，模板的四个角支垫钢板将模板顶面调整水平，模板下面与承台的孔隙用M10 水泥砂浆填塞，既防止混凝土浇筑时漏浆，同时也方便拆模。模板安装要牢靠，垫块交叉布置，每平方米不少于4 个，加强竖直度控制，混凝土浇筑前对模板的竖直度进行复检。

模板对拉筋的接力要调整均匀，以免影响模板的整体刚度，造成浇筑的混凝土面不平整。墩身第一层浇筑混凝土达到一定强度后，将混凝土顶面凿毛，清理干净，绑扎第二层箍筋，安装第二层模板。第二层墩身混凝土浇筑后，将混凝土顶面凿毛，清理干净，绑扎第三层箍筋，翻升第一层模板至第三层，以此类推，循环施工。

高空拆卸模板应用两个不小于5 t 倒链吊住模板背带的两吊环，将模板松动后用塔吊吊放到地面修整平台上进行修整刷脱模剂，一切准备就绪，用塔吊吊修整好的模板安装下一层模板。模板初步安装好后，用激光铅垂仪通过承台顶面控制点检测模板的竖直度，每层模板竖直度偏差大于5 mm 时，应用不同厚的钢板块支垫模板的角点进行纠偏，采用用全站仪或经纬仪检测模板竖直度时，要尽量使置镜点在墩身的检测面的铅垂面上，一般检测墩身的三个面，每节安装模板的竖直度偏差要控制在5 mm 以内。

3.6 混凝土浇筑

混凝土采用输送泵直接泵送入模，通过输送管道末端的混凝土输送软管均匀布料。混凝土浇筑时应分层、分段对称均匀地进行，保持混凝土基本处于同一水平面，保持模板受力平衡。分层厚度30 cm 左右为宜，浇筑后混凝土表面宜低于模板上缘10 cm 的距离。采用插入式振动器振捣，振捣时避免触碰钢筋及模板，振动器插入下一层混凝土的深度不宜超过5 cm，不要漏捣和过度振捣。浇筑完的混凝土要及时凿毛、养生，采用覆盖湿水进行养生。每个施工墩位配置1 套混凝土输送泵管，施工中途不拆除，待一个墩身施工完毕后再拆除。泵管固定于墩身上，可采用钢筋通过墩身拉杆孔进行固定，也可设置预埋件进行固定。

4 注意事项

（1）钢筋安装时当钢筋竖直长度超过6 m 时，采用劲性骨架对钢筋进行固定，防止钢筋倾斜。

（2）主筋墩粗前的切割不能采用割刀或者电焊切割，只能采用砂轮机进行切割，墩粗头部均匀饱满，车丝的丝牙均匀连续，并且保证丝牙长度超过连接套筒的长度，防止套筒内部连接长度较短或者脱空。

（3）采用机械连接的钢筋，在施工前进行套筒的抗拉测试。

（4）高空拆卸模板前，必须用2 个不小于5 t 的手拉葫芦对模板预先吊装，然后抽出拉筋，拆下竖带和水平围带，利用塔吊将模板吊放到地面对模板进行修整和刷脱模剂。

（5）导链调整模板后，焊接处易脱离，造成变形，模板在周转使用过程中，要经常检查其表面及肋带，及时修整，以确保表面平整度及外形尺寸满足设计及规范要求。

（6）混凝土浇筑时分层均匀布料浇筑，以免对模板形成偏压，振捣的不对称也容易对模板形成偏压，影响模板的竖直度。混凝土应分层分段均匀对称地浇筑振捣。

（7）每节混凝土浇4.5 m 高，模板刚度稍有不足，在浇下一节时，发现在接缝处易产生小的错台，影响模板的竖直度，在混凝土浇顶面比模板顶面低10 cm，可避免接缝错台。

（8）浇筑完一层，拆模后混凝土应及时用塑料薄膜包裹覆盖养护。

5 结束语

双箱室等截面薄壁空心高墩的施工工艺选择对于结构高效快速地完成至关重要，该文借江州一桥大断面、高墩身的桥墩施工，介绍了不同工艺的优缺点，以及翻模法的施工原理和工艺流程，分析了模板设计的施工要点。针对翻模施工的顺序、质量通病、安全风险等因素进行了原因分析和探讨，并提出了防治措施。江州一桥目前薄壁墩已完工验收，墩身采用翻模法施工工艺简单，模板利用率高，墩身质量好，成本也降低了约10%，具有良好的经济效益和社会效益，为同类型薄壁空心的高墩柱施工提供了可借鉴的经验。