空心变截面高墩翻模施工工艺

摘 要： 空心薄壁高墩施工重点是解决内模和外模安装及拆除、钢筋和混凝土运输以及混凝土浇筑等工作。采用的施工方法一般有落地支架提升模板、滑模、翻模等施工方案。落地支架提升模板方案支架材料用量较大，投入较高，施工速度较慢，且施工安全性不高；滑模施工速度较快，但滑模工艺要求严格，质量难以控制，管理难度较大；翻模施工工艺较简单，施工较连续，速度较快，且可以充分利用常备构件，材料用量少，投资小。高墩翻模施工，结合工地实际情况分为塔吊翻模施工和无塔吊翻模施工。本文主要探讨节省成本的无塔吊升翻模施工工艺。

关键词： 空心薄壁墩 无塔吊 翻模施工

中图分类号： TU74 文献标识码： A

1、翻模施工原理

翻模施工的基本原理是：将墩柱分成若干段浇筑，将工作平台支撑于已达到一定强度的墩身混凝土上，以液压千斤顶或手拉葫芦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、混凝土的浇筑、振捣等作业。内外模共设三节，每节高2.25m，在整个翻转模板施工过程始终保持有一节模板与已凝固的混凝土接触，作为爬架及上层模板的支承结构，避免接缝“错台”保证混凝土层缝平顺，同时避免浇注上层混凝土时出现“流泪”现象。另外两节模板向上翻生。通过调整模板角连接螺栓的位置来适应墩身截面尺寸变化。见下图：

2、施工工艺和流程

2.1高墩翻模法施工系统

自爬升翻模结构由提升系统、模板系统、工作平台、安全设施和附属设备等部件组成。

①提升系统的提升架底座采用型钢和钢板组焊的伸缩式箱型梁形式，用Φ22的精扎螺纹紧固连接。上部采用万能杆件组拼内爬升架，手动葫芦提升，其顶设置操作平台，安放提升材料卷扬机，设摇头扒杆吊运钢筋及机具；墩身挂钢筋梯，铺木板供人员上下立拆模，内架上左右设三层平台存放内模；模型立面用安全网全封闭防护。

②模板系统采用拉杆式整体钢模，由定型钢模、拉杆组成，模板由钢模加工厂依据施工图订做。要求在加工厂严格进行模板试拼，试拼分水平方向的试拼和垂直方向的试拼，尤其要注意模板第一次翻升后垂直方向的试拼。模板及支架具有足够的强度、刚度和稳定性，能承受浇注混凝土的重力、侧压力及施工中可能产生的各项荷载，并保证混凝土结构尺寸和相互位置的正确。

③工作平台由型钢搭设，其上铺设木板，形成工作平台。工作平台随墩身施工逐渐加高，主要提供人员工作和小型机具的操作平台，为模板安拆、钢筋安装提供作业空间。

④安全设施由上部平台1.5m高围栏、四周布防落网围挡、横向距地面4m及向上每升高10m位置各一道安全挂网等组成。

2.2模板设计、制作、安装及翻升等

2.2.1模板高度选定

因墩身较高，综合考虑节段施工时间、机具长度及钢筋配料和减少施工缝数量等方面的因素，每套翻模模板设计分为3节，每节2.25m，共6.75m。施工时，每次翻升2节模板，浇筑混凝土4.5m。

2.2.2模板构造设计

薄壁空心墩模板分为外模和内模。外模采用整体钢模板包括钢外模面板、边框、竖肋、横肋、背带、对拉螺栓、四角螺栓、吊环等。内模分为等截面处内模和墩上下两端变截面处内模两种。等截面处采用定型钢模板。考虑墩为空心封闭式，施工完毕后上端内模无法取出，变截面处内模采用木模或竹胶板。

2.2.3模板翻升方法

模板翻生的时间需要十分精确的掌控，因为整个模板系统都是支撑在最下面一节混凝土上。拆模时间过早会对起支撑作用的混凝土产生不可修复的破坏。保证7天强度达到40%以上才才可翻模施工。

翻模施工时，拆模后将模板向外移出再利用提升架和手动葫芦向上翻升，并由人工配合。每次翻升保留最上一层模板，把下部两层模板拆开并移出，并放置于最上层模板相应位置上，进行模板组装并将其与下层模板连接固定。如此循环直至墩身封顶。

2.2.4模板的安装及校正

对进场墩身模板进行认真检测并进行分类堆放，便于施工时配模，立模前须对模板进行除锈和涂油。施工时内外模同时安装，先安装标准块，再安装收坡块，安装模型时内模施工人员站在墩内杆件搭设的平台或预埋的爬梯上，外模施工人员站在墩外用钢管搭设的作业平台上同时将模板扶稳，先将下层拉杆穿好用螺栓固定，为保证空心墩壁厚，采用地托和钢管作内撑，在上层拉杆未穿好之前将内撑调好用人扶住再将上层拉杆穿好固定。

空心薄壁墩内模施工时，等截面处钢内模随外模一起翻升，变截面底木模先不拆除，待墩身施工至上端变截面时，钢内模拆除完毕后，再用手拉葫芦提升，组装倒置于上端变截面处。内外模加固方法采用只设内模支架，内外模采用φ22对拉螺杆连接。内模等截面段用钢管将其斜交顶拉，用以紧固对拉螺杆的钢管水平放置；外模用以紧固对拉螺杆处的钢管竖直放置，并注意钢管头应置于要翻升模板的接头处，以利于外模的拆除翻升。

模板校正：在上节混凝土浇完待终凝后，及时放下节混凝土顶部四个角点，作为下节模板校正的基准。每次立模完毕后，由技术人员进行复测其平面位置、顶部高程及垂直度。若有偏差，及时校正，直到合格为止，确保墩身平面位置准确，垂直度不超过0.3%H且不大于20mm。为保证混凝土外观，模板接缝处设置薄塑胶带，并设置足够的拉杆，以防止混凝土浇筑时不漏浆。

2.2.5模板定位

标高用水准仪或全站仪、边线用全站仪、垂直度用锤球控制。

垂直度控制为高墩施工的重点控制项目，由于墩身较高以及分节段施工，其竖直度控制不同于普通墩柱施工，应每节检查，重点控制。

2.3钢筋加工及安装

2.3.1钢筋连接方式选择

高墩钢筋连接多采用钢筋直螺纹机械连接技术。钢筋直螺纹连接是通过钢筋端头特制的直螺纹和直螺纹连接套咬合形成整体的一种连接方式。根据需要从厂家订做相应直径的钢筋直螺纹连接套，应有产品合格证；套筒两端应用塑料密封塞扣紧；包装箱外应标明产品名称、型号、规格和数量、制造日期和生产批号、生产厂名。

连接套制作材料用45号优质碳素结构钢或其它经试验确认符合要求的钢材。连接套的屈服承载力和抗拉承载力不小于被连接钢筋屈服承载力和抗拉承载力标准值的1.10倍。接头的性能符合《钢筋机械连接通用技术规程》接头性能的规定。

工艺流程：

钢筋滚轧直螺纹连接的工艺流程为：钢筋原料切头机械加工（丝头加工）套丝加保护套工地连接。

1）钢筋下料：所加工的钢筋应先调直后再下料，切口端面与钢筋轴线垂直，不能有马蹄形或挠曲。为保证切断面垂直平整，下料时采用钢筋切割机切断；

2）钢筋滚丝：加工丝扣的牙形，螺纹必须与连接套的牙形、螺距一致，有效丝扣内的秃牙部分累计长度小于一扣周长的1/2。剥肋滚轧直螺纹的螺纹制作分为两个工序，即钢筋切削剥肋与滚轧螺纹。两道工序在同一台设备上一次完成。

2.3.2钢筋的安装

接头位置应相互错开。当多根钢筋的机械接头位于不大于35倍钢筋直径范围内时，视为接头处于同一连接范围，该范围内有接头的受力钢筋截面面积占受力钢筋总截面面积的百分率不宜超过50%。

箍筋用扎丝进行绑扎，末端应向内弯曲。相邻箍筋弯钩接头沿墩高方向交替布置。

2.4混凝土浇筑

由于墩柱较高，且无塔吊等大功率起重设备。混凝土浇筑采用泵送混凝土。浇筑过程中一般控制模板中心线位移的方法，在模板上吊重垂球，在地面十字线上检查模板的移动与扭转尺寸，或采用全站仪进行纵横向中线测量进行控制。测量发现偏差时及时纠偏。纠偏方法采用收放缆风绳和顶撑的方法进行。在模板安装时，在顶部和中部设纵横向缆风，当观测发现偏移时马上进行纠偏，保证垂直度不超过0.3%H且不大于20mm。

结语：

翻模施工工艺适用于大、中桥各种空心高墩，以及各类烟囱等工程实体的施工，具有广泛的推广价值。

参考文献：

[1]董博，王宏宇，郭廷泰.连续刚构桥高墩施工技术[J].山西建筑，2010，16：304-306.

[2]李金亮.高速公路桥空心薄壁高墩翻模施工技术[J].山西建筑，2010，27：326-327.

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