变截面双柱矩形空心薄壁高墩翻模施工技术

摘要：本文结合具体工程案例，详细阐述了变截面双柱矩形空心薄壁高墩翻模施工技术的应用要点。

关键词：变截面;空心薄壁;高墩;翻模

一、工程概况

昆明绕城高速东南段热水河大桥左幅K81+005（10*41m）桥全长420m，上部结构采40m预应力混凝土T梁;桥墩采用钢筋混凝土矩，等截形实心双墩柱和钢筋混凝土矩形空心双柱墩。实心墩柱分等截面和变截面面方墩柱径为1.6m、1.9 m，其下分别设置桩径为2.0、2.2m的钻孔桩基础。变截面墩顶方形柱径为1.9、2.1m，横桥向方向不变，顺桥向两边以坡度1：80渐变，其下分别设置桩径为1.6、1.8m钻孔桩基础;空心墩墩顶方形柱径为2.5m，横桥向宽度不变，顺桥向两边以坡度1：80渐变，其下设置桩径为1.8m钻孔桩基础，壁厚为0.5m。两岸桥台均为重力式桥台。

该桥4号墩设计墩身高度74m，下部桩基为桩径为1.8m的钻孔桩基础，桩长52m，墩身为变截面薄壁空心高墩。左右两墩柱间设置五道系梁相连接。实心段与空心段间隔设置：底部实心段高度250cm，顶部实心段高度150cm，中间实心段高度300cm，空心段高度916.7cm。

二、施工方案（塔吊起吊、翻模施工）

（一）塔吊的布设

塔吊中心位于路线中心线上，施工电梯与塔吊并排布于两个墩身中间。具置根据地形情况确定，负责相邻桥墩模板、小型机具的提升等。

（二）翻模模板制作、安装及翻升

1、模板分节高度

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，共加工两套翻模。施工时，每次翻升2节模板，浇筑混凝土4.5m。

2、模板构造设计

为保证混凝土外观质量，墩身模板采用拉杆式组合钢模板。钢模板面为5mm钢板，横边框为12mm

钢板，横肋为6mm钢板，纵肋为8#槽钢，纵边框为12mm钢板，背楞为20#槽钢，边框采用螺栓连接，采用拉杆对模板进行调节。

3、模板翻升方法

翻模施工时，拆模后需要将模板向外移出再利用塔吊向上翻升。每次翻升保留上面一节模板，把

最下面二层模板拆开并移出，利用塔吊将模板吊起，并放置于上层模板相应位置上，进行模板组装并将本节模板与下层模板联接。

施工时第一节段模板支立于承台顶上，第二节段模板支立于第一节段模板上，第三节模板，第三节模板立于第二节模板上。第一次浇筑混凝土6.75m，待混凝土达到终凝后绑扎第四层、第五层钢筋。砼达到拆模强度后拆除第一节段模板同时拆除第二节模板的最下层拉杆，此时荷载由已硬化的墩身混凝土传至墩底。待第一节段模板作调整和打磨后后利用塔吊、手拉葫芦将其翻升至第四层，第二层模板翻至第五层，依此循环向上形成拆模、翻升立模、模板组拼、钢筋焊接绑扎、接长泵送管道、灌注混凝土、养生和测量定位、标高测量的不间断作业，直至达到设计高度。

4、模板定位

标高用水准仪、轴线用全站仪、垂直度用激光铅直仪控制。

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。本标段高墩施工采用激光铅直仪控制模板的铅垂误差，基本原理及使用方法如下：

激光铅直仪基本原理是利用一条与视准轴重合的可见激光产生一条向上的铅垂线，用于竖向照直，测量相对于铅垂线的微小偏差以及进行铅垂线的定位传递，每节墩身模板安装时利用激光铅垂仪向上投测地面控制点。使用时首先将激光铅垂仪安置在地面控制点上，进行严格对中、整平，接通激光电源，打开激光器，即向上发射出竖直激光基准线，在模板底面上放置绘有坐标网的接收靶，激光光斑所指示的位置即为地面控制点的竖直投影位置，以此控制墩身垂直度。

5、模板安装与拆除方案

钢筋绑扎完毕经检查合格后可以开始立模。立模前，先清除接茬处杂物，若承台表面不平整。在承台顶面外膜的位置铺一层2cm左右的1：2的找平砂浆，模板与找平砂浆之间安放10cm宽、5cm厚的海绵条防止漏浆。钢模的支立采用塔吊配合，先支立外侧端模两块，然后依次支立外侧前后边模两块。模板使用4mm钢丝临时固定在站立钢筋上，模板之间用连接螺栓（Φ21mm）连接。最后调整外侧模板的垂直度，拧紧连接螺栓。检查、调整所有模板的垂直度、空间位置及水平标高。模板组装精度严格按照规范施工。待砼终凝后，及时对砼表面拉毛处理，以便上下两层砼连接紧密。

6、墩身上部实体段施工

由于墩身实体封顶前要取出内模。所以分段浇筑至上部倒角结束。剩下1.5米实体段单独封顶。在墩身浇筑到隔板底部倒角时，在距倒角顶200mm位置预埋[10槽钢，待墩身内模拆除后，在倒角处利用[10槽钢搭设横撑，在上面放置方木及隔板底模，浇筑隔板砼，浇筑砼时可在隔板合适位置预留80cm×80cm预留孔方便拆除底模，预埋钢板浇筑上部倒角段时在距倒角顶120mm处对称预埋双槽钢（][10）悬臂托架，间距500mm。倒角混凝土强度达到脱模要求后，取出内模，在预埋的悬臂托架上搭焊[10的槽钢支撑实体段底模。封顶混凝土浇筑前注意各种预埋件的布置。

7、空心墩内横隔板施工

为方便拆装及施工，墩内模板采用组合钢模板，并搭设钢管支架，作为作业平台。为增加支架整体稳定性，支架四周需固定在墩身混凝土中。浇筑至横隔板以下50cm处，顺线路方向在墩身壁上预留四道φ180mm圆孔。横隔板施工时在孔内设置四道φ150mm钢棒，其上搭设方木支架，作为横隔板立模的作业平台。

8、墩柱中系梁和盖梁支撑体系

柱子施工时在系梁和盖梁底部以下的适当位置预留孔洞，通过在孔洞处穿入φ90圆钢，安装支承铁支承工字钢，立模施工中系梁及盖梁。

9、脱模

脱模应该掌握好时间，过早会使混凝土发生裂纹或丧失强度，过晚会造成脱模困难，甚至使混凝土局部损伤，同时不利于模板的周转，一般当混凝土强度达到2.5MPa 时，开始拆模。

10、工作平台设置

工作平台分为模板工作平台和钢筋工作平台两种。其中，模板工作平台设置在翻模外侧，采用φ48mm钢管制成可拆卸骨架及栏杆，上部搭设木板，主要提供人员工作和小型机具的操作平台。每节模板均设工作平台，并用螺栓与模板连接，随模板一起向上翻升，为模板组装、拆模提供作业空间，见附图。钢筋工作平台采用φ89mm钢管及角钢地面制作，高度为3m。每次绑扎钢筋前由塔吊提升至已浇筑段顶面，并由螺栓将四脚固定在模板上，钢筋绑扎完成后吊至地面，以备下次使用。平台外侧设置密目式安全网。

（三）混凝土浇筑与养生

在浇筑混凝土时对称进行，以免砼偏压过大而造成模板发生位移、倾斜，浇注应分层浇筑，每层砼厚度约30cm，采用插入式振捣棒捣固，捣固时插入点要均匀，作到快插慢拔。直至砼表面呈现平坦泛浆且不再有气泡排除为止，混凝土浇筑要连续进行，如因故必须间断时，其间断时间不得超过前层混凝土的初凝时间。在混凝土浇筑时随时注意观察所设置的预埋件及预留孔的位置是否移动，若发现位移及时校正，还应注意模板、支架支撑情况，安排专人检查，如有变形、位移或沉陷，立即校正。浇筑完毕后脱模后立即对混凝土进行养护，由于墩柱高，拆模后采用塑料薄膜包裹。

参考文献

[1]凌浩，唐耘.如何对高墩柱工程进行施工监理[J].中国高新技术企业.2008（08）.

[2]刘铁.公路空心高墩施工技术探讨[J].中国高新技术企业.2009（03）.

[3]赵臣江.双林村大桥高墩柱施工技术[J].科技创新导报.2012（25）.