薄壁高墩6米大块钢模翻模施工工法
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双肢薄壁高墩大块钢模翻模施工工法
三处小关特大桥项目部 蔡维刚 吴建军
一、前言
随着公路交通事业的发展，桥梁向着大跨、高墩的方向发展，相继出现了100m以上的高墩。
本工法是在小关水库特大桥墩身施工中形成的。由于该桥桥型特殊且跨大、墩高，对墩的垂直度偏差有很高的要求。为了解决高墩施工、工期紧等困难，通过对各种模板的比较分析，该桥高墩采用大块钢模6米翻模施工。该项技术具有施工速度快、工程质量好、人员操作安全、劳动强度低、经济效益好等优点，经总结形成此工法。该项技术QC成果获2002年度中铁五局集团QC成果一等奖、2002年度铁道部QC成果交流奖
二、工法特点
1.易控制墩身偏心、扭转，能够随时纠正墩身施工误差，保证墩身垂直度要求。混凝土表面平整光洁，外观质量好。
2.模板和外作业平台可一次安装。
3.一次浇筑6~9米施工速度快，减少接茬筋用量，降低成本。
三、适用围
本工法适用于同类墩型公路、铁路桥梁混凝土高墩、高塔柱施工。
四、工艺原理
翻模是由三节段大块钢模板、外工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。施工时第一节模板支立于墩身基顶上，第二节模板支立于第一节模板上，第三节模板支立于第二节模板上。第一次浇筑9米高墩柱底座混凝土，待混凝土浇筑完毕终凝后，绑扎第四层钢筋。绑扎完毕后，利用塔式起重机和手动葫芦拆除第一节模板，并将其分别翻升至第四层，再绑扎第五层钢筋，拆除第二节模板，将其翻升之第五层。以后每次浇筑6米高度混凝土，形成钢筋绑扎、拆模、翻升立模、测量定位、接长泵送管道、浇筑混凝土、养生和标高复核的循环作业，直至达到设计高度。
（4）浇筑混凝土
混凝土采用水平分层灌注，每层厚度一般为30cm，用插入式震动器捣固，注意不要漏捣、重捣和捣固过量。浇筑完毕后要及时养生，待混凝土强度达到2.5MPa后，人工清除浮浆，凿毛混凝土表面。
（5）模板翻升作业
在浇注完底节混凝土24h后，绑扎上节钢筋。绑扎完3m高钢筋后，拆除第一、二节模板拉筋，将第一节模板用塔吊吊运至第三节模板上，以第三节模板为基座立模，立模完毕后继续绑扎3m高钢筋，再将第二节模板用塔吊吊运至第一节模板上。
对实心墩形式，该台座尺寸可改为墩身高度减去3m的整数倍，剩下不足一节模板的高度，以便于施工。
（3）绑扎钢筋和安装模板
在基顶面设计位置开始绑扎钢筋，待第一节3m高钢筋绑扎完毕后，先安装第一节模板，并检查模板垂直度，用水准仪和全站仪检查模板边线是否与墩身设计位置吻合。检查完毕后，继续绑扎第二、第三节钢筋，并安装二、三节模板。在钢筋绑扎时，将墩身水平勾筋绑扎牢固，并间隔1m焊接在墩身竖向钢筋上，使墩身钢筋形成整体骨架，焊接前先检查钢筋骨架尺寸；在钢筋骨架外挂2cm厚混凝土预制垫块；立模板时，将模板贴紧垫块，穿上拉筋并拧紧，保证模板的结构尺寸。在拉筋外套PVC管，以增加拉筋倒用次数。
图1 墩身结构及模板侧
图2 墩柱模板平面布置面
图3 墩柱正面模板设计图
图4 墩柱侧面模板设计图
每一节模板高度为3m，主要由外模板、横背杠、竖背杠、拉筋、工作平台组成（见图1、图2、图3、图4）。
五、施工工艺
1.工艺流程（见图2）
图2 工艺流程图
2.施工要点
（1）模板设计及加工
模板的设计应保证模板有足够的刚度，以保证一次浇筑6~9米高混凝土。在设计计算时，应考虑混凝土对模板的最大侧压力、泵送混凝土时对模板的冲击力及振捣混凝土时产生的荷载。以图1所示墩身截面模板设计为例，外模分为4块边模和2块端模；模板之间用M22螺栓连接。边模横背杠采用[10槽钢，端模横背杠采用[18a槽钢，横背杠间距为50cm，边模竖背杠采用[10槽钢，竖背杠间距应根据空心墩尺寸确定。外模模板面均采用5mm厚钢板。模分为4块边模和8块倒角模，宽度分别为6.25m和2.7m；模板之间用M22螺栓连接。模板横背杠均采用[10槽钢，横背杠间距为50cm，边模竖背杠采用[10槽钢，竖背杠间距与外模竖背杠间距对应。模模板面均采用3mm厚钢板。拉筋布置应配合模尺寸考虑。
每节模板均设置工作平台，利用角钢焊接在模板竖背杠上，与模板形成整体，工作平台上铺3mm厚钢板，外侧工作平台沿周边设立防护栏杆并挂安全网，可供操作人员作业、行走，存放小型机具。
对于其他结构形式桥墩，可根据墩身形式调整模板尺寸构造。
（2）立模准备
对已加工好的大块钢模进行试拼，检查模板加工精度、拼装精度是否达到设计要求。利用全站仪恢复承台纵、横中线，根据承台中心放出墩身边线。为使施工空心墩部分时外模板对应，先沿墩身边线位置砌台座，以便在台座上立模，台座高度以便于拆除底节模板为准。
精度1mm
1台
6பைடு நூலகம்
混凝土输送泵
SONYHBT-60C
1台
泵送混凝土
7
电焊机
Φ40以下
2台
钢筋焊接
8
钢筋切断机
5-40
1台
钢筋加工
9
钢筋挤压机
1台
钢筋接头
10
钢筋弯曲机
WT4-1 40
1台
钢筋加工
11
钢筋调直机
4~14mm
1台
钢筋加工
12
振捣棒
Φ50插入式
8台
混凝土施工
13
抽水机
扬程120m
1台
供水养护
七、劳动组织
翻模施工作业要求组织好工班和专业班组，一个双肢薄壁高墩所需劳力组织见表2。
表1 机具设备
序号
名 称
型 号
数量
用 途
1
塔吊
QTZ100A附着式
1台
吊运模板、机具
2
电梯
1台
人员垂直运输
3
手动葫芦
10kN、50kN
各4只
模板拆除、安装
4
全站仪
拓普康GTS-311S
1台
墩中心控制、模板放线
5
水准仪
（6）墩顶封闭
当模板翻升至墩顶封闭段底模设计起点标高时，在外侧模上安装封闭段模板。其模支架采用焊接钢桁架，模板采用5cm厚的木板，拼缝要严密。
（7）拆除模板
施工至墩顶后，墩顶仍保留3个节段模板，待墩身混凝土强度达到规要求时，拆除模板。拆除时按先底节段，再中节段，最后顶节段的顺序进行。
六、机具设备
一个双肢薄壁高墩翻模施工所需的机械设备见表1。
14
吊篮
承重200kg
2个
拆除作业
15
大块翻模
6套
表2 劳动组织
序号
职 务
人数
分 工
1
工班长
1
负责本工班全面工作
2
技术人员
1
负责本工班技术工作
3
安质员
1
负责本工班安全工作和质量检查
4
组长
3
分别负责模板、钢筋、混凝土作业组
5
测量员
1
放线和各断面测量控制
6
试验员
1
材料检测、混凝土配合比选择
三处小关特大桥项目部 蔡维刚 吴建军
一、前言
随着公路交通事业的发展，桥梁向着大跨、高墩的方向发展，相继出现了100m以上的高墩。
本工法是在小关水库特大桥墩身施工中形成的。由于该桥桥型特殊且跨大、墩高，对墩的垂直度偏差有很高的要求。为了解决高墩施工、工期紧等困难，通过对各种模板的比较分析，该桥高墩采用大块钢模6米翻模施工。该项技术具有施工速度快、工程质量好、人员操作安全、劳动强度低、经济效益好等优点，经总结形成此工法。该项技术QC成果获2002年度中铁五局集团QC成果一等奖、2002年度铁道部QC成果交流奖
二、工法特点
1.易控制墩身偏心、扭转，能够随时纠正墩身施工误差，保证墩身垂直度要求。混凝土表面平整光洁，外观质量好。
2.模板和外作业平台可一次安装。
3.一次浇筑6~9米施工速度快，减少接茬筋用量，降低成本。
三、适用围
本工法适用于同类墩型公路、铁路桥梁混凝土高墩、高塔柱施工。
四、工艺原理
翻模是由三节段大块钢模板、外工作平台、塔式起重机、手动葫芦组合而成的成套模具。施工时第一节模板支立于墩身基顶上，第二节模板支立于第一节模板上，第三节模板支立于第二节模板上。第一次浇筑9米高墩柱底座混凝土，待混凝土浇筑完毕终凝后，绑扎第四层钢筋。绑扎完毕后，利用塔式起重机和手动葫芦拆除第一节模板，并将其分别翻升至第四层，再绑扎第五层钢筋，拆除第二节模板，将其翻升之第五层。以后每次浇筑6米高度混凝土，形成钢筋绑扎、拆模、翻升立模、测量定位、接长泵送管道、浇筑混凝土、养生和标高复核的循环作业，直至达到设计高度。
（4）浇筑混凝土
混凝土采用水平分层灌注，每层厚度一般为30cm，用插入式震动器捣固，注意不要漏捣、重捣和捣固过量。浇筑完毕后要及时养生，待混凝土强度达到2.5MPa后，人工清除浮浆，凿毛混凝土表面。
（5）模板翻升作业
在浇注完底节混凝土24h后，绑扎上节钢筋。绑扎完3m高钢筋后，拆除第一、二节模板拉筋，将第一节模板用塔吊吊运至第三节模板上，以第三节模板为基座立模，立模完毕后继续绑扎3m高钢筋，再将第二节模板用塔吊吊运至第一节模板上。
对实心墩形式，该台座尺寸可改为墩身高度减去3m的整数倍，剩下不足一节模板的高度，以便于施工。
（3）绑扎钢筋和安装模板
在基顶面设计位置开始绑扎钢筋，待第一节3m高钢筋绑扎完毕后，先安装第一节模板，并检查模板垂直度，用水准仪和全站仪检查模板边线是否与墩身设计位置吻合。检查完毕后，继续绑扎第二、第三节钢筋，并安装二、三节模板。在钢筋绑扎时，将墩身水平勾筋绑扎牢固，并间隔1m焊接在墩身竖向钢筋上，使墩身钢筋形成整体骨架，焊接前先检查钢筋骨架尺寸；在钢筋骨架外挂2cm厚混凝土预制垫块；立模板时，将模板贴紧垫块，穿上拉筋并拧紧，保证模板的结构尺寸。在拉筋外套PVC管，以增加拉筋倒用次数。
图1 墩身结构及模板侧
图2 墩柱模板平面布置面
图3 墩柱正面模板设计图
图4 墩柱侧面模板设计图
每一节模板高度为3m，主要由外模板、横背杠、竖背杠、拉筋、工作平台组成（见图1、图2、图3、图4）。
五、施工工艺
1.工艺流程（见图2）
图2 工艺流程图
2.施工要点
（1）模板设计及加工
模板的设计应保证模板有足够的刚度，以保证一次浇筑6~9米高混凝土。在设计计算时，应考虑混凝土对模板的最大侧压力、泵送混凝土时对模板的冲击力及振捣混凝土时产生的荷载。以图1所示墩身截面模板设计为例，外模分为4块边模和2块端模；模板之间用M22螺栓连接。边模横背杠采用[10槽钢，端模横背杠采用[18a槽钢，横背杠间距为50cm，边模竖背杠采用[10槽钢，竖背杠间距应根据空心墩尺寸确定。外模模板面均采用5mm厚钢板。模分为4块边模和8块倒角模，宽度分别为6.25m和2.7m；模板之间用M22螺栓连接。模板横背杠均采用[10槽钢，横背杠间距为50cm，边模竖背杠采用[10槽钢，竖背杠间距与外模竖背杠间距对应。模模板面均采用3mm厚钢板。拉筋布置应配合模尺寸考虑。
每节模板均设置工作平台，利用角钢焊接在模板竖背杠上，与模板形成整体，工作平台上铺3mm厚钢板，外侧工作平台沿周边设立防护栏杆并挂安全网，可供操作人员作业、行走，存放小型机具。
对于其他结构形式桥墩，可根据墩身形式调整模板尺寸构造。
（2）立模准备
对已加工好的大块钢模进行试拼，检查模板加工精度、拼装精度是否达到设计要求。利用全站仪恢复承台纵、横中线，根据承台中心放出墩身边线。为使施工空心墩部分时外模板对应，先沿墩身边线位置砌台座，以便在台座上立模，台座高度以便于拆除底节模板为准。
精度1mm
1台
6பைடு நூலகம்
混凝土输送泵
SONYHBT-60C
1台
泵送混凝土
7
电焊机
Φ40以下
2台
钢筋焊接
8
钢筋切断机
5-40
1台
钢筋加工
9
钢筋挤压机
1台
钢筋接头
10
钢筋弯曲机
WT4-1 40
1台
钢筋加工
11
钢筋调直机
4~14mm
1台
钢筋加工
12
振捣棒
Φ50插入式
8台
混凝土施工
13
抽水机
扬程120m
1台
供水养护
七、劳动组织
翻模施工作业要求组织好工班和专业班组，一个双肢薄壁高墩所需劳力组织见表2。
表1 机具设备
序号
名 称
型 号
数量
用 途
1
塔吊
QTZ100A附着式
1台
吊运模板、机具
2
电梯
1台
人员垂直运输
3
手动葫芦
10kN、50kN
各4只
模板拆除、安装
4
全站仪
拓普康GTS-311S
1台
墩中心控制、模板放线
5
水准仪
（6）墩顶封闭
当模板翻升至墩顶封闭段底模设计起点标高时，在外侧模上安装封闭段模板。其模支架采用焊接钢桁架，模板采用5cm厚的木板，拼缝要严密。
（7）拆除模板
施工至墩顶后，墩顶仍保留3个节段模板，待墩身混凝土强度达到规要求时，拆除模板。拆除时按先底节段，再中节段，最后顶节段的顺序进行。
六、机具设备
一个双肢薄壁高墩翻模施工所需的机械设备见表1。
14
吊篮
承重200kg
2个
拆除作业
15
大块翻模
6套
表2 劳动组织
序号
职 务
人数
分 工
1
工班长
1
负责本工班全面工作
2
技术人员
1
负责本工班技术工作
3
安质员
1
负责本工班安全工作和质量检查
4
组长
3
分别负责模板、钢筋、混凝土作业组
5
测量员
1
放线和各断面测量控制
6
试验员
1
材料检测、混凝土配合比选择