高墩快速翻模施工技术详解

高墩快速翻模施工技术

1. 工程概况

1.1 桥型布置

巴阳2号特大桥起讫里程为K182+600～K183+177，全长577m，采用双向分离式，左右线桥净距0.5~18.0m。左线桥平面部分位于直线、部分位于R=3000m的圆曲线上，桥面纵坡部分为R=9700m 的凸曲线、部分为+0.5%和-2.45%双向坡，桥面横坡为单向2%；右线桥平面部分位于直线、部分位于R=4200m的圆曲线上，桥面纵坡部分为R=10000m的凸曲线、部分为+0.5%和-2.35%双向坡，桥面横坡为单向2%。本桥主跨为100+180+100m的预应力混凝土混凝土连续刚构，左右线引桥均为4×30(云阳岸)，2×30m(万州岸)预应力混凝土连续T梁。

1.2 箱梁结构

箱梁采用单箱单室截面，为三向预应力结构。箱梁顶板高12.1m，底板宽7m，外翼板悬臂长2.55m。箱梁0号段长15m(包括墩两侧各外伸2.25m)，每个“T”纵桥向分为20个对称梁段，梁段数及梁段长度从根部至跨中分别为5×3.5m＋8×4m＋7×4.5m，累计悬臂总长81.0m。1号~20号梁段采用挂篮悬臂浇注施工，悬臂浇注梁段最大控制重量2332.5KN(未考虑施工荷载)，挂篮设计自重1000KN。全桥共有6个合拢段(两幅桥)，分别是4个边跨合拢段和2个中跨合拢段，合拢段长度均为3m，边跨现浇段长8.36m。

箱梁根部断面梁高10.5m，跨中及边跨支架现浇段梁高3m(箱梁高均以腹板外侧为准)，从中跨跨中至箱梁根部，箱高以1.5次方抛物线变化。从1号梁段至6号梁段腹板厚70cm，从6号梁段至13号梁段腹板厚60cm，从13号梁段至21号梁段腹板厚50cm，边跨21梁段号至23号梁段腹板厚60cm，腹板变厚处设50cm渐变段过渡。每号梁段的腹板上设有抗剪齿口。箱梁底板厚除0号梁段为150cm外，其余梁段底板从箱梁根部截面的120cm厚渐变至跨中及边跨合拢段截面的36cm厚。

1.3下部结构

5号及6号主墩采用双薄壁及箱形截面墩身，最高墩身81.79m，上部双薄壁墩身厚2.2m，两薄壁间净距6.1m，下部采用箱形截面，承台厚度为4m，基础采用三排桩基础，每幅桥主墩下各设8根桩，桩径2.2m。4号和7号交界墩采用整体式实心墩，墩身厚2.5m，其承台厚度为3m，基础采用双排桩基础，每墩4根桩，桩径2.2m，桩基础均采用挖孔灌注桩。主桥支座均采用GPZ系列盆式橡胶支座，设置于4号和7号交界墩位置，每处均设置GPZ8000DX单向滑动支座各2套(半幅)。

2. 施工方案概述

每个主墩底节5m加调节段采用内、外脚手架、大块钢模，可抽拔拉筋施工，并预埋穿墙螺栓及套筒，然后安装外爬架。

每个墩身设一套模板，每套二节，每节高2.5米，模板为框架结构，具有足够的强度、刚度和

图3－1巴阳2号特大桥5#主墩图3－2巴阳2号特大桥6#主墩

稳定性，单块宜整体组合或装配组合，相邻模板间、上下节钢模间均用栓接，配有定位销，内、外模板抽、拔拉筋，在每一节段顶面的四周配设工作平台。施工材料的提升利用塔吊完成，砼的垂直运输采用泵送砼。

翻模工序：施工时将调节模板和两节模板按次序依次支立，然后灌注底节混凝土，等混凝土强度达到拆模要求后，拆除底节模板。然后安装滑道、爬架及滑升桁架，在爬架上安装上一节内模板，绑扎钢筋，预埋螺栓套筒，安装外模板，检查符合设计要求后，浇注砼，待混凝土达到拆模强度后，拆除下节模板并倒运至上节模板上形成第二循环的模板，然后加固模板、浇注混凝土，混凝土灌注一节模板高度，即2.5米。然后拆除上节模板向上倒运形成第三循环的模板，依次顺序向上倒用，完成墩身施工。

3．半自动外爬架式翻升模板的组成

一套外爬架式翻升模板由外爬架、导轨、爬升设备、模板系统、模板翻升设备、内模、脚手架及附属设备组成。

3.1外爬架

外爬架为墩身施工提供外部工作平台，并作为外模板翻升的主承力架。其上共设6层工作平台，可保证各道工序的施工人员均在封闭、安全、宽敞的空间内作业。并可在爬升设备带动下沿墩身爬

升或下降。爬架采用模块化设计，包括上架体、下架体、吊架、防倾覆机构和防坠落机构。上下架体及吊架均采用冷弯薄壁型钢制作，重量轻、刚度大。防倾覆机构可增加爬架的爬升稳定性，防坠落机构可在爬升设备损坏时爬架自动锁在导轨上而不坠落，以确保施工安全。各模块间采用销接，拼装方便。

3.2导轨和爬架翻升设备

导轨由锚栓附着在墩身上，是爬架的导向和承力装置。导轨分为3节，交替上升。爬架翻升设备可采用手动、电动或液压设备。爬架设计已考虑三种动力设备的通用性。在矩形墩中采用手拉葫芦。

3.3模板系统及脚手架

模板共两层，层高2.5m，两层模板交替翻升。外模采用大块钢模板，以保证墩身外观质量。采用手拉葫芦翻升，手拉葫芦悬挂在爬架顶端，每一侧面的模板无需解体，整体翻升。内模采用组合钢模板，拼装成适当大小板块，以便模板通过横隔板预留洞翻升。内脚手架采用碗扣式脚手架搭设，既是墩身施工的内工作平台，又作为横隔板施工的支架。附属设备包括照明、通讯指挥、安全、消防和维护等设备。

4.外爬架式翻升模板的主要特点

4.1安全可靠

施工状态组合了5年重现期的风荷载，保证了施工过程中偶遇较大阵风时设备和人员的安全，停工状态不需加固即可抵抗20年重现期的风荷载，简单加固可抵抗50年重现期的风荷载。每层工作平台使各道工序施工人员在封闭安全的操作空间内作业，防倾覆、防坠落机构极大减弱了出现意外事件的概率。

4.2简单实用，可操作性高

外爬架式翻模与内脚手架相结合，尤其适用于具有多层横隔板的空心墩。既充分利用了横隔板的承载能力，又能方便的完成横隔板自身的施工，爬架爬升和模板翻升自带动力，不依赖塔吊，较好的解决了双幅主墩同时施工、塔吊垂直运输能力不足制约施工进度的难题。

4.3经济高效

爬架结构采用冷弯薄壁型钢制作，重量轻、刚度大。外模板分块尺寸综合考虑了承台、墩身、0号段及悬灌梁段的通用性，内模组合模板也可用于0号段及悬灌梁段。爬架完成主墩施工后可直接用于交界墩的施工，大大提高了设备利用率和模板周转次数。各道工序衔接紧密，多道工序可平行作业。

5.半自动外爬架式翻升模板施工顺序