桥梁空心高墩工字木梁悬臂翻模施工技术

桥梁空心高墩工字木梁悬臂翻模施工技术

发表时间：2017-12-01T15:17:35.940Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：刘凤兰[导读] 矮寨刚构桥位于湖南省吉（首）至茶（洞）高速公路K13+507.00处，该桥设计为88+2×45+116+67m预应力混凝土变截面刚构与连续梁组合结构桥。

中铁七局集团有限公司河南郑州 450016 摘要：薄壁空心高墩施工一直是工程施工中的技术难点和重点，而施工模板和施工方法的选择是施工成败的关键。本文结合吉茶高速公路矮寨刚构桥空心薄壁高墩施工实例，对工字木梁悬臂模板从工程概况、木工字梁悬臂模板的结构和施工方法、本套模板施工空心高墩的优点等方面一一进行分析论证，供类似工程参考。

关键词：空心高墩；木工字梁悬臂；翻模施工

1概述

矮寨刚构桥位于湖南省吉（首）至茶（洞）高速公路K13+507.00处，该桥设计为88+2×45+116+67m预应力混凝土变截面刚构与连续梁组合结构桥，桥长563.24米。1～3号（左右幅）共6个桥墩设计为双肢空心墩，两肢间中心距700cm，单肢空心墩壁厚65cm，空心墩近主梁处纵向长300cm，横向宽650cm，壁厚保持不变、在高度方向按坡度170：1长宽尺寸变大至承台处。这6个空心墩墩高都大于65米，其中最高的达到93.96米（图1）。该桥地处深山峡谷之中，所有的高墩均位于陡峭山坡上，施工条件十分艰巨，材料的倒运极为不便，给施工带来了诸多困难。

墩身施工前，根据现场实际情况，对模板的单价、外观、可周转次数、自重以及施工速度等方面进行了综合比较，最终选定工字木梁悬臂模板进行高墩施工。模板标准节段浇筑高度4.5米，采用塔吊提升模板泵送混凝土入模。为了减轻模板及支架的自重，模板选用钢木组合模板（模板面板和竖肋均为木质材料，横肋及外架为型钢结构），外架采用桁架式悬臂体系，内模采用可调吊挂架。

2 木工字梁悬臂模板的结构和施工方法

2.1 工字木梁悬臂模板的组成

工字木梁悬臂模板系统是为适应高墩施工而设计的一套可爬升进行混凝土浇注施工的悬臂模板系统，该系统由模板系统和悬臂支架两部分组成。本套模板主要由以下部件组成①模板(21mm厚进口维萨面板、200mm高木工字梁、2［14槽钢靠带及各联接配件)；②支架；③主背楞扣件(联接模板与支架)；④预埋件（埋件板、高强螺杆、预埋锥）；⑤D20高强螺杆、受力螺杆、挂座体；⑥后移和前移装置；⑦操作平台、爬梯及防护设施等。操作平台分上、中、下操作平台，上操作平台做钢筋的接长、绑扎及一些小型机具的存放平台；中操作平台供施工人员穿、拆对拉螺杆，安装预埋件和模板调整用；下操作平台供施工人员拆除预埋锥和吊座使用（见图2 翻模示意图）。

图2 翻模示意图

在单块模板中，面板与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝和地板钉连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩（如图3 模板构造图）。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。

模板面板为21mm厚进口维萨板。模板高4.65米，第一次浇筑高度为4.6米，以后在标准节段每次浇筑高度为4.5米，即每次混凝土浇筑时，模板底部都有10cm的模板与上一次浇筑的混凝土搭接，以防止接缝处漏浆，保证混凝土的质量，模板顶面高出混凝土浇注面5cm，以防止在混凝土振捣时灰浆溢出模板外。

图3 模板构造图

2.2 木工字梁悬臂翻模施工工艺流程

图4 木工字梁悬臂翻模施工工艺流程图

①第一次浇注混凝土时，外模高度4.65米，浇注高度4.6米。绑扎第一节墩身钢筋后检查验收，安装预埋装置、支第一节模板，检验合格后浇筑混凝土（如图5所示）

图7 吊座安装示意图

④将支架吊装在相应的吊座上，并插入安全销，确保支架与吊座之间牢固连接；铺设操作平台，用塔吊将模板吊装在支架上并固定，安装预埋件，通过可调斜撑调整模板的垂直度，通过微调装置将模板下沿与上次浇筑完的砼结构表面顶紧，确保不漏浆、检验合格后浇筑混凝土。（第二次墩身混凝土浇筑如图8所示）。

图8 第二次墩身混凝土浇筑示意图

⑤在第一次提升的支架下安装吊平台以便拆除可周转的埋件，清除墩身表面的杂物。

2.3工字木梁外模板提升流程

①模板提升准备：解除相邻模板之间、模板与已浇筑混凝土之间的拉杆连接，取下吊座与支架之间的安全插销。

②模板后移：模板与支架（含支架平台）共同向后移动至距离混凝土面约60cm的位置，安装吊座。

③模板提升：用塔吊将模板与支架一起提升至上一节混凝土预埋吊座处（提升过程中的模板及支架平台上严禁站人，如提升侧面模板时，作业人员将提升钢丝绳挂好并取下吊座与支架之间的安全销，待作业人员全部转移至正面模板平台上后，方可进行模板提升），并将支架吊装在相应的吊座上、插入安全插销。以相同的方法提升其余模板。

④模板前移：模板提升到位后，开始前移，使模板底部与已浇筑的混凝土面密贴并固定，安装预埋件加固，准备混凝土浇筑。

⑤混凝土浇筑施工。（具体步骤如图9所示）

图9模板提升流程

2.4 工字木梁内模提升流程

内模采用和外模相同模板，因空间尺寸影响无法采用支架，而是直接将模板安装在内模平台上，混凝土浇筑后，将内模拆除放在桥下地面上，具体操作步骤如图10。

3 翻模施工技术及其他注意事项

加强技术交底，进行岗前培训，使每个管理人员、技术人员、工班施工人员都熟悉施工工艺和技术要求，对预埋件安装、模板提升等关键工序有完整有效的质量保证措施。

做好施工的准备工作，按要求预埋塔吊、电梯的附着件，保证提升设备的正常运行，确保不出现故障。

浇筑第一次砼时预埋翻模的预埋板、高强螺杆及爬锥，预埋板可与高强螺杆进行点焊，预埋件固定在模板事先预设的预埋件孔位上，安装牢固，保证预埋件在砼浇筑过程中不会发生移位。

砼达到拆除强度后，分块进行模板的拆除，在拆模前必须用塔吊提住模板，卸下预埋件在模板外的螺栓，抽出模板的对拉杆及模板四角的高强拉杆，检查模板与预埋件及其它模板是否完全分离，后移模板，并在砼预埋件上安装挂座体及受力螺杆，做好模板的提升准备工