本站原创摘 要 ： 近年来,随着我国高速公路建设的迅猛发展,当公路通过深沟宽谷、河流等地区时相应的超过30米的高桥墩工程也大量出现.本文笔者主要以翻模技术为课题,探讨翻模技术在大桥高墩施工中的应用,仅供参考.
关 键 词 ： 高墩,桥墩,翻模施工
高桥墩工程具有墩柱高,圬工数量多而工作面积小,作业条件差等特点,需要采取有别于其它结构的独特的施工工艺.高桥墩的施工方法,从大的角度上可分为两大类,即：阶段施工法和连续施工法.高墩施工一般采用翻摸施工,考虑到成本、工期要求及现场条件,某大桥墩身均采用翻摸施工.
1.工程概况
某大桥全长2407米,为双线电气化铁路桥梁,由于整体箱梁施工采用新型梁片技术,铁路建成通车后不会因火车通过时的排污而影响水库水质,这也是国内铁路客运专线中首次采用的新型桥梁施工方法.该桥有36个墩台,其中有26个桥墩为变截面空心薄壁墩都在23米～26.5米且都是水中桥墩.该桥桥墩为双线圆端型空心桥墩,墩身底部为2.5米的实体,墩帽为3米的实体,中间部分为空心.
2.确定施工方案
根据某大桥主桥墩身结构特点及以往施工经验,拟采用翻模分节段依次进行施工,翻模模板分三节,每节高2.25米,翻模施工以首节2.25m开始,标准节段混凝土浇筑高度为4.5m,顶节浇注高度根据墩身实际高度确定.
3.主要施工工艺
3.1 模板调试
模板由定型钢模组成,内、外各4块.外模使用大块平面钢模,模板间用螺栓连接,内夹橡皮（或泡沫）以防漏浆.标准节高3米,面板采用6mm钢板,大面模板6.5m×3m每层分2块,对称布置.每60cm间距设对拉螺杆1道,螺杆采用φ22mm的圆钢车丝做成.水平背肋采用80×7mm钢带,法兰采用L100×100×5㎜角钢,拉杆采用φ16圆钢.模板外采用18槽钢作夹具以保证模板的整体性和牢固度.
3.2 测量放样
承台施工完成后,测量放样确定墩身内外结构控制线.采用全站仪精确测量放样,放出桥墩的纵横中心线和中心点.模板安装完成后,及时观测、检查模板安装位置、几何尺寸、轴线偏位、垂直度等,直至调整到规范允许的范围内.
3.3 钢筋制作及安装
施工用的钢管桩一般都是在钢管厂卷制,制作完成以后,就能运送到施工现场.在准确定桩位的时候,我们可以借用经纬仪跟全站仪.桩位的深度要控制在-50～50 mm的区间范围,倾斜度则控制在百分之一左右,倾斜度可以借用打桩船或者振动锤去进行沉桩.空心墩墩身竖向钢筋直径32mm,采用在主筋上切割直螺纹后用套筒连接.钢筋加工和安装工程严格按照设计和规范进行,主筋机械连接采用直螺纹套筒连接.钢管桩的桩顶主要是用来焊接桩帽以及托梁的,而承重梁则要先在陆地上安装完成之后,方可让起重船来安装.
钢护筒在下沉之前,一定要先在上层平台以及下层的水平连结处两个地方分别设置限位装置,该装置主要是用来组装成护筒下沉导向架的.在护筒下沉时,要确保下沉的水平偏位控制在-50～50 mm之间,倾斜度不宜大于1 %（倾斜度还能依据实际施工桩长来确定,但一定要确保钻孔位的准确度）.
钢护筒的下沉方法通常为振动下沉法,要想避免过振导致卷口,影响钻孔质量,则应该在下沉过程中,严格控制好贯入度,并且要定时观察振动锤振幅的改变情况.要想钢护筒在还没入泥之前不会因水流影响而倾斜,可以选择在下层水平连接系上部分增设一个下拉缆,从而更好地调整护筒的位置.
主筋下料及安装时,注意保证相邻钢筋的连接接头沿长度方向错开不小于120cm.钢筋要绑扎结实,并辅助少量的电焊焊牢.根据墩身施工分节情况,主筋按9m下料,在承台施工预埋墩身钢筋时即错开120cm,保证主筋的连接及方便钢筋安装施工.墩柱钢筋绑扎及模板安装施工示意图见图1.
图1 墩柱钢筋绑扎及模板安装施工示意图
3.4 翻模施工
翻模法的施工设备由工作平台、钢管支架、模板系统、提升设备、中线控制系统和附属设备等部分组成.翻模结构工作原理是：将工作平台支撑于围绕模板搭设的脚手架上, 施工人员在平台上进行钢筋绑扎、模板安装、拆卸等工作.通过塔吊用钢丝绳提升模板, 分工作段逐段浇筑, 混凝土的浇筑可根据施工条件采用自升式塔吊垂直运输灌注或泵送式浇筑.内、外模板各设2层,循环交替翻升.当第3节墩身钢筋制作及安装完成后,拆除第1节墩身模板逐块上翻拼装完成后即为第3节墩身模板.待混凝土达到强度要求,顶部表面凿毛后,绑扎安装第二工作段的钢筋,将第一工作段模板拆除,利用吊机部分周转到第二工作段上,以第一工作段最上一节模板为支撑进行支立,然后浇筑第二工作段的混凝土.提升工作平台,拆卸并提升第1层模板至第2层上方,安装、校正后,浇注混凝土.重复以上工作,完成其余工作段的钢筋绑扎、模板安装、混凝土浇筑工作,直至桥墩施工完成,施工过程见图2.
图2高墩翻模施工过程示意图
安装模板时, 采用吊车吊装,用法兰盘连接.模板最底部的一节段用方木与预埋于承台的 28的地锚钢筋固定,同时为了拆模需要,在承台上模板位置处摸浇一层厚1cm的水泥砂浆,以保证拆模时既不困难又不损害承台混凝土.对拉螺栓抽出后,由水泥砂浆注入灌注孔洞,经打磨保证表面平整.
由于墩身较高,模板要进行整体加固,防止在浇筑过程中模板顶面偏位.加固采用内撑外拉法,内撑加外愣,外拉采用高强对拉螺栓,对拉螺栓的排列应经过计算满足施工需要.采取打地锚并以φ10mm圆钢作缆风来纠偏.
桥墩模板顶部四周对称采用手拉葫芦拉紧揽风绳固定在四周地锚上,确保中线垂直度和模板的稳定性.模板四周共设置四根缆风绳,四角对拉八字缆风绳,缆风绳规格为 17.5mm钢丝绳,与地面夹角根据场地由45°～60°不等,但要求其受力均匀,不得单边受力过大,模板每升高10m,增设一道缆风绳.托架安装固定后,铺设径向分布的10槽钢,然后铺设1层工作面板,作为施工平台,托架安装高1.2m的防护栏,以保证施工安全.
3.5 混凝土浇筑
墩身根据墩身高度分节浇筑,除最后1节墩身外,每次浇筑高度定为4.5m.采用泵送混凝土.混凝土振捣工用插入式振动器分层捣固密实,分层、连续浇筑完毕.每节空心墩墩身需混凝土31.5m3（十字墩需混凝土41.433m3）.在浇筑过程中,要严格控制分层厚度,每层不大于0.30m,按照水平分层的浇筑方法控制浇筑过程.墩身混凝土掺入早强剂以加快节段施工进度.
4.结语
翻动式模板施工技术是在进入90年代后发展起来的高桥墩施工法.通过对高墩施工的经验总结, 证明了应用翻模施工技术浇筑高桥墩,工艺简单,大大减小了高墩柱的施工难度.在确保施工质量的同时,兼顾了施工进度和合理地使用机械,减少了工程投入.