彭玉軍

（中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司 重慶北碚 400700）

淺談翻板模在山區(qū)橋梁高墩施工中的應(yīng)用

彭玉軍

（中鐵十八局集團(tuán)隧道工程有限公司 重慶北碚 400700）

四川雅礱江卡拉至楊房溝水電站交通專用公路洪水溝大橋橋墩施工時(shí)，利用2臺(tái)10 t纜索吊吊運(yùn)材料、設(shè)備，墩側(cè)安裝塔吊提升橋墩模板，緩沖溜管配合混凝土輸送泵澆筑混凝土。安全、快速地完成了墩柱施工，保證工程質(zhì)量，加快施工進(jìn)度。該技術(shù)對(duì)其他類似工程具有借鑒作用。

山區(qū) 橋梁施工 翻板模 纜索吊 塔吊 緩沖溜管 輸送泵

1 工程概況簡(jiǎn)介

洪水溝大橋橋梁全長(zhǎng)258.72 m，橋跨上部結(jié)構(gòu)為66＋120＋66 m預(yù)應(yīng)力混凝土變截面連續(xù)箱梁，橋墩為鋼筋混凝土變截面單箱薄壁空心墩，墩頂尺寸為6 m×6 m（縱向×橫向），墩底為7.5 m×6m（縱向×橫向）。其中1#、2#橋墩墩高分別為94 m、70 m，灌注樁基礎(chǔ)。橋臺(tái)為重力式橋臺(tái)，擴(kuò)大基礎(chǔ)。

圖1 橋型布置圖

該橋正交跨越洪水溝，洪水溝沖溝深切，跨越處谷底寬5～10 m，兩岸為陡崖。上游橋臺(tái)位于山頂斜坡處，坡度為50～60°，下游橋臺(tái)及兩岸橋墩位于斜坡處，坡度為60～80°。由于溝谷陡峻且外露巖體破碎，施工便道無法修至橋墩處，在橋墩施工時(shí)，只能采用特殊措施，將材料、模板、混凝土運(yùn)至橋墩上。橋型布置見圖1。

2 橋墩施工工藝選擇及模板設(shè)計(jì)

2.1 施工工藝比選

橋梁高墩施工中，通常采用滑模、爬模和翻板模三種施工工藝。

滑模機(jī)械化程度高，施工速度快，勞動(dòng)強(qiáng)度小，混凝土整體性能好，但技術(shù)要求高，施工控制復(fù)雜，施工過程中易發(fā)生偏移和扭轉(zhuǎn)，墩身表面易產(chǎn)生溝縫、錯(cuò)臺(tái)，墩身橫撐施工難處理。

爬模機(jī)械化程度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工時(shí)需要大量預(yù)埋件和預(yù)留孔，爬架在提升過程中各提升動(dòng)力設(shè)備協(xié)調(diào)同步要求高，遇大風(fēng)時(shí)操作受到制約。

翻板模克服了滑模和爬模施工混凝土外觀的不足，采用大模板施工的橋墩外觀質(zhì)量較好，效率高，墩身外觀控制效果與定型大模板相同。

經(jīng)比選，本橋空心墩采用翻板模施工工藝，塔吊提升模板。

2.2 模板設(shè)計(jì)

橋墩內(nèi)外模板采用定型鋼模，在工廠加工，現(xiàn)場(chǎng)組裝。由于橋墩為變截面，需要在廠家加工調(diào)整模板。

2.2.1 工藝原理

翻板模每層模板高度為2.25 m，共3層，混凝土每次澆筑高度為4.5 m(即2層模板高度)。當(dāng)最頂層模板混凝土澆筑完畢后，利用塔吊將下層模板拆除下放至施工平臺(tái)后進(jìn)行整修并預(yù)拼，利用塔吊進(jìn)行安裝、校正，綁扎鋼筋，然后澆筑混凝土，就此循環(huán)。當(dāng)墩身施工至較高處時(shí)，采用優(yōu)質(zhì)高效的脫模劑，減少模板下墩修整次數(shù)，直接翻升至上一層后進(jìn)行簡(jiǎn)單修整即可滿足施工要求。在縱向直面內(nèi)外模上設(shè)置抗風(fēng)架，模板在翻升過程中始終對(duì)平臺(tái)起約束作用，抗風(fēng)增穩(wěn)。

2.2.2 總體構(gòu)造

模板系統(tǒng)：翻板模由內(nèi)外模板組成，共分三節(jié)，每節(jié)高2.25 m。內(nèi)模采用組合模板+特制角模，外模采用6 mm厚鋼板定型加工成大塊組合模板。圍帶采用雙槽鋼加鉤頭螺栓，內(nèi)外模板連接采用拉桿。

吊架：吊架由角鋼、吊桿、步板、圍梯等組成，安裝在平臺(tái)縱橫梁上，外掛密目網(wǎng)，隨模板平臺(tái)的提升而同步上升，是施工人員拆、立模板、混凝土表面整修、養(yǎng)生澆水等作業(yè)的場(chǎng)地，也是低溫季節(jié)施工擺放升溫火爐，防寒，保溫，營(yíng)造作業(yè)環(huán)境的設(shè)施。

附屬設(shè)備：附屬設(shè)備包括提模倒鏈滑車、照明、通訊聯(lián)絡(luò)、人員、運(yùn)輸設(shè)備、安全與消防設(shè)備及專用工具、設(shè)備等。

3 輔助設(shè)施施工

本橋1#、2#墩位于洪水溝兩側(cè)陡峻的溝壁上，開工之初，施工人員、設(shè)備、材料無法到橋墩處，施工便道也無法修至各橋墩附近。

3.1 施工棧道修建和施工平臺(tái)開挖

為方便橋墩施工人員上下洪水溝，沿山壁開鑿一條0.6 m寬的施工棧道。棧道外側(cè)設(shè)防護(hù)欄桿，欄桿采用φ 40普通焊管制作，縱向立柱間距為2 m，立柱高度為1.8m，縱橫向鋼管采用管卡固定，并輔以焊接。山崖懸空地段采用φ 40普通焊管做支架，上面鋪木板。所有豎向立柱下端均插入φ 25錨桿中。砂漿錨桿利用YT－28鑿巖機(jī)鉆孔，孔深0.5 m，孔內(nèi)注入C20水泥砂漿，插入φ 25錨桿，錨桿外露長(zhǎng)度為0.3 m。

在1#、2#橋墩附近各搭設(shè)150 m2的施工平臺(tái)，用于安裝混凝土輸送泵、臨時(shí)存放材料設(shè)備、吊運(yùn)材料的周轉(zhuǎn)場(chǎng)地。平臺(tái)采用DN50鋼管搭設(shè)，中間每2 m設(shè)一道水平撐，沿45°方向設(shè)剪刀撐，外側(cè)設(shè)斜撐。所有豎向立桿下端均插入φ 25砂漿錨桿，以防滑移。

3.2 纜索吊的架設(shè)

在橋梁上方約45 m位置架設(shè)2臺(tái)10 t纜索吊，纜索吊沿橋梁軸線方向布設(shè)，分別位于箱梁腹板位置。纜索吊用于運(yùn)輸橋墩鋼筋、施工物資、機(jī)械設(shè)備。橋墩施工時(shí)卸貨點(diǎn)為1#墩、2#墩施工平臺(tái)。

3.2.1 纜索吊基礎(chǔ)

由于0#橋臺(tái)一側(cè)山體陡峻，且?guī)r體極為破碎，錨固系統(tǒng)采用預(yù)應(yīng)力錨索與錨碇形式，并對(duì)破碎巖體采用水泥漿注漿加固，對(duì)外露面進(jìn)行噴射混凝土防護(hù)，以防纜索吊在后期運(yùn)營(yíng)期間因降雨造成邊坡垮塌，危機(jī)纜索吊安全。3#臺(tái)一側(cè)地勢(shì)較為平坦，采用重力式擴(kuò)大基礎(chǔ)錨錠。

錨墩系統(tǒng)：0#橋臺(tái)一側(cè)預(yù)應(yīng)力錨索長(zhǎng)度為10 m，上下兩排，橫向間距為2 m，豎向間距為1.5 m，上下各6束。兩側(cè)錨墩均采用C30鋼筋混凝土，結(jié)構(gòu)形式為洞錨,洞內(nèi)錨碇尺寸6（寬）×2（高）× 3（縱向長(zhǎng)）m，后端采用4組×2根Φ 36圓鋼拉桿、ZG45套筒錨固。錨墩混凝土主筋采用Φ 16@27 ×15布筋方式，分布筋采用Φ 10@20的布筋方式。

3.2.2 纜索吊設(shè)計(jì)

主索采用為φ 50 mm[6X55SWS+IWR，1 770 MPa]雙鋼絲繩，牽引索采用Φ 21.5 mm鋼絲繩，起重索采用Φ 26mm鋼絲繩。所有鋼絲繩抗拉強(qiáng)度均為1 770 MPa。起重卷?yè)P(yáng)機(jī)為7 t摩擦式，牽引卷?yè)P(yáng)機(jī)為10t繩道牽引機(jī)。

3.3 塔吊及施工電梯安裝

在1#、2#墩兩側(cè)分別安裝一臺(tái)QTZ6024塔吊和SC200/200施工電梯。塔吊用于提升模板、吊運(yùn)鋼筋及小型設(shè)備配件，電梯供施工人員上下橋墩。

塔吊、電梯基礎(chǔ)施工前，先開挖出施工平臺(tái)，然后立模澆筑混凝土。塔吊和電梯基礎(chǔ)混凝土均采用C30混凝土。塔吊基礎(chǔ)尺寸為2×2×3 m（長(zhǎng)×寬×高）。電梯基礎(chǔ)尺寸為各2×2×2 m（長(zhǎng)×寬×高）?；A(chǔ)混凝土通過輸送泵泵至緩沖溜管，下落到施工平臺(tái)，再經(jīng)過輸送泵泵送到工作面。

纜索吊吊運(yùn)塔吊和電梯配件及標(biāo)準(zhǔn)節(jié)到各橋墩施工平臺(tái)，人工配合纜索吊安裝。

3.4 混凝土澆筑設(shè)備架設(shè)

由于受施工場(chǎng)地限制，施工便道不能修建到各橋墩處，拌和站只能設(shè)置在橋臺(tái)附近地勢(shì)較為開闊的明線路基上?；炷恋妮斔头绞綖椋喊韬蜋C(jī)拌和混凝土，由HBTS60型輸送泵將混凝土泵送到緩沖溜管，混凝土經(jīng)緩沖溜管下落到溝底1#橋墩處安裝的HBTS80-13-90型輸送泵受料斗，泵送到各橋墩各工作面。

4 橋墩施工

4.1 施工準(zhǔn)備

人員準(zhǔn)備：按施工作業(yè)要求組織好專業(yè)工班，進(jìn)行安全、質(zhì)量、技術(shù)等方面的教育培訓(xùn)，提高其綜合素質(zhì)，尤其是對(duì)控制臺(tái)的操作人員，要選擇責(zé)任心強(qiáng)的工人承擔(dān)；機(jī)具設(shè)備及材料準(zhǔn)備：按設(shè)計(jì)圖紙清點(diǎn)、檢查平臺(tái)及模板各零部件的規(guī)格數(shù)量是否符合圖紙要求；混凝土設(shè)備、模板準(zhǔn)備：混凝土拌和、運(yùn)輸、提升、振搗機(jī)具設(shè)備數(shù)量滿足需要，性能良好。養(yǎng)生上水管道提前備料。模板清洗，使板面潔凈，對(duì)在運(yùn)輸途中產(chǎn)生的質(zhì)量缺陷要修理校正，按規(guī)格清點(diǎn)堆放；預(yù)埋件準(zhǔn)備：塔吊、電梯等預(yù)埋件提前加工；其他準(zhǔn)備：布設(shè)橋墩中線平面控制網(wǎng)及方向控制護(hù)樁。編制好各墩身施工每板墩身高度、絕對(duì)高程，電梯、塔吊等高程位置，內(nèi)模板縱橫向尺寸、壁厚、混凝土數(shù)量等一覽表，使施工到那里該做那些工作一目了然。

4.2 實(shí)心段施工

模板支立前，對(duì)承臺(tái)頂面與墩柱接觸范圍內(nèi)進(jìn)行鑿毛處理，并以高壓水槍沖洗干凈，以加強(qiáng)承臺(tái)和墩柱混凝土交接面的粘接。實(shí)心段施工時(shí)，外膜的位置控制是以后各空心段施工的基礎(chǔ)，模板的支立好壞直接關(guān)系到以后的施工質(zhì)量。外膜頂要水平、尺寸準(zhǔn)確。否則在空心段施工時(shí)，會(huì)造成模板不平整，影響墩身外觀質(zhì)量。

4.2.1 模板組裝

利用Φ 40 mm鋼管在實(shí)心段及墩身四周搭設(shè)施工腳手架平臺(tái)，底節(jié)一次澆筑高度為6.75 m，即3節(jié)模板高度。第一層墩身模板的組裝質(zhì)量是關(guān)鍵，應(yīng)按墩底截面精確放樣，對(duì)承臺(tái)頂線位、標(biāo)高要進(jìn)行抄平、調(diào)平，達(dá)到數(shù)點(diǎn)相對(duì)高差≤±2 mm，再次準(zhǔn)確劃出截面框線，測(cè)出橋墩縱、橫中心線，按模板塊度尺寸在框線上分劃點(diǎn)，按排板圖確定模板的拼裝順序，從縱、橫中心點(diǎn)起，依次組裝模板，合攏后再進(jìn)行抄平、校正，當(dāng)模板標(biāo)高≤±2 mm，結(jié)構(gòu)中心線誤差≤±5 mm后。上緊所有連接螺栓和圍帶鉤頭螺栓。注意企口要相互吻合一致，板縫嚴(yán)密，表面平整，圓順，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后組裝加固模板。

4.2.2 鋼筋綁扎

在地勢(shì)較平坦的拌和站附近開挖施工平臺(tái)作為鋼筋加工場(chǎng)，鋼筋在加工場(chǎng)加工，人工配合裝載機(jī)運(yùn)到0#橋臺(tái)附近，由纜索吊吊運(yùn)到各橋墩施工平臺(tái)，人工搬運(yùn)到橋墩處綁扎。

4.2.3 混凝土澆筑

混凝土配制摻加高效減水劑，以改善混凝土和易性和緩凝性能，制成流態(tài)混凝土，便于振搗和減少混凝土的冷縫與色差?；炷琳駬v應(yīng)定人、定崗，劃分責(zé)任區(qū)，做到不漏搗，不過搗，確?；炷琳駬v密實(shí)。

4.3 其余階段施工

4.3.1 模板翻升

模板組裝前經(jīng)測(cè)量定出橋墩縱、橫向中心線，將模板企口里的臟物清理干凈。由于模板離地面有一定高度，先搭鋼管腳手架。在組裝模板的同時(shí)，對(duì)混凝土表面進(jìn)行鑿毛。模板脫離解體：將模板及其圍帶解體成大塊，即每面作為一個(gè)塊單元，利用塔吊拆除。模板翻升：將拆下的模板提升到施工平臺(tái)或相鄰的上節(jié)模板，及時(shí)將模板清理干凈并涂刷隔離劑，再提升到安裝位置。

4.3.2 鋼筋的接長(zhǎng)

主筋采用機(jī)械連接，施工中按2層模板為一循環(huán)同步設(shè)置（高度為4.5 m，即通長(zhǎng)鋼筋的一半），鋼筋接頭按每板鋼筋總數(shù)的1/2間隔布設(shè)。連接的時(shí)間選擇在混凝土澆筑完后和模板翻升之前。

4.3.3 混凝土澆筑

泵管布置在塔吊機(jī)身上，橋墩每次澆筑混凝土高度為4.5 m，每9m在墩柱上埋設(shè)塔吊、電梯扶壁預(yù)埋件，升高塔吊并接長(zhǎng)泵管。

4.4 墩頂施工

墩身施工進(jìn)入墩頂附近時(shí)，結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，梁部施工托架預(yù)埋件數(shù)量多，為不影響施工進(jìn)度，各種預(yù)埋件提前加工，施工到設(shè)計(jì)部位時(shí)，快速安埋。

5 墩身線形控制

線形控制主要采用墩外平面控制網(wǎng)加墩內(nèi)激光鉛直儀的綜合措施，排除日照、霧天、夜間等校模對(duì)測(cè)量工作的影響?？刂埔c(diǎn)為：按“測(cè)規(guī)”要求設(shè)置橋軸線及高程控制網(wǎng)，并精確設(shè)置十字護(hù)樁。實(shí)心段施工后，在墩內(nèi)布置激光鉛直儀輔助配套設(shè)施。

6 施工注意事項(xiàng)

（1）模板加工完成后在工廠嚴(yán)格進(jìn)行試拼檢驗(yàn)，不合格部位及時(shí)校正。模板具有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，滿足結(jié)構(gòu)尺寸要求，無平面翹曲現(xiàn)象。模板評(píng)裝前先打磨，使其接縫處平整光滑，模板內(nèi)表面無銹蝕；（2）鋼筋連接開始前及施工過程中，對(duì)每批現(xiàn)場(chǎng)鋼筋和接頭進(jìn)行工藝檢驗(yàn)，鋼筋下料時(shí)，切口斷面垂直于鋼筋軸線。鋼筋平直，切口無馬蹄形且不翹曲，鋼筋套絲加工時(shí)，用水溶性切削冷卻液，絲扣加工完成經(jīng)檢驗(yàn)合格的絲頭，一端戴上保護(hù)帽，另一端按要求的力矩值擰緊連接套，連接套外露一側(cè)擰上密封蓋，分類掛牌堆放；（3）選擇級(jí)配良好的砂石料，嚴(yán)格控制粒徑、含泥量、碎石的針片狀等指標(biāo)，拌和用水先檢測(cè)，合格才可使用。嚴(yán)禁在現(xiàn)場(chǎng)加水，保證混凝土強(qiáng)度和可泵性，防止堵管；（4）施工中嚴(yán)格控制塌落度和水灰比，每次混凝土澆筑過程中，在拌和站和澆筑地點(diǎn)分別實(shí)測(cè)塌落度不少于2次，塌落度損失不大于2 cm；（5）澆筑混凝土前，檢查模板、鋼筋及預(yù)埋件、預(yù)留孔的位置和保護(hù)層厚度，確保位置正確不發(fā)生變形；（6）混凝土澆筑連續(xù)進(jìn)行。為保證上下層連為一體，下一層混凝土初凝前完成上一層澆筑；（7）混凝土振搗不得碰撞模板、鋼筋和預(yù)埋件。振搗既不漏振，也不過振，以混凝土不再下沉，表面呈現(xiàn)浮漿為度；（8）混凝土澆筑完成后，利用接水管上墩的方法養(yǎng)護(hù)?；炷翝仓?～3 h后覆蓋塑料薄膜澆水養(yǎng)護(hù)。

7 結(jié)語(yǔ)

在山區(qū)橋梁施工中，由于地形限制，往往需要采取超常規(guī)的施工方案。本項(xiàng)目采用纜索吊、塔吊、電梯相互配合；通過施工平臺(tái)周轉(zhuǎn)施工材料、設(shè)備；采用混凝土輸送泵結(jié)合緩沖流管，解決了混凝土的水平和垂直向下、向上運(yùn)輸，成功地完成了山區(qū)溝谷高墩橋梁施工。緩沖溜管具有施工簡(jiǎn)便、效率高的優(yōu)勢(shì)而且制作安裝方便，成本低，具有良好的減震和防止骨料分離效果，并且降低了安全風(fēng)險(xiǎn)。實(shí)踐證明采用上述施工方案是可行的，可供類似工程參考。

Application of the Turn-over Formwork in the Construction of the High Bridge Pier in Mountainous Region

PENG Yu-jun
(Tunnel Engineering Corporation of China Railway 18th Bureau Group Co. Ltd., Beibei Chongqing 400700 China)

In the construction of the pier of the accommodation road bridge for hydropower traffic (Hongshuigou Bridge) from Kala to Yangfanggou along Yalong River in Sichuan, two cable cranes with the lifting capacity of 10 tonnages were used to lift the materials and instruments while the pier formwork was lifted by the tower crane alongside and the concreting was done by the buffer chute and the concrete pump. The construction was completed fast and safely and will provide reference for other similar projects.

mountainous region bridge construction turn-over formwork cable crane tower crane buffer chute concrete pump

U445.4

A

1673-1816(2014)01-0039-05

2013-11-27

彭玉軍（1974-），男，河北張家口人，本科，研究方向橋梁工程。