山店江特大桥高墩翻模综合施工技术
2017-04-24
1 工程概况
1.1 山店江特大桥是汝城至郴州高速公路上第十合同段的一座特大桥，位于汝郴县两江口，桥位跨山店江河道。
1.2 本桥为左右幅完全分离设计，超过35m以上高墩共9座，其中高110m的墩4座，且最高墩达127.6m，5#、6#主墩为双肢变径矩形薄壁空心墩，双肢间距8.5m。
2 主墩主要施工参数
主桥5、6号墩在桩号K51+703.0～K51+903.0之间。5、6号桥墩主墩均采用双肢式薄壁墩身，墩身断面外轮廓为矩形，双肢顺桥向间净距8.5m，墩身顺桥向壁厚90cm，横桥向壁厚90cm，墩身底部高度2m范围内为实心段。墩身高度为113.159～127.62m，全桥共4座。
3 主要施工方案
3.1 为确保墩身结构质量优良，外形美观光洁，减少施工缝，墩身模板采用有足够强度、刚度和稳定性的大面积整体钢模。
3.2 墩身采用翻模法施工，每节高2.25m，每根墩柱以三节模板翻模施工，第一次浇注砼4.5m高，以后每次浇注砼4.5m高，双肢交替吊装钢筋模板。考虑施工可行性及墩身垂直度的控制要求，采用高度为2.25m的大块整体钢模，每肢墩由6块内模和6块外膜组成，外模板厚6mm，内模厚4mm，模板设横竖槽钢背杠。
4 模板设计中要考虑的问题
4.1 要充分考虑模板在风荷载作用下的刚度和稳定性。
4.2 为保证墩身的垂直度和施工过程中的轴线控制，要精确控制加工时模板尺寸，避免模板组装后模板出现接缝不严密现象，控制以及造成墩身偏移轴线的误差积累。
4.3 预先制作水平间距为1000mm的水平梅花形对拉杆孔，孔的尺寸应按照套对拉杆的PVC套管直径制作，孔的位置应避开主筋。
4.4 模板周转次数多，变形后修复难度大，加之在施工过程要承受人员、操作平台及小型机械设备等荷载，在设计时应适当增加模板的平面外刚度。
5 翻模前准备
将已浇筑完成的混凝土表面人工凿毛至外露新鲜碎石混凝土表面，并用空压机吹净混凝土表面的杂物，用铅垂仪测量墩身模板的变坡度及模板顶面轴线偏位情况，用全站仪复核轴线位置为支模提供参考，主筋采用机械接头连接，接头应错开35d布置，立柱中所配角钢，既起受力作用，也起骨架作用，钢筋网片可在地面上加工成型然后吊装绑扎，角钢及构造筋采用电焊固定，以防施工过程中人员墩内和施工过程中将其碰掉。
6 墩身施工工艺流程
6.1 施工准备。模板进场后为了保证墩身外观质量，首先进行模板预拼装，检查模板各部分尺寸、模板接缝及平整度，在承台顶面用全站仪放出墩身边线。
6.2 墩身底部凿毛。在承台浇注砼时，按设计图纸和规范要求已对墩身钢筋准确放样预埋，待承台砼浇注完毕，其强度达0.5Mpa左右即可对墩身范围内的承台顶层砼进行放样凿毛，清除顶面的砂浆层，待墩身施工时用清水冲洗干净且用棉纱吸干。
6.3 钢筋及劲性骨架制作及安装。根据设计图纸对钢筋和劲性骨架进行下料，为了满足翻转模每次循环施工高度（4.5m）的需要，墩身竖向主筋和径性每次安装4.5m高，钢筋制作根据设计图纸、规范要求及监理工程师的要求在钢筋制作车间制成半成品到现场逐根对接安装（主筋采用剥肋直螺纹套筒进行连接，其余用焊接或绑扎）。为确保墩身钢筋有足够的刚度，制作一定数量的架立钢筋在现场加固。墩顶钢筋网及支座钢筋可在墩身砼即将完成时安装，以便砼浇筑。如上部构造施工顶要考虑安设预埋件，应安设位置准确，确保墩身外观。同时应得到监理工程师的批准方可进行。
6.4 模板的加工与安装
6.4.1 模板的加工。为保证墩身外观质量，由专业厂家设计、加工。模板的分节分块：拟设计为2.25m高一节，分12块加工，再组合拼装成4块整体钢模（2块A型，2块B型）。模板加工严格按规范和监理工程师的要求进行加工，其方案图报监理审批后，才能加工，并严格进行检查验收。模板的加工精度及技术要求（以mm计）：
①外形尺寸：长宽：0，-1；肋高：±5。②面板端偏斜：≤0.5。③连接栓孔的位置：a.孔中心与板面的间距：±0.3；b.板端孔中心与板端的间距：0，-0.5；c.沿板长、宽方向的孔：±0.6。④板面局部不平。（用300mm长平尺检查）：1.0。⑤板面和板侧挠度：±1.0。⑥焊缝要求：焊缝高5；间距<150；长度：25。
6.4.2 翻模。将n-1节模板脱下并安装在n+1节上。用手拉葫芦将n-1节的模板连接在第n节模板上，抽出对拉杆，松开模板连接丝扣，慢慢将n-1节模板脱下，用塔吊将其调至n节时，施工人员在n节模板外操作平台上对其表面进行处理，上吊至n节顶面就位安装，吊装内施工平台。第n节混凝土收缩会造成混凝土与模板之间有微小的缝隙，为防止施工时漏浆而影响模板接缝处混凝土质量和混凝土外观质量，用柔性胶掺水泥将收缩缝隙封住；在模板接缝处粘2mm厚双面胶带以保证模板接缝严密，内外模板的间距采用内顶外拉的方法调整间距，因外膜受新浇混凝土的侧压力大于内模，长边方向的外模顶面之间用手拉葫芦拉紧，内模间用方木顶紧以保证长边方向稳定性。
6.4.3 对拉螺杆设置。为保证模面板变形符合规范要求，增大模板刚度，达到墩柱砼表面平整、光洁、美观，每节模板设两排对拉螺杆。采用25mm螺纹钢制成对拉螺杆，在接头处设锥形螺母与拉杆连接。拆模后用特制板手将锥形螺母取出，然后用浇注墩身的砼中砂浆预制的锥形盖盖上锥形孔。拉杆外套PVC塑料胶管，以便拉杆循环使用。 6.4.4 模板接缝处理。上下两节模板安装后采用灰浆填充刮平，并用胶带贴住，保证接缝密实、美观。
6.4.5 安装精度要求。①模板标高：±10mm；②模板内部尺寸：±10mm；③轴线偏位：±10mm；④模板相邻两板表面高差：2mm；⑤模板表面平整度（用2m直尺检查）：2mm。
6.5 模板垂直度、轴线测设。用铅垂仪和全站仪调整模板的边坡率和轴线偏位。
薄壁高墩由于其长细比比较大，整体抗推刚度小，对于施工中出现的折线状，可能引起重力二阶效应，影响墩身内力，因此轴线控制应相当重视。
6.6 墩身砼浇筑。由于地势条件的限制，总方量为12.6万m3的混凝土，混凝土运输通过输送泵直接泵送施工，泵送的混凝土相对高差在60-150m之间，要提高程泵送能力，接高混凝土泵，浇筑混凝土。浇筑混凝土过程中要保证混凝土的施工连续性，并有专人时时检查模板是否有跑模、漏浆现象。
6.7 凿毛、养生、拆模
6.7.1 凿毛：在墩身砼强度达到0.5Mpa即可在已浇砼顶面进行浮浆清除，将碎石裸露即可，待下次浇砼前用清水冲洗干净，并用棉纱吸干。
6.7.2 拆模：待墩身已浇砼强度达2.5Mpa左右即可拆模。拆模时要特别注意，不得破坏结构各棱角，对模板不得凿撬硬拉，应防止模板变化和其结构受损。
6.7.3 养生：我们采用土工布包裹墩身，对墩身进行间断洒水养生的方法。就是在山顶修建一座小水库，由水库接至每一墩台处一根水管，供给养护用水，水库中的水用多级泵从河底抽入。养护工具采用双层土工布做成的长方形，土工布高6m，与墩身同宽，在顶面放入带孔喷水钢管，其它三条边放入木条，侧面与相邻土工布相连，钢管用模板扣件固定在模板底部，对喷水钢管进行间断供水，保证混凝土表面始终湿润。
7 影响高墩施工轴线偏移的因素
7.1 日照温差。墩身受阳光照射的位置不均匀，表面温度梯度大，特别是在南方的夏季施工。
7.2 大气作用。由于墩身较高，最高达127.6m，受风荷载作用下会产生抖动。
8 施工效果
翻模施工在本工程中取得了良好的效果。施工过程可以随时纠正墩身施工误差；混凝土外观质量好，墩身线性平顺。
参考文献：
[1]《桥梁施工规范JTJ041-2000》.
[2]《桥梁施工计算手册》.
[3]《桥梁施工手册》.
[4]《路桥施工计算手册》.
[5]段相生.公路桥梁高墩翻模施工技术研究[J].安徽建筑，2012（02）.
