薄壁空心高墩柱施工工艺

胡成华

摘要：随着高速公路在山岭重丘区的修建，大、中型桥梁的设计相对增多，而墩柱也由十数米增高到近百米，结构受力复杂，施工难度大。在一些特大高架桥梁中薄壁空心墩的设计尤为常见，在施工过程中，我们需要加强薄壁空心墩技术的研究，注意施工中的每个环节，以提高薄壁空心墩的施工技术水平。

关键词：薄壁空心高墩柱；翻模法；施工

薄壁空心墩施工常用翻模法。此方法工艺简单，辅助设施少，可以循环流水作业，使施工过程易于规范管理，尤其在控制墩身偏心、扭转方面有其独特的优势，能够随时纠正墩身施工误差，保证墩身垂直度要求。该方法施工速度快、劳动强度低、经济效果好，适用于各类公路、铁路桥梁薄壁空心墩柱施工。本文结合薄壁空心墩柱施工实践，介绍翻模法施工工艺。

施工方案

翻模是以凝固的混凝土墩体为支撑主体，通过附着于已完成的混凝土墩身上的下层模板支撑上层施工模板及平台，从而完成钢筋成型、模板就位和校正、混凝土浇筑等工作。

施工工艺流程

根据薄壁空心墩的相对高度，一般确定以塔式起重机为吊装作业的工具。利用塔式起重机进行主筋接长、模板翻升、吊装和浇筑混凝土等项工作。根据施工的作业量，一般情况下安装一台塔式起重机完成二座高墩柱施工。翻模施工的工艺流程为：施工准备→绑扎钢筋→翻模组装→灌注混凝土→混凝土凿毛及养生→模板翻升施工至墩顶。拆除模板及工作平台、绑扎钢筋、模板翻升、灌注混凝土和混凝土凿毛及养生等项工作是循环进行的，直至墩顶。

钢筋加工、安装及检验

在承台混凝土施工时，预埋墩身钢筋。墩身主筋的接长采用直螺纹钢筋接头连接，既能保证连接质量又可以缩短作业时间。横向箍筋现场绑扎成型。主筋下料长度根据模板高度和混凝土浇筑高度确定，加工的钢筋端部必须调直，要求切口的断面与钢筋轴线垂直，做好后用塑料套帽套好，用以保护螺纹，码放整齐备用。

钢筋加工时，主筋、箍筋均在钢筋作业棚内批量弯制而成后运至现场使用。用塔吊吊住主筋依次进行接长，竖向主筋连接应先内环后外环进行。主筋接长完成后，用塔吊将箍筋分次吊上施工平台，人工进行箍筋的绑扎。施工时应随时用线坠检查钢筋骨架的垂直度，并及时调整，同时还应检查骨架尺寸和保护层厚度，采用标准砂浆垫块调节混凝土的保护层厚度。

模板的加工、安装、翻升和工作平台的布置

模板及工作平台的加工

模板设计必须保证模板具有足够的强度、刚度和稳定性，能够可靠地承受施工过程中可能产生的各项荷载，保证结构各部位形状及尺寸准确，同时要保证结构混凝土面的平整度满足规范要求。

每节模板由四大块外模板，两大块内模板和两块端头内模板共八片组成。墩身底部、顶部实心段，内模斜倒角部分用木模拼装，其他部分采用定型大块钢模拼装而成。外模高2.25m，长面为6m，短面2.8m。面板为5mm厚钢板，竖向加劲肋用10号槽钢，间距为30cm；横肋用5mm厚钢板，间距为30cm。加劲肋外侧用槽钢做钢楞：6m长的外模上下两组对称布置，间距1.1m，居中对称布置，每组采用两根16号槽钢组成，每组钢楞沿长度方向设4个对拉点；2.8m长的外模钢楞同样上下两组对称布置，位置和上述布置对应，每组采用两根32号槽钢组成，其间不设对拉点。在钢楞6m面与2.8m面连接角处设直径为28mm的连接螺栓。模板四周连接螺栓孔直径为12mm，间距为15cm，孔口为12.5×13mm的长孔。内模高为2.25m，大面长为3.8m，小面与倒角用木模组成整体。

外侧工作平台焊接在模板外侧，支架用50×50×6mm的角钢焊接而成，与模板成为一个整体，角钢与模板外楞焊接，和模板成三角结构。支架间距为1m，平台宽度为0.75m，支架上铺5cm厚木板。在平台外侧用钢管与支架焊接，钢管高度为2m，间距1m布设。沿钢管高度每30cm焊接Φ10mm钢筋，形成护栏网架，护栏网架上挂防护网。内侧工作平台设置在墩柱空心部分，在每次浇筑的混凝土内侧顶面设置预埋钢筋，作为平台的支撑，用钢筋框架把5cm木板组装成一个整体，与墩柱空心部分形状一致，较小于空心尺寸，用塔吊吊装平铺在预埋支撑钢筋上，作为内侧施工平台，内侧施工平台随翻模升高而升高。

模板的安装、检查

模板在安装前必须进行试拼，模板接缝、错台、连接等方面可能出现的问题，提前解决。试拼完后应将模板集中摊平，进行打磨、除锈、适量涂刷脱模剂，以确保混凝土表面色泽一致、美观。模板在运输和安装吊运过程中，严格按照吊装操作规程进行吊装转运，要保证模板不变形，按设计尺寸组合、安装。

首节模板安装前在承台顶精确测放出各墩柱中心线和十字线，外部轮廓线和辅助轮廓线，并相互校核，复合无误后，沿外侧轮廓线铺一层3-5cm厚的砂浆水平带，以保证立模基准面的水平度，当拆除首节模板后凿除砂浆水平带。

首节模板利用塔吊吊装，人工精确就位，模板竖向和横向连接均采用螺栓连接，接缝间设橡胶垫，以保证接缝密封性满足要求。安装对拉螺栓及缆风绳后，必须在测量人员指导下调整校核模板位置及垂直度。严格控制结构尺寸大小和标高及其轴线的位置，各种偏差控制在施工规范的范围内。

正常周转模板的翻升

除第一节浇筑4.5m外，其余每次浇筑高度为2.25m，因此模板每次只翻升2.25m，上次的顶模（2.25m高）作为下次模板安装的基模。模板依靠塔吊进行拆除、翻升。每施工一次混凝土都要进行清除模板表面的杂物，涂好脱模剂，保证模板完好。

墩身长面的外模与内模用Φ28mm对拉螺栓进行对拉，用螺母锚牢固。每块模板布置两排，每排布置4根，间距为1.2m，排距为1.1m。对拉螺栓外套采用Φ30mm的PVC管，以备混凝土施工完毕后螺栓抽出。墩身短面不设置对拉螺栓。内、外模板安装加固后，整体应有足够的刚度，在混凝土施工过程中做到稳固、不变形。

拆除下层模板时，先用倒链将上层模板和下层模板拉紧，拆除模板对拉螺栓及侧面模板连接螺栓，然后拆除棱角处的钢楞连接螺栓，最后拆除上下层模板连接螺栓，松动倒链使上下模板分离。上下模板分离后，利用塔吊吊起模板，卸掉倒链，拆除下层模板，经修整、刷脱模剂后翻升至上层。拆模后对应所有拉杆孔用水泥进行填补，终凝后用纱布将其打磨平整，以保证外观质量。

墩身混凝土浇筑及养生

墩身混凝土在搅拌站集中拌和、罐车运输、用塔吊提升吊斗下料的施工工艺，混凝土配合比的坍落度设计为120-140mm。拌和混凝土时配料数量应准确，必须采用强制式拌合机。混凝土拌合物应搅拌均匀，颜色一致，不得有离析和泌水现象。混凝土质量必须设置双控系统，即拌合机出盘质量控制与现场入模前的质量控制。

混凝土浇筑时分层浇筑至模板顶面，按30cm/层水平分层、均匀对称地进行布料，并根据混凝土供应情况及时调整布料速度。混凝土浇筑必须保证其连续性，尽量在下层混凝土初凝前或能重塑前浇筑完上层混凝土。另外，在混凝土浇筑结束后，应及时恢复钢筋的正确位置。当混凝土强度达到3.5Mpa后，对混凝土顶部充分凿毛，露出新鲜的混凝土，并冲洗干净。在上节混凝土浇筑前，应在连接部位浇筑一层1-2cm厚1：1的水泥净浆，以利混凝土的良好连接。

在混凝土浇筑完成，待混凝土收浆后对墩顶及墩身派专人进行24小时覆盖、洒水养生。前期做好养生工作是保证混凝土强度和外观质量的关键。墩身混凝土的养生采用挂在内外模板上的环形喷水管洒水养生，混凝土养护洒水时间一般为7天。按规范要求选取有代表性的混凝土制作试件，试件数量满足规范要求，并在现场制作足够的同养试件，与墩柱同一条件养生，为模板拆除提供强度依据。

结语

薄壁空心墩翻模施工技术，由于施工工艺简单，操作性强，在施工过程中管理易于规范化。施工过程中，通过塔吊的合理配置，严密的人员工力组织，选择和协调各种机械设备的配备和运行，安排好工序中施工步骤的衔接，可杜绝窝工、返工和浪费。通过对空心墩的线型及混凝土质量和浇筑方法、顺序的严格控制，是成型后的墩柱线型良好，外观光洁平整，无蜂窝麻面，颜色均匀，尺寸偏差满足规范要求，达到了优质、低耗，从而获得经济效益和社会效益。实践证明，翻模施工技术在薄壁空心高墩施工中是切实可行的，为同类桥梁施工提供参考。