1、橋梁高墩翻模施工工法金明亮 山洪波（中天路橋有限公司） 1 前言在目前我國加大高速公路建設的同時，隨著建筑材料、工程機械和理論設計、施工方法的逐漸成熟，橋梁工程向著大跨度、高墩的方向發展。在跨越自然河流、溝谷的環境下出現了一批高墩橋梁。達陜高速公路D16合同段方斗村特大橋上部結構采用40m預應力砼簡支T形梁，下部結構根據墩高采用半幅雙柱縱向變截面矩形空心薄壁墩（如圖1），采用翻模施工工藝，在翻模施工過程中，項目施工技術人員對高墩每節砼澆筑高度、模板施工、鋼筋綁扎連接及施工機械的綜合運用不斷比較分析，總結形成橋梁高墩翻模施工工法。圖1 縱向變截面矩形空心薄壁墩柱構造圖2 工法特點2.1 不需要液

2、壓設備和提升支架，利用墩身施工的塔吊實現模板的拆裝和向上翻升；2.2 翻模施工模板投入量少、施工周期快、周轉次數及利用率比較高；2.3 施工工藝及條件簡單，質量容易控制；2.4 本工法不污染環境；2.5 較滑模施工、爬模施工人員設備投入量少、成本低。 3 適應范圍本工法適應于公路、市政、鐵路橋梁變截面（或等截面）空心（或實心）高墩柱施工，同時適用高墩、高塔等鋼筋混凝土結構工程。4 工藝原理翻模施工是以模板節塊的外部吊點及塔式起重機實現模板的吊裝；采用上、中、下豎向3節等高模板循環交替拆裝，以每一循環的上節模板為下一循環模板的固定節及支撐體系，將下一循環模板用螺栓固定在前一循環上節模板上，同時內

3、外模板用拉桿固定，內模用63mm63mm6mm角鋼連接支撐。外模設置操作平臺，施工人員在操作平臺上進行模板的拆卸、安裝、鋼筋綁扎連接、混凝土澆筑等。在第一循環澆筑混凝土時增設調節塊模板，每一循環3節，每節內、外模板高2m，循環交替翻升，完成墩身施工。內、外模板單節高度為2m，考慮到模板的整體受力效果，外模由4大塊鋼模組成，面板采用6mm厚鋼板，豎肋采用8mm槽鋼，連接筋采用63mm63mm6mm角鋼、背架采用雙10mm槽鋼。縱橋向為變截面，模板寬度以截面最大寬度（3m）制作，橫橋向模板以固定寬度2m制作，橫橋向模板采用背架及36撐桿固定在側模上。為了施工方便及施工人員安全，在外模外側設置操作平

4、臺（如圖2），操作平臺上鋪5cm厚木板。圖2 操作平臺示意圖施工準備 翻模施工工藝流程圖測量放樣頂層(系梁)表面混凝土鑿毛鋼筋等原材料試驗墩身勁性骨架安裝角鋼骨架制作合格主筋直螺紋(機械)連接鋼筋下料第一節鋼筋綁扎焊接不骨架、鋼筋檢查合格第一節模板立模，6m+調節塊高度模板制作、清理、涂脫模劑模板、測量自查，監理檢查測量調位澆筑第一節混凝土現場取混凝土試件 合格養 生拆模、清理模板、涂脫模劑、翻升模板、立模鑿毛、預埋件、接長鋼筋、測量校正、檢查驗收模板合格澆筑混凝土養生施工至墩頂、驗收5.2 操作方法及要點 測量放樣測量員根據橋梁三角網控制點在系梁頂放出墩身4個角點位置，確定墩身的外邊線；同時

5、放出第一節墩身外邊線30cm的位置，此邊線是為了控制模板偏差及墩身垂直度。在高墩施工中，垂直度控制是至關重要的，每次在模板立好后澆筑混凝土之前要對墩身垂直度檢查，發現偏差時及時修正。高墩軸線和高程測量控制用全站儀測量，高墩軸線觀測和模板較正在早晨無陽光直接照射之前完成，避免墩身在日曬產生溫差變形后測量。 鋼筋的綁扎焊接鋼筋加工前，要對鋼筋表面清理干凈、無油漬、漆皮、鱗銹等，認真復核鋼筋圖紙，綜合考慮翻升模板高度、施工難度、鋼筋接頭控制數量等，準確無誤后方可下料，下料嚴格按照設計及規范要求，保證鋼筋骨架的結構尺寸。勁性骨架加工，在現場規劃一個角鋼骨架制作平臺，按照設計圖紙放大樣，然后進行施焊加工

6、，勁性骨架加工好后用塔吊提升跟下節骨架對接。墩身主筋D22mm及以上采用直螺紋套筒連接，其他鋼筋采用搭接焊連接，鋼筋的連接方式不管是采用哪一種，都按規范要求進行抽檢，試驗室抽檢合格后方可使用。在同一截面內，鋼筋接頭總數不得超過鋼筋根數的50%，接頭間距至少錯開0.51.5m。鋼筋的搭接焊長度要滿足規范要求。5.2.3 立模1）混凝土鑿毛在墩身放樣后立模之前對墩身連接部位混凝土表面進行鑿毛，鑿除表面浮漿及松散混凝土，并且清理干凈，在混凝土澆筑前灑水濕潤。2）模板清理模板使用前，先對模板質量進行檢查，主要為模板的外形尺寸、面板有無偏斜、面板有無不平、孔眼位置是否對正、板面與板側撓度是否符合要求等。

7、對模板表面、鱗銹進行打磨清理干凈，然后涂上脫模油，脫模油不宜太厚。3）立模第一節段模板=調節塊模板+一套翻模施工模板，一套翻模施工模板由3節組成，每節高2m，共高6m。模板用塔吊移至設計位置，相鄰兩模板間接縫貼一層海綿雙面膠作為密封，防止漏漿，并用螺栓緊固，上、下節橫橋向相鄰模板密封海綿雙面膠采用加厚型，因為橋墩為縱向變截面（801斜坡）。內外模板采用拉桿固定，內模板每節與外模板等高，內模板之間采用角鋼對撐穩固。拉桿需要穿PVC管，拉桿端頭用雙面膠塞緊，防止漏漿。模板拼裝時嚴格控制相鄰模板間縫隙、板面高低差、相鄰模板間上口高差。模板頂與墩身外30cm邊線吊垂線進行偏差糾正，同時用全站儀放出模板

8、頂墩身4個角點位置，用手拉葫蘆及鋼絲繩調整到設計平面位置。為保證墩身位置的準確性，第一節段位置要嚴格控制。 混凝土澆筑模板調好檢查合格后方可進行混凝土澆筑。混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土運輸車運輸至施工現場，嚴格控制坍落度，采用塔吊提升料斗的方法入模。混凝土澆筑分30cm一層，布料要均勻，速度不宜過快，傾落高度超過2m時要通過串筒下落；采用50型插入式振動棒振搗，振搗時振動棒要快進慢出，每一處振動完畢后應邊振動邊徐徐提出震動棒，應避免振動棒碰撞模板、鋼筋及其他預埋件；對每一振搗部位必須振搗至混凝土停止下沉，不再冒出氣泡，表面呈現平坦、泛漿為止。混凝土澆筑過程中，安排專人看護模板，當模板出現變

9、形或螺栓松動時及時處理。 翻模翻模施工至少需要2節模板，墩身每節段混凝土澆筑施工完畢并強度達到10MPa（1824小時）以上時，方可進行翻模施工；為了適當加快施工進度，可采用3節模板，每次翻升2節模板。每次翻模時保留頂節模板不拆，作為翻升模板的固定節及承力部分，從最下節模板開始逐一拆除，采用塔吊提升模板，并放置在最上節模板的相應平面位置，將模板與相鄰模板連接形成整體。重復以上操作直至墩身施工完成。模板每次翻升時先找出單塊模板的中心吊點，塔吊鋼絲繩豎直盡可能靠近模板，避免拆模時模板傾斜晃動過大，造成危險，也防止模板與墩身碰撞造成模板變形及損壞墩身外露混凝土質量；在模板吊點位置用鋼絲繩連接在塔吊吊

10、鉤上，用撬棍等工具松動模板。在模板翻升固定后及時懸掛安全網，從操作平臺至墩身四周都掛上安全網。由于高墩施工立模在高空進行，模板的拼接、校立比較困難。在每節模板就位后及時對拼縫進行處理，垂直度調整，節節控制，每循環模板翻升調正后用全站儀校核墩身4個角點。翻模施工每循環節縫外觀影響整個墩身外觀質量，在澆筑下一節段混凝土時，上一節段澆筑的墩身混凝土已經硬化收縮，承力模板與混凝土之間產生了一定縫隙，會造成節縫錯臺及水泥漿下漏；在模板制作時每節模板上下拉桿位置靠近模板兩端（不大于30cm）、在澆筑混凝土前將承力模板拉桿緊固、澆筑第一層混凝土時適當減小坍落度等方法來減小節縫。5.2.6 養生模板翻升后，及

11、時清理混凝土表面，灑水養護。在每節段模板底部纏繞水管，水管朝混凝土表面方向10cm間距軋一小孔，高壓水泵與水管相連，每半小時雨淋一次，確保混凝土表面濕潤。5.2.7 勞動力（見表1）勞動力情況表表1序號崗位與職責人數備注1施工負責人1安排施工任務技術員3負責技術工作安全員1負責安全檢查質檢員1負責質量檢查測量員2負責測量試驗員1負責試驗塔吊司機5塔吊操作及保養汽車吊司機1汽車吊操作及保養拌和站操作員2拌和機操作及保養裝載機司機1裝載機操作及保養混凝土運輸車司機4混凝土運輸車操作及保養班組長6負責鋼筋、模板、混凝土施工電工1負責電路模板工20安裝模板鋼筋工8鋼筋加工綁扎焊接混凝土工6混凝土澆筑機

12、修工3配件加工、機械維修普工12文明施工、安全防護、材料運輸等6 材料與設備6.1 材料墩身翻模施工模板12套（每節高2m，一套3節，內外模板高度一致），調節塊模板0.4m及0.8m各一套，相配套的螺栓拉桿若干，其他鐵件、型鋼、PVC預埋管若干。 6.2 主要施工機具和設備（見表2） 高墩翻模施工主要機具和設備表 表2序號名 稱規格及型號單 位數 量備 注1塔吊TC4013臺42拌和站30m3/h套1配備8m3混凝土運輸車4臺，30裝載機1臺3鋼筋直螺紋剝肋滾絲機HGS-40B臺24電焊機BX1-500臺10鋼筋加工5鋼筋制作機械套2鋼筋加工(鋼筋切斷機、鋼筋彎曲機、鋼筋調直機)6高壓水泵揚塵

13、90m臺4養生7臨時性變壓器315KVA臺18發電機120KW臺2備用電源9全站儀NiKon DTM-452C臺1測量定位10水準儀徠卡臺111插入式振動棒50型臺12混凝土澆筑12手拉葫蘆5t個813汽車吊QY-25臺1安、拆塔吊7 質量控制 7.1 該工法執行的規范標準 公路橋涵施工技術規范（JTJ 0412000）公路工程質量檢驗評定標準（第一冊 土建工程）（JTG F80/12004）7.2 橋墩主墩質量要求（見表3、表4、表5）雙壁墩身實測項目表3序號檢查項目規定值或允許偏差檢查方法和頻率1混凝土強度（MPa）在合格標準內按JTG F80/12004附錄D檢查2相鄰間距（mm）20尺

14、或全站儀測量：檢查頂、中、底3處3豎直度（mm）0.3%H且不大于20吊垂線或經緯儀：測量2點4墩頂高程（mm）10水準儀：測量3處5軸線偏位（mm）10全站儀或經緯儀各測量2點6斷面尺寸（mm）15尺量：檢查3個斷面7節段間錯臺（mm）3尺量：每節檢查24處8預埋件位置（mm）符合設計規定或10尺量：每件注：H為墩身高度，混凝土用原材料符合要求，混凝土表面平整，施工縫平順，棱角線平直，外露面色澤一致。蜂窩、麻面面積不得超過該面面積的0.5%。翻模模板加工質量標準表4序號檢查項目允許偏差（mm）檢查方法1長度0，-1游標卡尺：中間及兩端2寬度0，-1游標卡尺：中間及兩端3高度5游標卡尺：中間及

15、兩端4面板端偏斜0.5直角尺、塞尺：面板四角5面板局部不平1.0平尺、塞尺：面板任意方向6板面和板側撓度1.0直角尺、塞尺：長寬兩方向7連接配件(螺栓、卡子等)的孔眼位置孔中心與板面的間距0.3游標卡尺8板端中心與板端的間距0，-0.5游標卡尺9沿板長、寬方向的孔0.6游標卡尺翻模模板組裝質量標準表5序號檢查項目允許偏差（mm）檢查方法1模板間拼接縫寬2平尺、塞尺2相鄰兩板表面高低差2平尺、塞尺3相鄰模板上口高差2平尺、塞尺 7.3 質量保證措施 (1)編制質量保證體系，成立質量管理小組，以項目經理為組長，項目總工為副組長，施工負責人、技術員、質檢員等為組員的組織機構。質量保證體系中明確每個崗

16、位的質量職責。(2)堅持技術交底制度，各分項工程開工前，由工程技術部橋梁工程師對現場施工員、技術員、操作人員進行技術交底。講清楚圖紙設計要求（包括結構尺寸）、技術標準、測量方法、各部位的功能作用、施工參數、操作要點及安全等注意事項。鋼筋班、模板班、混凝土班之間協調由現場施工員督促，各班班長之間自行協調，確保下道工序與上道工序之間銜接，對施工位置的預埋件、結構尺寸和質量要求做好文字記錄交接卡，防止出現質量及安全問題。 (3)用全站儀放出墩身立模4個角點，模板立好后再測量模板頂面墩身4個角點，確保模板位置與墩身平面位置重合；測量時采用多測回及換人測量，比較分析選擇正確結果。 (4)編制高墩施工作業

17、指導書，嚴格按照高墩施工作業指導書操作。8 安全措施 (1)建立健全安全生產管理機構，成立以項目經理為組長的安全生產領導小組，全面負責并領導本項目的安全生產工作。(2)實行逐級安全技術交底制，由安全環保部安全工程師組織有關人員對工程項目進行書面詳細安全技術交底，凡參加安全技術交底的人員要履行簽字手續，并保存資料。專職安全員要對安全技術措施的執行情況進行監督檢查，并作好記錄。(3)加強安全教育：對各種作業人員上崗前進行安全學習、培訓，并要求持證上崗。同時針對工程特點，對所有從事管理和生產的人員進行全面的安全教育，重點對安全員、技術員、班組長、從事特種作業的起重工、電工、焊工、機械工以及新上崗人員

18、等進行培訓教育。通過安全教育，增強安全意識，樹立“安全第一、預防為主、綜合治理”的思想；掌握基本生產知識和安全操作技能；提高職工遵守施工安全紀律的自覺性，認真執行安全操作規程，做到：不違章指揮、不違章操作、不傷害自己、不被他人傷害，達到提高職工整體安全防護意識和自我防護能力。(4)高空作業人員定期進行體檢，具有高空恐懼癥和心臟病的人員嚴禁高空作業；高空施工人員嚴禁帶病作業。(5)高空作業人員必須系好安全帶、戴好安全帽、穿防滑安全鞋。(6)在墩身模板外側整個工作平臺四周及底部懸掛安全網，保護施工人員安全。9 環保措施(1)編制環境保護體系，成立環境保護小組，以項目經理為組長，項目總工為副組長，施

19、工負責人、技術員、質檢員等為組員的組織機構。(2)高墩翻模施工對空氣、水資源基本沒有污染，廢棄物主要有密封模板用海綿雙面膠及澆筑混凝土時浪費和多余的混凝土，做好海綿雙面膠回收及混凝土清理，即可防止造成環境污染。(3)在混凝土拌和站附近設置一處廢料存放池和二級污水沉淀池，將拌和站機械清洗用水、混凝土運輸車清洗用水進行二級沉淀后排出。(4)做好生態保護：臨建工程、材料堆放、便道等場地設置合理，保護公路用地范圍之外的現有綠色植被，對永久工程施工區和臨時工程施工區，地表清除必須特別注意，盡最大可能保護清理區域范圍外的天然植被。因修建臨時工程損壞了現有的綠色植被，在拆除臨時工程時予以恢復。(5)加強環境監測與事故預防，避免污染事故發生。10 資源節約 鋼筋采用直螺紋套筒連接技術，減少了鋼筋用量、節約了電焊條、電能、人工等，而且對環境不造成污染。 本工法模板翻升不需要液壓設備和提升支架，完全依靠墩身施工用塔吊翻升模板，充分利用了現有資源，節約了其他相關小型提升設備。11 效益分析本橋墩身為半幅雙柱縱向變截面（801坡度）空心薄