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高墩翻模施工工法

中交第一公路工程局有限公司

前言
桥梁高墩施工是大型桥梁建设经常遇到的内容，近年来，墩身高度已经由30~50米发展到超百米，甚至近200米，高墩施工亟待标准化、规范化，以保证工程质量和施工安全。另外，在高墩桥梁施工中，墩身工期一般处于关键线路，对总工期有重要影响，所以探索高墩施工效率，加快施工速度也成为需要解决的问题之一。
本工法是中交第一公路工程局有限公司、中交公路一局第四工程有限公司在重庆高家花园大桥、嘉陵江马鞍石大桥、龙溪河大桥、深圳南坪-福龙立交等高墩桥梁施工过程中形成的，并经过陕西太枣沟大桥、封侯沟大桥、重庆共和乌江大桥的应用，经总结，形成本工法。
本工法的关键技术是中交第一公路工程局有限公司局级课题“太枣沟特大桥施工技术研究”的内容之一，该课题已经通过中交第一公路工程局有限公司技术委员会验收。同时形成本工法，依据本工法关键技术撰写的《太枣沟特大桥120米高墩施工技术》论文在中国公路学会组织的“山区高速公路桥梁隧道关键技术研讨会”上交流发表。本工法已在陕西太枣沟特大桥、封侯沟特大桥、重庆共和乌江大桥等三座高墩大跨桥梁施工中应用。实践证明，本工法具有优质高效的优点，技术先进，有明显的社会和经济效益。
工法特点
本工法在塔吊—翻模施工技术、高压泵一次泵送混凝土技术、滚压直螺纹钢筋连接技术的基础上，采用了设置筒内支架方法，并配合2（3）节外模和1节内模，筒内支架“一架三用”，可提高施工效率，降低施工成本，加快施工进度。
使用塔吊配合翻模施工，速度快、成本低。模板可以在施工现场制作，成本相对较低。对于泵送混凝土施工，能够随模板上翻同步接长泵管，提高混凝土浇筑速度。能够逐节校正墩身施工误差，误差不积累。便于模板及时清理、整修、刷油，混凝土外表面平整光洁。用电梯提供作业人员垂直运输，并设置安全操作平台，保证了人员的安全。
模板和支架结构设计难度较大，但施工简单、速度快，成本低。外模上下端设置定位销，使模板的翻转安装快捷、准确。
不需要增加特殊设备，工艺可操作性强，经济合理，易于推广。
适用范围
本工法适用于50米以上的空心薄壁桥墩。墩身为等截面或变截面。最优经济高度为80米以上，墩高越高，此方法优势越大。也可以用于类似于桥墩的高耸钢筋混凝土结构施工。
工艺原理
将墩身分成等高的节段，分段浇注。根据分段高度，将外侧模板设计成与分段等高的2或3节，配合1节内侧模板。浇注完成顶节混凝土后，拆除底节模板，将其接于顶节模板之上，继续进行混凝土施工，如此循环，直到墩身完成。用塔吊提升物料和模板。使用混凝土泵泵送混凝土。墩内设置钢管支架，支撑于墩内隔板上（初次需支撑于承台上），用于支撑接长钢筋的定位、工人操作平台和墩内隔板混凝土浇注的支撑。支架和模板配合使用方法见翻模工艺原理，图4-1。图中1）~7）为翻模施工步骤，重复5）~7），直到隔板位置。8）~10）为墩身隔板施工步骤。隔板施工完成后重复1）~7）的步骤，直至下一个隔板。11)、12）为墩身封顶施工步骤，如果墩身无封顶，则无此步骤。
施工工艺流程及操作要点
工艺流程
按2节外模施工的工艺流程图（图5.1-1）如下：
准备工作
搭设内支架，接长、定位、绑扎钢筋。
安装第一节模板，浇注混凝土。
升高内支架，接长、定位、绑扎钢筋。
安装第二节外侧模板，提升内侧模板，浇注混凝土。
升高内支架，接长、定位、绑扎钢筋。
将下面的外模翻转至上面，提升内侧模板，浇注混凝土。
是否到达隔板位置？
是
否
拆除内模，将内支架调平，铺设隔板底模。
绑扎钢筋，浇注隔板混凝土。
是否到达墩顶位置？
否
是
拆除内模，将内支架调平，铺设封顶混凝土底模。
绑扎钢筋，浇注封顶混凝土。
结束

图5.1-1工艺流程图

图4-1翻模工艺原理
施工要点
准备工作
模板、支架设计和加工
每节模板高度3.0米~4.5米之间。为与9米长的定尺钢筋相适应，一般将模板设计成3米或4.5米高。为充分利用塔吊的提升能力，将每一面模板组成一整块。拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应。操作平台设置在模板外侧的肋上，一般设2层，上平台1米宽，距离模板上沿30cm～60cm；下平台0.6米宽，距离下沿1.0米。
根据内部空间大小，设计钢管支架结构。采用普通的脚手架钢管。钢管架结构设计应符合相关要求。按照隔板施工工况下的荷载标准，对支架进行验算，保证支架的强度、刚度和稳定性。
塔吊、电梯的安装
使用最大起重5~15t的自升式塔吊，一般要结合桥梁上部施工要求而定。如果考虑相邻墩墩身施工使用，则相应加大塔吊起重能力。使用1~2t载重的电梯。电梯和塔吊的布置见图5.2.1-1，可以图中1）的形式可分开布设于墩的两侧，也可以按图中2）的形式布置在桥梁中心线上。电梯、塔吊基础