[摘 要] 本文针对高速公路薄壁空心墩的施工，通过施工方案对比，提出了翻模施工技术。该施工技术目前已在宁夏东毛高速公路A7合同段筛子沟大桥施工中得到应用，效果良好。 [关键词] 薄壁空心墩 翻模 模板 施工 技术
一、工程概况
宁夏回族自治区东山坡至毛家沟高速公路A7合同段K48+346筛子沟大桥位于隆德县联财镇剡坪村附近的剡家坪水库大坝下游200米处，桥长280米。其中3、4、5＃桥墩采用薄壁空心墩，薄壁空心墩共计6个，合计墩高190.54m；其中，4＃墩空心墩为全桥最高，达到40.64m。
二、墩身结构
根据设计，墩身采用7.5m×2.8m钢筋混凝土等截面薄壁空心墩，墩身四角设半径R=50cm的圆弧，每个薄壁空心墩内设一个空心段，空心段壁厚60cm，空心墩上下分别设1m、2.5m实心段。
三、施工方案对比
1、滑模施工方案
滑模施工工艺较为先进，但配套设备多，一次性投入的费用较高；同时滑模施工工艺比较复杂，混凝土外观质量难以控制，表面光洁度不高。
2、吊车满堂支架爬模方案
该施工方案投入的支架数量较大，吊车提升高度有限，且搭架等施工进度缓慢。
3、翻模法施工方案
翻模法施工优点：1）光洁度好，外形美观，混凝土的强度表里一致，造价较低。2）施工方便，操作简单，施工周期短，不需要大型场地。3）支架刚度较大，能够利用自身结构调整模板的偏差。4）配套设备可以与其它墩台施工共用，设备利用率高。5）承载力大，墩身模板可以做成刚度和面积较大的钢模，可以减少接缝数量，增加坑变形能力。
因此，本项目筛子沟大桥薄壁空心墩采用翻模法施工。
四、翻模结构及模板制作
1、翻模结构：根据翻模法施工要求模板刚度高，提升方便、轻巧，拼装方便，安全性高的特点，同时考虑工程量的大小，项目部共制作两套模板，每套翻板分2层，每层高3m，每次上翻3m。下层模板依靠对拉杆附着在墩身上作为上层模板的支撑，上下层模板均采用平口缝连接。翻模上设操作平台和装修平台，操作平台固定于侧模[14槽钢竖带上。装修平台借用双[16槽钢水平固定，可通过倒链或电动葫芦调整位置（装修平台单独加工，需要时再上挂，一搬不固定加工在模板上，以减轻模板整体重量）。翻模上设双向人行爬梯便于施工人员上下，设有丝杠斜撑，可调整模板的垂直度，同时便于拆模。空心墩内模采用1.2m×1m大面组合钢模拼装而成，加固采用[6槽钢，其中正面分4块，侧面分2块。四个倒角采用10cm钢模加角钢拼装而成。
2、模板制作：翻模采用钢结构，标准节层高3.0m面板采用6mm厚冷轧钢板，正面模板尺寸为6.5m×3m，侧面模板尺寸为2.8m×3m（侧面投影，考虑各块模板重量的分配，设计将圆弧段与侧模连成整体，其中平面部分为1.8m，圆弧部分为0.785m×2=1.57m），每层各2块，对称布置。模板竖肋采作用[10槽钢，正面模板竖肋间距为60cm（为了减轻正面大板模的重量，在保证刚度的情况下设计间距为60cm，如果重量允许，可设计间距为40cm，以提升模板的整体刚度），侧面模板竖肋间距为35cm。水平围带采用2根[16槽钢背靠背焊接而成，每块面板上下设2道围带，间距为1.94m。模板围带内穿对拉杆，对拉杆采用φ20精轧螺纹钢筋配2cm厚垫板，竖向间距为1.94m，水平间距为1.5m。为保证模板的整体刚度，在模板2道水平围带中间增设1道[16槽钢。由于侧面模板圆弧段水平围带无法用槽钢布设，所以采用1cm厚钢板竖立10cm厚平行布设9道，距间为30cm。模板四周连接法兰采用L100×12角钢，连接孔间距为15cm，M18螺栓连接，且模板四角在水平围带位置处均用M20倒角螺杆拉紧，使模板四面形成一个牢固的闭合框架。丝杠斜撑采作φ70mm钢棒，丝杠支撑架（操作平台三角支撑架）采用双L75×8角钢焊接而成，焊接固定于[14槽钢竖肋上。操作平台采用L63角钢焊接成框架，上铺焊钢丝网，平面四周设3道φ50钢管围栏，高度90cm。人行爬梯在正面模板两边竖向设置，采用L63角钢焊接而成，梯步间距为50cm。
五、施工技术
由于墩身较高，故薄壁墩施工采用翻模法施工。施工时除第一次浇筑实心段，之后循环浇筑3m。
模板设计2套，每套3.0m高，即3.0m/层。每层外模共4块，即墩身四周各一块。采用边模包端模的方式，防止混凝土在浇筑过程模板出现扭转。本翻模主要由内外模板、内外模操作平台，对穿拉杆、外模斜丝杠组装而成，连接孔均为φ20，配M18螺栓；对穿拉孔为φ22，配M20拉杆。拉杆穿过混凝土段须外套塑料管，塑料管先预埋在混凝土中，长度与墩身壁厚相同。
每层内模结合墩身结构并考虑易于拆模，决定选用10块大小不等的钢模，即四个拐角各一块，顺桥向两端各两块，横桥向每侧各一块，计10块。相邻模板之间用φ18螺栓连接，上下层模板之间也用φ18螺栓连接。内模之间用10cm×10cm的方木对撑以防止混凝土涨模。
翻模各部件的翻升通过塔吊完成（较低部分可采用吊车），根据本桥跨径及墩高，选用起重高度50m、有效作业半径40m的塔吊，拆模时采用倒链临时挂起内侧(或外侧)对应的模板。
1、墩身放样与控制
组建精干的精测小组专门负责墩身的测量工作。为了防止仪器误差导致墩身偏斜，利用全站仪和RTK互相校核放样，确保墩身的线型控制，每6m应用全站仪和RTK互相校核放样一次，并对墩身尺寸进行一次复测以确保墩身线型控制。
线型控制主要通过施工测量来进行的，施工测量控制内容包括：墩身四角定位测量、高程测量、垂直度测量。
墩身四角定位测量，即用全站仪采用坐标法在己施工完的墩身薄壁混凝土面上放出前、后、左、右4个标准点，一般是测出墩壁在四个方位的中点，在模板安装过程中，随时用该4个点检校模板的安装偏移情况。
墩身的垂直度测量采用全站仪进行。测量时，用全站仪对准台身的互相垂直的两个角度进行定位。
为确保墩身结构尺寸，中线位置及线形平直，每次灌注混凝土后和模板立设完毕后浇注前都必须进行精度测量放线。每浇注3m高度墩身，利用全站仪复核一次，若与铅锤仪测量差值超过2mm ，则要使用两种仪器多次测量校核，查找误差原因，最终确定正确的模板调整方向和数值，确保墩身垂直度和平面尺寸误差控制在±5mm以内，以保证墩身线形。
2、钢筋的加工及安装
1）首先根据模板线校正承台施工时预埋的薄壁空心墩身的钢筋，使其位置准确。
2）墩身主钢筋加工长度为3.0m ，起步段主钢筋由承台预埋筋错接头后，按3.0m/次依次上升。
3）为防止空心薄壁墩细裂纹的产生，设计上增加了φ8钢筋网片，网片从厂家订购，运到现场后进行安装，网片安装按照设计和规范规定要求进行安装，确保混凝土保护层厚度。
4）当墩身钢筋与排水孔、通气孔相互干扰时，可适当调整钢筋位置或间距，不得截断墩身钢筋。钢筋安装完成，自检合格后，报请监理工程师检查和批准，方可进行下道工序的施工。
3、实心段混凝土施工
首先，支立外模，拼装3.0m高的外侧模2块、外端模2块，内侧安装内模。内外模之间用φ20mm拉杆，按设计图纸要求安装就位，并调整垂直度。模板之间塞入防止漏浆的2cm宽、0.5cm厚的海绵条。位置校正后安装外模上的安全防护网。检查、调整所有模板的垂直度、空间位置及水平标高，外模的垂直度可用调整丝杠调整。所以模板检查合格后，将模板四角在水平围带处φ28mm倒角拉杆拉紧。
4、空心段翻模施工
第一节3m混凝土浇筑完成后，当实心段混凝土强度达到3.0MPa时，拆除实心段模板。拆模前，下层的内外模均使用导链挂在上层模板上，然后松开拉杆。模板拆除先外后内，从下到上，先边模后端模，拆除后放到地上，由专业人员进行清理和修理。
第二节段要绑扎的钢筋采用专用支架进行绑扎钢筋。钢筋的水平运输采用平板车，垂直运输采用塔式起重机（较低时可以采用吊车）。钢筋绑扎时，确保钢筋支架的临时固定，并用锤球检查钢筋定位是否准确。
本节段钢筋绑扎完毕，施工本节段3.0m的墩身。主要施工顺序为：拆除外侧施工辅助脚手架→立第二节段侧模→端模、模板连接、校正垂直度→立第二节段内模→内外模拉杆加固、安装内工作平台、模板整体校正。
浇注墩身混凝土，混凝土强度达到3.0MPa以上时，拆除墩身表面下层3.0m模板，拆模顺序同前即先端模后侧模，之后依次循环即绑扎钢筋、浇筑3.0m混凝土、完成各个3m段施工。
5、混凝土的浇注
1）混凝土的运输：罐车将混凝土运送至现场，在墩身四个角及大面中间安置串桶（因每次浇注3m高混凝土，防止混凝土离淅，混凝土自由倾落高度不宜超过2m），混凝土通过串桶进入模板。
2）混凝土的浇注：浇注混凝土前，一是将墩身内杂物清理干净，而后用纯水泥浆沿墩身截面周边均匀的抹一层，厚度2～3mm，以确保新老混凝土面的连接质量。由于空心薄壁高墩钢筋设计较密集，不便于振捣棒的操作，而振捣工序操作的好坏，直接决定墩身的实体和外观质量，因此一定先对振捣工进行培训，确保熟练掌握本道工序的操作要点。振动器的移动距离在30～35cm范围内，与侧模保持5～10cm的距离，混凝土分层浇注，振捣顺序为：先振捣倒角处，再从两边向中间振捣，以混凝土不再下沉、不再冒气泡、表面泛浆为准。
6、检测验收
薄壁空心墩身施工完成后，按桥涵施工技术规范、招标文件的规定对其进行实测项目检测。