重庆双碑大桥20cm超小间距双肢墩施工技术研究

黄猛，贺恩明，周之清，李疑，杨寿忠

（1贵州省交通规划勘察设计研究院股份有限公司，贵阳 550081；2重庆城建控股（集团）有限责任公司，重庆 400013；3重庆建工集团股份有限公司，重庆 401122；4重庆市江北区建设工程质量监督站，重庆 400020）

0 前言

连续刚构桥、塔梁固结的斜拉桥，墩柱结构常常是设计成刚度相对较小的柔性墩，以适应桥梁整体变形，所以单个桥墩设计为双肢薄壁墩的情况十分常见。一般连续刚构桥双肢薄壁墩，墩间间隙均在1m以上，满足单独设置模板支架的操作空间。

将双肢墩柱间隙减小，可以减少墩柱和承台总体尺寸，弱化双肢墩柱的外形设计，将使桥梁墩柱更柔、更美、更省，但墩间间隙小于模板安装空间时，将会对施工造成较大的困难。针对类似超小间距的双肢墩柱施工，如何安全、优质、节省、快速地完成施工，是一个难题。

在重庆双碑嘉陵江大桥主桥下塔墩施工过程中，施工单位和科研单位共同开展了相关技术研究，研发了一种桥梁施工超小间距双肢墩柱整体模板，并总结形成了一种桥梁超小间距双肢墩柱的施工工法。该模板体系结构简单，操作简便，安全可靠，成本低，效率高，施工后结构外观质量好，在双碑大桥两个主墩施工中成功应用，取得了较好的效果。

1 工程概况

重庆双碑嘉陵江大桥主桥为高低塔单索面斜拉桥，塔柱位于桥梁主梁中轴线上，为塔梁固结体系，主梁将塔柱分割为上塔墩和下塔墩，高低塔柱形似两座方尖碑，与“双碑”地名和双碑地形完美结合，是一座非常漂亮的城市桥梁。大桥结构如图1。在下塔墩的设计上，为了避免上、下塔墩结构外形相差太大，又能保证下塔墩的柔度，下塔墩顺桥向设计为两个分离式塔墩（顺桥向间距仅0.2m），每个墩均为单箱单室变截面钢筋混凝土结构，在墩底部和墩顶部的2m范围内连为整体。由于双肢墩间间隙较小，远观时间隙不明显，与下塔墩横断面上的竖向凹凸造型十分类似，达到美观的效果。下塔墩构造如图2。

图1 重庆双碑大桥总体图

图2 下塔墩小间距双肢墩顺桥向结构图

2 施工方法选择

对于双碑大桥主塔墩的施工，施工单位查阅了相关资料发现，类似超小间距双肢墩柱施工，国内未见相关报道。项目实施前，对20cm小间距双肢墩柱施工方案进行了认真研究，提出了两种方案并进行了比选。

方案一，采用一次性木模板，填在双肢墩间隙中间，外侧按常规模板将双肢墩柱当作一个墩柱，进行整体施工。这种方案施工方法简单，不利之处是木模板填在间隙之间无法拆除，影响美观，同时浪费木材。

方案二，采用特制小间距模板体系进行施工。这种方案施工巧妙，除钢模板外，仅需要加工部分楔形型钢，即可满足施工要求。楔形型钢可以周转使用，工程完工后，也可按废钢材回收。

方案对比见表1。

表1 方案比较表

从绿色施工方面比较，在满足施工质量、施工安全的前提下，方案二更环保、更节材。以双碑大桥高塔、低塔两个双肢墩柱施工为例（20cm间距，两墩合计高120m，宽约12m），经济比较分析如表2（相同的投入不比较，仅比较小间距模板部分）。

通过比选，方案二优于方案一，因此施工项目部采用了特制模板，进行超小间距的双肢墩柱的施工。

该方案通过技术创新，解决了超小间距双肢墩柱的施工难题，达到了美观、优质、安全、节约的目的，得到了业主、代理、监理、设计单位的一致肯定，同时还达到了节省了木材的目的，符合绿色施工“四节、一环保”的要求，具有较高的社会效益。

图3 超小间距墩柱模板系统构造图（顺桥向）

3 工艺原理及施工要点

3.1 工艺原理

超小间距墩柱间隙两侧模板设正楔形 （上小下大的楔形）背枋，与倒楔形（上大下小的楔形）型钢组成的超小间距模板体系，墩柱模板体系如图3所示。

其原理如下：

（1）双肢墩柱除中间间隙模板外，其余模板与普通墩柱模板相同。

（2）中间间隙模板，根据间隙大小设计为两侧模板面板和正楔形型钢背枋，与模板面板焊接。当间隙大于10cm时，在模板面板背后焊小角钢或槽钢形成加劲肋，再在加劲肋外侧焊正楔形型钢背枋。

（3）安装好模板，采用木垫块垫在中间间隙模板之间，并且对拉杆固定，然后利用倒楔形型钢，插入模板正楔形型钢背枋之间，并压紧。

（4）紧固模板体系、对拉杆，检查合格后，浇筑墩身混凝土。

表2 经济效益计算表

（5）墩身混凝土养护达到拆模条件后，松脱对拉杆，拔出倒楔形型钢，采用塔吊配合安装下一节段墩身超小间距模板。

3.2 工艺流程

按设计图加工好模板系统→安装正常模板→安装中间间隙模板→设置中间模板间垫木和对拉杆→插入倒楔形型钢→模板成型检查→浇筑混凝土→养护→拆除对拉杆→拔出倒楔形型钢→拆除模板至下一节段。

3.3 施工要点

3.3.1 小间距模板和楔形型钢设计[1-2]要求

保证模板尺寸准确，与塔墩爬模其余部分模板能完全配合；模板体系应进行计算，保证模板有足够强度、刚度。中间间隙模板根据间隙大小，设计间隙两侧模板面板和正楔形型钢背枋，与模板面板焊接，焊缝设置满足受力要求。

3.3.2 模板加工要求

针对小间距模板，正楔形背枋的斜度应适应于间隙宽度，斜面光滑、顺直。

（1）选择有较高技术装备水平和资质的钢结构加工单位进行模板制作。

（2）加强在模板制作各个工序的检查验收工作。模板几何尺寸符合设计要求，平整度要满足规范[3]要求。

（3）模板制作完成后采用合适的包装保护措施，防止运输过程中变形。

3.3.3 中间间隙模板安装[4]

中间间隙模板根据宽度沿竖向可分为几块，单块重量满足塔吊吊装要求即可，安装应确保顺直，并与已浇筑的墩身衔接10cm左右。

（1）安装前由测量人员对爬模模板进行精准定位。

（2）模板必须使用设计吊点进行吊装。

（3）超小间距塔身模板和其他爬模模板用定位销定位，用螺栓连接。

（4）两塔肢模板之间用拉杆连接并固定在内模上，拉杆孔用海绵封堵。

（5）在中间间隙设置垫木，通过对拉杆对拉，使间隙两侧模板位置相对固定。

（6）两塔肢超小间距模板上口之间采用特制钢楔楔入进行间距微调，并作固定，保证间距均匀、固定牢固。插入倒楔形型钢时，应将倒楔形型钢与模板正楔形型钢对齐，通过限位卡从中间逐次下插倒楔形型钢，全部下插到位后，人工锤击紧固。

（7）加强对模板安装过程中的检测，确保安装精度。

模板安装后如图4所示。

模板安装完成后，紧固对拉杆并进行全面检查，防止模板偏位。

3.3.4 中间模板拆除

待一节段混凝土施工完成，达到拆除条件时，进行模板拆除。对中间模板的拆除，需要通过塔吊、链条葫芦吊挂模板，先拆除拉杆，利用墩柱混凝土支撑面，利用链条葫芦拔出倒楔形型钢，然后再拆除模板。

图4 小间距双肢墩顺桥向模板安装成型图

图5 超小间距双肢墩柱施工实体图

4 结束语

通过对超小间距双肢墩柱施工技术研究，发明了一种适应于超小间距双肢墩施工的模板体系和相应的施工方法，成功完成了重庆双碑大桥高塔和低塔下塔柱20cm超小间距双肢墩柱施工，墩柱外表美观(见图5)，质量合格，施工成本有较大节约，在施工期间未发生一例安全事故，实现了在保证安全、质量的前提下节约成本，取得良好的效果，目前重庆双碑大桥已竣工通车。该技术的成功运用，可以为类似工程提供参考。

[1]建设部.GB 50017－2003钢结构设计规范[S].北京：中国计划出版社，2003.

[2]魏宏广.马巷大桥墩柱模板设计[J].工程技术，2011（1）.

[3]交通部.JTG/T F50-2011公路桥涵施工技术规范 [S].北京：人民交通出版社，2011.

[4]周光毅，刘进贵.全钢定型模板施工技术在大连快轨三号线十五号桥异形墩柱工程中的应用[J].建筑施工，2002（2）.