桥梁墩柱模架一体化施工技术

上海市基础工程集团有限公司 上海 200433

1 工程概述

辰塔公路跨黄浦江大桥新建工程位于上海市西南角的松江区主城区的西南部，呈南北走向，是辰塔公路（D30公路）跨越黄浦江（原名横潦泾）的一个重要节点。桥墩分上下行2 幅，每半幅采用三柱式钢筋混凝土盖梁形式。墩柱采用1.2 m×1.2 m 的矩形墩柱，其四角均设置半径R=15 cm的圆角。在墩柱高度小于2.0 m 的时候，在3 根墩柱之间设置厚度为0.8 m 的薄墙。

2 方案比选

根据场地条件和施工周期，准备了2 种墩柱施工方案：

1）方案一：常规工艺，墩柱钢筋现场绑扎，混凝土施工依托脚手架搭设的平台完成。

2）方案二：墩柱钢筋在钢筋场地利用胎架预制，混凝土施工依托模板上操作平台完成。

综合施工工期、施工成本，兼顾施工安全，决定采取方案二实施。

3 钢筋胎架设计

钢筋胎架通过专业单位加工制造，共分2 节，长度分别为4.0 m和3.5 m，其间用双面连接板连接，首尾组合，可形成2.5 m、2.0 m、1.5 m、1.0 m等多种标准节距。钢筋骨架悬挑长度控制在1 m之内，可制作8.5 m以内任意长度的钢筋骨架[1-4]。

胎架底部纵向连接采用双拼160 mm×10 mm角钢，斜撑均为100 mm×6 mm角钢；斜撑与连接板焊接，再用螺栓将连接板与对应的角钢栓接。胎架顶部的角钢通过螺栓与焊接在竖向角钢上的94 mm×94 mm×10 mm连接板相连，作为纵向钢筋的定位参考，同时也增强隔板的稳定，形成整体。在胎架角钢上固定定位钢板，用来搁置纵向钢筋，控制主筋间距。在胎架框下设滚轮，钢筋骨架绑扎好之后从加工棚内推出，便于吊装（图1）。

4 钢筋骨架运输及吊装

4.1 运输及吊装

墩柱钢筋骨架长度最大为8.4 m，质量2.2 t。成型钢筋骨架采用12 m长的平板运输车运到现场起吊安装。运输车内布置型钢支垫，钢支垫间距2 m。在运输、吊装过程中注意对垫块的保护。

墩柱钢筋骨架采用250 kN汽车吊吊装，采用两点吊装。吊装时，吊机主吊点布置在钢筋骨架顶部1 m左右，设置吊装专用扁担梁吊具。专用吊具采用长8 m的18#工字钢制作，吊具上对称设置间距为1 m的吊环作为主吊索，同时吊机副吊点布设在钢筋骨架下部1/3处。加强箍筋与主筋连接处为吊点，吊环U形扣连接加强箍筋处主筋外侧，吊索要等长，以确保墩身钢筋骨架垂直。

选用φ15.5 mm钢丝绳（规格6×37+1），单根长度2.5 m，数量4 根；配3.3 t卸扣4 只。

吊装时吊机主、副吊钩同步起升，将墩柱钢筋整体平稳起吊距地面10 m左右，然后主吊钩缓慢上升，副吊钩缓慢下降，将墩柱钢筋骨架在空中立起（图2）。

图1 墩柱钢筋胎架

图2 墩柱钢筋骨架吊装

4.2 定位及固定

墩柱钢筋骨架吊装前，预先在承台垫层和钢筋上定出墩柱钢筋骨架边线，以确保墩柱钢筋就位准确。墩身预埋件安装前，先在墩柱钢筋和模板上放出墩柱中心线和十字线，准确放置墩柱骨架导向架，以控制预埋位置（图3）。

底模小纵梁采用单根28#工字钢，小纵梁和横梁之间设置圆钢，小纵梁可以小幅度地旋转，调节底部倾角。

图3 墩柱钢筋导向架示意

导向架采用100 mm×6 mm角钢制作成型，导向架内侧净尺寸比钢筋骨架大10 mm，可保证骨架5 mm的安装精度。

钢筋骨架插入承台及承台面以上50 cm段的对拉钩和内箍筋先不安装，待墩柱钢筋骨架吊装就位并固定后，绑扎插入承台部分钢筋，承台面以上50 cm范围内的箍筋待混凝土面凿毛完成、清理干净后再安装。

立柱主筋每侧至少2 根落地支撑在承台底垫层上，承台顶面钢筋分别与墩柱主筋焊接固定，确保预埋钢筋骨架位置准确。

墩身钢筋吊装后，及时用缆风绳在4 个方向拉锚加固，以确保钢筋骨架稳定。

5 模板安装

5.1 钢模板设计

墩柱模板按1.2 m×1.2 m设计：面板厚5 mm，背肋采用8#槽钢，间距30 cm，围檩采用双拼14#槽钢，间距60 cm，四角设置φ25 mm拉杆（图4）。

5.2 登高和操作平台

引桥墩柱钢筋和盖梁钢筋均为预制吊装成型，登高设施采用标准化梯笼。

墩顶操作平台沿立柱模板外围一圈设置，共分为4 块组成。钢平台宽度为1.2 m，下口利用型钢组合支架支撑，将型钢操作平台整体悬挂在立柱钢模板围檩体系上。

图4 墩柱1.2 m×1.2 m钢模板设计

梯笼基础为厚15 cm的C20混凝土，地基应压实后浇筑混凝土地坪。四脚必须与混凝土基础连接牢靠（M20膨胀螺栓），防止梯笼倾覆。

5.3 模板安装

模板安装采用250 kN汽车吊配合进行，按先下后上顺序依次安装。模板安装完毕后在模板顶部4 个方向设缆风绳，采用长6 m的30#工字钢作地锚，并对其平面位置、顶部标高、节点连系及纵横向稳定性进行检查。

6 结语

模架一体化工艺将传统的搭设脚手架、立模工序合二为一，利用模板作为脚手架，立模的同时相当于完成了脚手架搭设，免除了搭设、拆除脚手架的复杂工序，因此节省了人工及脚手架的租赁费用，同时杜绝了脚手架作业的施工风险。钢筋在加工场地的集中模块化加工、制作、安装，以成品、半成品领发制，配送到各作业面，减少了不利天气影响，使原材充分利用，降低损耗[5,6]。钢筋骨架利用导向架安装，缩短了施工周期，减少了现场安装及暴露时间，保护层合格率在97%，钢筋间距合格率98%，外观质量较好，提高了施工质量。