浅谈变截面空心薄壁墩滑翻结合施工工艺

刘亚超

【摘 要】高墩施工为公路桥梁施工中安全、质量、进度方面控制的难点和重点，当前高墩施工的主要施工方法有滑模、翻模、爬模、滑翻结合等，各个施工方法各有利弊，本文结合新疆G575线巴哈公路土建三标葫芦沟特大桥变截面空心薄壁墩施工实践，介绍了该工程高墩滑翻结合施工工艺，可为类似工程的施工提供参考。

【关键词】变截面；空心薄壁墩；滑翻结合

一、前言

新疆G575线巴哈公路土建三标葫芦沟特大桥上部结构为预应力混凝土简支连续箱梁，下部结构为空心薄壁高墩，钻孔灌注桩基础。全桥共计空心薄壁墩墩76个，其中变截面46个，最大高度达71m。该工程作业为高空作业，施工区域为天山山脉属风区，施工风险较大，安全系数要求较高。高墩施工工期仅有10个月，施工进度压力大。且该项目为“省优必创，国优争创”项目对质量要求较高。综合安全、质量、进度和经济几个方面考虑项目决定采用滑翻结合施工工艺，并针对变截面空心薄壁墩特点自制了施工操作系统，该施工方法通过了新疆自治区专家论证，并正在实施。

二、技术参数

变截面空心薄壁墩高度48.5—71m，墩底实心段厚3m、墩顶实心段厚2m，中隔板厚0.5m，断面尺寸为6.0m×（3.0+h/30）m（其中h为墩高，变化截面斜率为1：60），墩顶断面尺寸6.0m×3.0m，薄壁厚60cm。

空心薄壁墩均为钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为Ca40，主筋为HRB400钢筋。

三、施工工艺流程

（1）施工工艺流程：施工准备→测量放样→安装墩身底节钢筋、预埋支承杆→安装模板→制作、安装施工操作平台系统→安装液压提升系统→浇筑混凝土、接长支承杆、绑轧上节墩身钢筋→混土养护→脱模、模板清理→模板与操作平台限位→系统整体爬升→模板安装、调整→模板与操作平台固定→浇筑混凝土、接长支撑杆、绑轧上节墩身钢筋→重复以上步骤直至墩身封顶，系统装置拆除。

四、模板设计

（一）模板选用

模板系统包括内、外定型模板、收分模板、拆分模板、工具式支撑、模板吊杆、水平移动小平车，对拉螺杆。

内、外模板：采用大块钢模板，模板高度2.35m，外模板面板采用6mm钢板、内模采用5mm钢板作面板，外模边肋采用100mm等边角钢，横纵肋采用100槽钢，模块背楞采用140槽钢，对拉螺栓孔直径为25mm，采用18mm螺栓，边肋螺栓孔直径为20mm，间距250mm，采用18mm螺栓。模板在专业模板加工厂制作，现场拼装。

（二）变截面收分

1.外模收分

根据模板配置平面图，东、西侧墩面根据1：60的坡度收分，每浇筑2250mm高砼，南、北面外模阳角部位需收缩37.5mm。此部位配置117mm、300mm、300mm-339.2mm大小头，三种规格模板，配备260.8mm、221.6mm模板备用。

当首层砼浇筑完成后，拆除300mmm模板换装260.8mm模板。二层浇筑完成后，拆除260.8mm模板换装221.6mm模板。三层浇筑完成后拆除一块221.6mm、117mm模板，换装300mm模板。按此施工顺序循环换装模板施工。

2.内模收分

墩内模板与外模按1：60坡度同步收分，南、北内面配备1200mm（两端含350mm飞边）、200mm、及异型阴角模。首层安装1200mm两边搭接安装200mm模板，搭接长度16mm。

当N层砼浇筑完成后一，N+1层模板增加搭接長度39.2mm；按此施工方法每浇筑5层砼，拆除一块200mm模板。

五、操作平台系统

操作平台系统由整体钢平台、钢筋砼施工操作平台、砼模板安拆操作平台、砼缺陷修复养护平台和内部平台组成。整体钢平台和钢筋砼施工操作平台通过爬升架连接，外部各级平台间通过角钢连接，内部平台固定在主梁上。

六、油路系统

采用一台YKT—36型液压控制台控制16台QYD—100型液压千斤顶作为操作台的提升动力。液压爬升系统由支承杆、爬升架、千斤顶、液压泵组成。

支承杆：支承杆采用直径为φ48mm钢管，钢管壁厚不小于3.5mm，底节墩身施工时，安装在墩身中，以后逐节焊接加长。支撑杆与墩身钢筋主筋焊接加固点间距不大于40cm。

爬升架：爬升架横梁采用2[180槽钢，立杆采用一根[180槽钢，斜撑采用2[100槽钢，立杆通过焊接与围圈连接成一体。

千斤顶：采用QYD-100型楔块式液压千斤顶，理论起重量100KN，工作起重量50KN。外平台系统布置十台，内平台系统布置六台，千斤顶内通过两个内齿卡环循环工作沿支承杆向上爬升。

七、操作台组装

（1）待回填土方完成，±0.00平面找平夯实后。在墩身内外搭设脚手架，用于放置操作平台[20槽钢平台梁。要求上平面必须找平。

（2）安装[20槽主平台梁及环梁——安装千斤顶并调试液压系统——插入16根Ф48*3.5千斤顶爬杆并加固。第一模模板、对中、校正、验收合格后浇灌第一模混凝土。

（3）待混凝土强度≥1.2Mpa后，拆模后边提升整体钢平台边绑扎钢筋，提升到可以安装下平台位置，安装圈梁、下部平台，连接形成整体操作平台，安装操作台平台板。

（4）安装外栏杆、防护栏杆、整体安全网，进入正常施工。

（5）提升至内筒模板可以使用时，拆开中间小纵梁，将内模吊入，并吊装在顶部钢平台下。

八、系统拆除

拆除顺序正好和安装顺序相反，原则上先装的后拆，后装的先拆。采用半整体拆除方法。其顺序为：清理平台—内外模板—安全网—下平台—圈梁—平台梁。

九、施工注意事项

（1）平台组装好后要进行试提升，检查整个系统正常与否，利用支承杆组装时未插到底进行爬升试验后，再将支承杆全部插到砼表面，保证支承杆的垂直放置。

（2）本工程钢平台边提升边绑扎钢筋，支撑杆作为外排钢筋定位筋及时加固，平台提升到位后合模，模板必须严格校正到位，保证构筑物几何尺寸。

（3）正常提升阶段，应及时清理模板面并刷隔离剂，保证每次出模混凝土表面质量，提升时严格加固支撑杆，保证平台的稳定性。

（4）平台的测量控制。

①一般来说，提升中最可能出现的问题是中心偏移，在提升平台内挂1只20kg重线锤用4mm细钢丝绳悬挂测量，提升前找准基准点，每提升两次测量平台中心的偏差。

②发现平台中心偏移，应及时纠偏。

③平台应每台班测量一次千斤顶水平偏差。

④每次大行程限位环都应限位，以确保减小偏差。

（5）支撑杆承担了整个系统的荷载，其受力十分严峻，支撑杆的材料特性与几何特性均须满足线形规范要求，尤其需要保障支撑杆的壁厚，以提供足够的截面承载力。

（6）该模板系统结构简单、受力明确、施工灵活，但该系统活动部件多、接续临时连接与释放位置多，一方面整体刚度与整体稳定性较刚性桁架结构平台有所降低，另一方面活动连接构件的可靠性要求更高。因此，需要严格、精准加工该系统的各装配构件，确保构件的受力可靠性，降低装配偏差。

（7）支撑杆的自由长度对支撑杆的极限承载能力有较大的影响，必须采用适当的连接形式使支撑杆与钢筋或其他预埋件协同受力，提高支撑杆的面外稳定性。

【参考文献】

[1]鹿文超. 空心薄壁高墩的翻模施工工艺[J]，中国高新技术企业 ， 2012 （12） ：93-94.