变截面空心薄壁高墩悬臂爬模施工技术

变截面空心薄壁高墩悬臂爬模施工技术

章元波

（中铁十二局集团有限公司，山西，太原，030024）

【摘要】经过多种施工方法的比选，确定蔚汾河特大桥高墩施工采用先进的悬臂爬模施工，通过该桥高墩爬模板施工方法和测量控制等施工技术，对今后桥梁高墩施工有指导和借鉴意义。

【关键词】变截面；高墩;悬臂爬模;施工技术

1、工程概况

山西中南部铁路通道ZNTJ-1标蔚汾河特大桥位于山西省吕梁市兴县蔡家崖乡境内，设计中心里程为DK28+599.38，全长1500.45m。该桥孔跨布置为：1-32m简支T梁+1-（70+120+120+120+70）m连续刚构+3-（70+70）m连续刚构+16-32m简支T梁，共28跨。主墩的墩身最高90m；墩型均为矩形空心墩。墩身高度及墩底平面尺寸见下表，表1。

2、方案的比选

本桥主墩墩型均是变截面空心薄壁高墩，这种类型的墩身施工方法很多，目前常用的施工方法有：滑模施工法；翻模施工法；传统的爬模施工法和悬臂爬模施工法等等，结合本桥实际情况，经过方案比选，确定主墩选择CB-240悬臂爬模施工方法。具体比选方案优缺点见下表，表2。

3、主墩墩身施工方案

主跨高墩均采用CB-240悬臂爬模施工。爬模节高6m；混凝土浇注均采用自动计量的拌和站集中拌合，混凝土运输车输送，泵送入模。振捣采用插入式振捣器进行。

3.1爬模模板结构体系及运行

施工循环流程：后移模板→吊升悬臂模板及支架→安装钢筋及预埋件→调整固定模板→浇注混凝土→等强及养护。

1）悬臂模板组成

本模板具有结构合理，标准化程度高等特点。由吊钩、竖肋、横肋、连接爪、芯带、芯带插捎和垫板拼缝背楞组成。在单块模板中，胶合板（为21mm厚进口维萨板）与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。该种模板主要由以下部件组成：模板、上平台、主背楞桁架、斜撑、后移装置、受力三角架、主平台、吊平台、埋件系统（见图3.1）。两榀支架作为一个单元块。

2）悬臂模板系统拼装、安装预埋件

先在地面组装主背楞桁架，第一次浇筑砼和预埋预埋件。

先将三角架和后移装置组装起来，插好销子，上好平台立杆，安装埋件支座。

拆模、安装三角架及模板，第二次浇筑砼。

提升模板及支架，安装平台，第三次浇筑砼。养护，凿毛，脱模重复循环第三次浇筑工序。

埋件安装：在模板就位前，通过模板面板上的孔，用安装螺栓M3655从模板背面将爬锥M36/D26.5固定于模板面板上，混凝土浇筑后，卸下M36的螺栓，模板后移，将受力螺栓安装在爬锥上。将模板吊装就位，支架卡在受力螺栓上，插上销子。人在吊平台上用套筒扳手和爬锥卸具将受力螺栓和爬锥取出，以便重复利用，同时用砂浆抹好由爬锥留下的孔（如图3.2）。爬锥上均匀涂脱模剂，防止爬锥拆卸困难。

3）模板提升

模板提升采用塔吊进行。

第一次提升：第一次混凝土浇筑完达到拆模强度后，从模板后面拧出定位螺栓，利用斜撑将模板拆除，松开主背楞扣件，将模板及次背楞吊到一旁放置，再把底梁从主背楞及斜撑上拆下，然后将主背楞及斜撑安装到三脚架及微调后移装置上，连接好三脚架的连接角钢，此时应注意主背楞上斜撑座的位置是否正确，如有误，应重新安到设计位置。再铺好所有的踏板横梁和踏板。

第二次及以后的提升：只须在第一次提升的基础上将吊平台装到三脚架的下部即可。

3.2模板安装质量标准

模板的质量满足施工规范要求，需达到以下标准：

1）板面对角线误差值小于3.0mm；

2）相邻模板高低差±0.5mm，两块模板拼缝间隙±0.5mm；

3）板面平整度±0.5mm,模板局部变形不应大于1.0mm；

4）21mm的维萨板倒用30-40次。

4、CB-240悬臂模板施工注意事项

1）同一单元块的两榀桁架之间应用￠48钢管连接禁锢，平台搭设安全可靠。

2）埋件系统预埋的位置要求准确，在浇筑混凝土前必须由专人再次复核其位置，确保误差不大于1mm。

3）对不适宜高处作业的人员不能从事此项工作，塔式起重机和电梯操作人员必须具备专业资质。

4）施工平台铺板与支架、吊架固定牢靠，杜绝出现悬挑的现象。

5）模板整个单元往上提升时，吊钩一定要吊于主背楞上部的吊具上，切记不得吊于模板的吊钩上。

6）浇筑混凝土前，模板的下部应利用三脚架上的后移装置将模板调到紧紧地与已浇好的混凝土接触上，防止再次浇筑混凝土时漏浆及错台。

7）模板支好后，各单元块间次背楞一定要用芯带及楔形销连好，保证各单元之间连成一个整体，同时保证各单元连好后成一条直线。

8）浇筑混凝土前，对拉螺杆一定要按图纸位置拉接，以保证混凝土质量；拆模时，对拉杆孔要进行封堵处理。

9）经常检查模板钓钩、撑及平台连接处螺栓是斜否松动，发现问题及时处理。并设专人定期对模板体。

5、高墩线形测量及控制

高墩线形控制是高墩施工的重中之重，线形的好坏直接影响高墩的受力和线形的平顺度，所以必须严格控制。线形控制主要通过测量来进行，施工测量控制的内容包括中心定位测量、高程测量、垂直度测量。

定位测量：采用三维坐标控制法。每个墩台施工前，先由测量班用全站仪进行精确定位，在每次混凝土浇筑后、模板爬升前，在混凝土面上进行复测定位。

高程测量：采用自动安平水准仪法，每爬升一次检验一次高程，其高程误差应符合规范要求，特别是墩顶高程必须控制好。

垂直度控制：采用全站仪进行。测量时用全站仪对矩形空心墩的4个角进行定位，再定出矩形空心墩的4条边的位置。

对于高墩主要是垂直度控制。采用八点的方法进行控制，防止墩身发生扭曲。六点放样（图5.1）当桥墩发生扭曲时，根本检测不出来。当采用八个点来控制时，因为矩形墩有4条边，每条边上放二个点，两点确定一条直线，所以桥墩四条边线得以确定。

6、施工进度安排

悬臂爬模施工循环作业时间见《悬臂爬模施工循环作业时间表》，每循环爬动高度6.0m，6天一个循环。

悬臂爬模施工循环作业时间表（h），表3

已考虑天气、夜间施工、塔吊吊装等其它因素影响，每循环按6天计，6天施工6.0m，平均每天1.0m。

7、结束语

蔚汾河特大桥高墩采用悬臂爬模施工技术，很好的完成该桥的高墩施工，该模板采用这种技术，施工安全、质量、进度及效益均得到良好的效果，对比其它施工方法不仅施工进度快，而且也节约了大量的工程成本，在断面复杂的高墩施工中具有广阔的应用前景，为同类工程提供了极为有价值的参考和借鉴。

参考文献：

[1]郑智敬；湛江海湾大桥引桥高墩爬架施工.中外公路.2006年第05期.

[2]郭斌;百米高墩倾斜式悬臂爬模施工工法.山西建筑.2009年第10期.

[3]许方勇;汤荣玲.高架桥薄壁高墩爬模施工工艺.四川建筑.2008年第06期.