墩身翻模施工工藝工法

1、墩身翻模施工工藝工法( QB/ZTYJGYGF-QL-0402-2011 ) 橋梁工程有限公司 陳慧 羅孝德1 前言1.1 工藝工法概況 翻模施工工藝是一種常規(guī)施工方法，隨著墩高不斷增加，特別是采用塔吊配合翻 模施工工藝，在高墩及斜拉橋、懸索橋橋塔施工中已得到廣泛應(yīng)用。1.2 工藝原理 將墩身分成等高的節(jié)段，由下向上分段澆注。即利用下面已澆筑成型的鋼筋混凝 土為支撐主體，模板通過拉桿與混凝土密貼，并利用下層模板與混凝土之間的粘結(jié)力和 摩擦力支撐上層模板及操作平臺(tái)。隨著墩身鋼筋骨架的接高，通過起重設(shè)備逐節(jié)提升模 板及操作平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)模板不斷上翻，完成每節(jié)墩身混凝土的澆筑，如此反復(fù)循環(huán)直至墩 頂。2

2、 工藝工法特點(diǎn)2.1 使用塔吊配合翻模施工，具有速度快、成本低、人員操作安全、勞動(dòng)強(qiáng)度低、 經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)。2.2 模板和支架結(jié)構(gòu)行成一體，受力明確、結(jié)構(gòu)簡單；模板上下端設(shè)置定位銷， 使模板的翻轉(zhuǎn)安裝快捷、準(zhǔn)確，施工工效較高。2.3 翻模施工工藝對混凝土損傷小，新老節(jié)段混凝土接縫平順。2.4 不需要增加特殊設(shè)備，工藝可操作性強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)合理，易于推廣。3 適用范圍本工法適用于50m以上的空心薄壁橋墩或?qū)嵭亩铡６丈砀叨瘸^80m時(shí)此方法優(yōu)勢明顯，且對結(jié)構(gòu)物截面尺寸可不受限制。4 主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn) 公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范( JTG/T F50) 公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范( JTJ 021 ) 公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范(

3、JTG H11) 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評定標(biāo)準(zhǔn)( JTG F80/1 ) 鐵路橋涵施工規(guī)范( TB 10203)5施工方法翻模是由兩節(jié)段大塊鋼模板，內(nèi)外工作平臺(tái)、塔式起重機(jī)、手動(dòng)葫蘆組合而成的 成套模具。施工時(shí)第一節(jié)模板支立于承臺(tái)頂面，第二節(jié)模板支立于第一節(jié)模板上。澆筑 墩身底部第一、二節(jié)混凝土，待混凝土澆筑完畢終凝后，綁扎第三層鋼筋。綁扎完畢后, 利用塔式起重機(jī)和手動(dòng)葫蘆拆除第一節(jié)模板，并將其翻升至第三層，并與第二節(jié)模板連 接固定，澆筑第三節(jié)混凝土，待混凝土澆筑完畢終凝后，利用塔式起重機(jī)和手動(dòng)葫蘆拆 除第二節(jié)模板，并將其分別翻升至第四層，并與第三節(jié)模板連接固定，再綁扎第四層鋼 筋，形成鋼筋綁扎、

4、拆模、翻升立模、測量定位、接長泵送管道、澆筑混凝土、養(yǎng) 生和標(biāo)高復(fù)核的循環(huán)作業(yè)，直至完成墩身施工。6工藝流程及操作要點(diǎn)6.1施工工藝流程工藝流程見圖1。圖1墩身翻模施工工藝流程圖6.2 操作要點(diǎn)6.2.1 準(zhǔn)備工作1 模板、支架設(shè)計(jì)和加工每節(jié)模板高度3.0 m4.5 m之間。為與9 m長的定尺鋼筋相適應(yīng)，一般將模板設(shè) 計(jì)成3 m或4.5 m高。為充分利用塔吊的提升能力，將每一面模板組成一整塊。拉桿的 設(shè)置與模板的強(qiáng)度及剛度相適應(yīng)。 操作平臺(tái)設(shè)置在模板外側(cè)的肋上， 一般設(shè) 2 層，上平 臺(tái)1m寬，距離模板上沿30cm60cm 下平臺(tái)0.6 m寬，距離下沿1.0 m。1 ）外模設(shè)計(jì) 采用大板模設(shè)計(jì)

5、，根據(jù)墩身高度、墩身斷面尺寸和起重設(shè)備的的起吊能力，以及施工時(shí)鋼筋長度綜合考慮來確定模板尺寸。從節(jié)約成本、加快施工進(jìn)度方面考慮，多采 用 2 3 節(jié)模板，每次向上翻升 12 節(jié)，保留一節(jié)作為接頭模。同時(shí)設(shè)計(jì)也需考慮上部 結(jié)構(gòu)的尺寸，以便模板的倒用。2）內(nèi)模設(shè)計(jì)采用定型鋼模板和木模組拼，用枋木或鋼管作為內(nèi)撐桿加固模板。豎向倒角連接 處應(yīng)有一側(cè)設(shè)計(jì)為銳角，以便脫模。根據(jù)內(nèi)部空間大小，設(shè)計(jì)鋼管支架結(jié)構(gòu)。采用普通的腳手架鋼管。鋼管架結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)應(yīng)符合相關(guān)要求。按照隔板施工工況下的荷載標(biāo)準(zhǔn)，對支架進(jìn)行驗(yàn)算，保證支架的強(qiáng) 度、剛度和穩(wěn)定性。2 塔吊、電梯的安裝使用最大起重 515t 的自升式塔吊， 一般要結(jié)

6、合橋梁上部施工要求而定。 如果考 慮相鄰墩墩身施工使用，則相應(yīng)加大塔吊起重能力。使用 12t 載重的電梯。電梯、塔 吊基礎(chǔ)要根據(jù)設(shè)備使用要求和結(jié)構(gòu)設(shè)置。電梯、塔吊升高時(shí)，要根據(jù)設(shè)備使用要求，設(shè)置附臂，將立柱固定于墩身上。3 混凝土攪拌、運(yùn)輸設(shè)備混凝土采用集中拌合 , 水平運(yùn)輸采用混凝土攪拌運(yùn)輸車，垂直運(yùn)輸采用混凝土輸送 泵, 并根據(jù)墩身高度選擇混凝土輸送泵的型號(hào)。4 其他場內(nèi)道路、水路、電路暢通，配置對講機(jī)。6.2.2 空心墩內(nèi)支架的安裝與翻拆1 初次搭設(shè)空心墩內(nèi)支架落地搭設(shè)，高度以能支撐接高的豎向鋼筋不傾倒為宜，一般超過接頭以上的定尺 鋼筋高度（9 m）的2/3。支架四周與墩身內(nèi)壁間留50c

7、m間隙，用于拆除、提升內(nèi)模。 頂層的水平鋼管向四周挑出，并沿墩身的內(nèi)外層豎向鋼筋增加兩排橫向鋼管，精確定位 后固定鋼筋的位置和間距。鋼筋綁扎后拆除挑出的鋼管。鋼管架的水平桿上鋪設(shè)木板形 成平臺(tái)，供作業(yè)人員在平臺(tái)上操作。2 支架接高 每節(jié)墩身澆注混凝土后，及時(shí)將支架接高。在內(nèi)模提升后及時(shí)增加支撐與墩身內(nèi)壁混凝土面頂緊，以減小支架自由高度，增加支架穩(wěn)定性。支架接高后，作業(yè)平臺(tái)隨之 升高，以滿足作業(yè)需要。3 調(diào)整支架成為隔板（或封頂）的支撐 混凝土澆筑到隔板（或封頂混凝土）位置時(shí)，拆除墩身內(nèi)模，在支架上鋪設(shè)隔板的底模，并安裝鋼筋澆筑混凝土。如果鋼筋不能自行直立，也可在鋼管架的立桿上加套 管隔離混凝土

8、。4 支架拆除 隔板混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后，即可拆除隔板下的鋼管支架，用于鋼管架的接長升高。如此重復(fù)，直到墩頂。墩身封頂后，拆除全部鋼管支架。6.2.3 安裝第一節(jié)模板，澆注混凝土在承臺(tái)上沿模板的底面用砂漿做 35cm厚找平層。對墩身角點(diǎn)放樣，彈墨線，沿 墨線立模板。 模板安裝前， 應(yīng)清理干凈， 并涂脫模劑。 安裝模板時(shí)注意接縫平整、 嚴(yán)密， 防止漏漿。緊固拉桿的螺栓，在模板內(nèi)加內(nèi)撐，保證混凝土尺寸。固定好模板后，安裝 混凝土泵管，一般豎向管道沿塔吊設(shè)置。先設(shè)置水平管 1020 m然后沿塔吊設(shè)置鋪設(shè) 豎向管道。到達(dá)模板頂面后水平鋪設(shè)到墩中心位置，然后接軟管，引向落灰點(diǎn)。落灰點(diǎn) 處設(shè)串筒。隨著澆筑

9、點(diǎn)的不同，應(yīng)及時(shí)拆裝更換泵管，調(diào)節(jié)泵管長度。澆筑初期混凝土 處于較深位置，需仔細(xì)振搗才能防止漏振。澆注混凝土?xí)r，按照施工規(guī)范要求作業(yè)。6.2.4 第二節(jié)模板的安裝、混凝土澆注 底節(jié)混凝土澆筑完成后，待混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，即安裝上一節(jié)墩身的鋼筋。鋼筋安裝完畢后， 進(jìn)行第二節(jié)模板安裝。 將另外一節(jié)外模置于首節(jié)模板之上， 安裝定位銷， 用螺栓將上下模板連接在一起。將內(nèi)模提升至頂面與外模平齊，用預(yù)設(shè)的拉桿初步固定 在首節(jié)混凝土上。調(diào)整模板至準(zhǔn)確位置，安裝、緊固對穿拉桿。其余工作同首節(jié)墩身施 工。一般使用塔吊提升內(nèi)模，特殊情況下，利用內(nèi)支架使用葫蘆提升。6.2.5 外模的翻轉(zhuǎn)安裝待上節(jié)混凝土達(dá)到 15M

10、Pa 時(shí)，即可拆除下節(jié)外模。先抽出拉桿，然后卸除模板的 連接螺栓，將模板向外拉出。高空作業(yè)時(shí)，要預(yù)先用倒鏈將模板吊在上面的模板上，并 拉緊，防止模板突然脫落。待外模完全與混凝土脫開后，用塔吊微微吊起外模，將倒鏈 解下，然后將模板吊到模板修整處進(jìn)行修整，待用。待鋼筋安裝完畢，用塔吊將模板吊 起，進(jìn)行安裝。安裝方法同前述。6.2.6 鋼筋的安裝 豎向鋼筋采用直螺紋套管機(jī)械連接方式。利用墩內(nèi)鋼管支架，定位、固定鋼筋。 在設(shè)置鋼勁性骨架的墩身施工時(shí)，可利用勁性骨架定位、固定鋼筋；也可以加工可提升 的鋼支架，置于內(nèi)外層豎向鋼筋之間，用以固定、定位鋼筋。宜使用9 m定尺鋼筋，因3 m 4.5 m高的模板與

11、之配合比較合理。水平箍筋和拉筋按照常規(guī)工藝施工。如果設(shè)計(jì) 有鋼筋網(wǎng)片，可以采用定型的鋼筋網(wǎng)片產(chǎn)品，也可預(yù)先在現(xiàn)場加工成片，待主鋼筋安裝 完畢后整體安裝、固定。6.2.7 泵送混凝土按照相關(guān)規(guī)范、規(guī)程設(shè)計(jì)和試驗(yàn)確定混凝土配合比。混凝土緩凝時(shí)間35h。一小時(shí)坍落度損失不超過30mm按照泵送混凝土規(guī)程設(shè)置混凝土泵和泵管，進(jìn)行泵送施工。 配備混凝土提升斗作為備用?；炷僚浜媳仍O(shè)計(jì)：空心墩翻模施工工藝所采用的混凝土，要求和易性能好，不 易產(chǎn)生離析、泌水現(xiàn)象，并且墩身內(nèi)、外側(cè)鋼筋密集，因此骨料比例稍大，粗骨料的粒 徑應(yīng)小一些，塌落度控制在 120 160mm。管道設(shè)置：泵管附著在塔吊的塔身上，用鋼絲繩吊住

12、。墩底設(shè)20 m長水平管連接泵的出口。墩頂泵管隨著墩高不斷提升，每次澆筑混凝土?xí)r，在澆筑平臺(tái)中部布設(shè)水平 管，用軟管接到落灰點(diǎn)。在落灰點(diǎn)設(shè)置串筒。開始泵送前，先攪拌同水灰比砂漿，打入 泵中，再緊接著泵送混凝土。砂漿數(shù)量根據(jù)泵管長度而定，一般為0.52.0m3。沿墩身四周均勻灌注混凝土，施工人員在平臺(tái)上振搗混凝土。6.2.8 垂直度控制 采用全站儀進(jìn)行施工放樣和檢測，控制每節(jié)混凝土澆筑前測量模板四角的平面坐 標(biāo)。墩身隨高度的增加， 混凝土澆筑前的模板檢驗(yàn)與精確定位均在日照影響最小時(shí)進(jìn)行。 模板初步定位時(shí)，由測量人員根據(jù)測量時(shí)日照情況預(yù)估偏位值進(jìn)行預(yù)偏定位。6.2.9 混凝土養(yǎng)生采用灑水和噴養(yǎng)生劑

13、對混凝土養(yǎng)生6210塔吊和電梯拆除。塔吊、電梯拆除時(shí)，按照與安裝、升高相反的順序進(jìn)行。7勞動(dòng)力組織墩身翻模施工工藝所需人員40人，具體分工明細(xì)見表1表1墩身翻模施工勞動(dòng)力組織序號(hào)崗位名稱人數(shù)序號(hào)崗位名稱人數(shù)1工長17混凝土工82技術(shù)員18電工13安全員19輔助工人34鋼筋工1210起重工15架子工511塔吊、電梯司機(jī)26模板工68主要機(jī)具設(shè)備墩身翻模施工主要機(jī)具設(shè)備見表2,根據(jù)墩高選擇能力匹配的混凝土泵表2墩身翻模施工主要機(jī)具設(shè)備表序號(hào)設(shè)備名稱規(guī)格型號(hào)單位數(shù)量用途1塔吊125t.m臺(tái)1物料垂直提升2混凝土攪拌機(jī)ZJ-60套2混凝土攪拌生產(chǎn)3混凝土泵HBT60-16.11OS臺(tái)1混凝土垂直運(yùn)送4

14、正裝鏟車ZL50臺(tái)1物料水平運(yùn)輸5混凝土運(yùn)輸車6m3臺(tái)4混凝土運(yùn)輸6手拉葫蘆5t臺(tái)8調(diào)整和固定模板7電梯2t臺(tái)1人員及小型物料垂直運(yùn)輸8水泵揚(yáng)程150米臺(tái)2混凝土養(yǎng)生、沖洗清理9全站儀TC1610臺(tái)1平面測量10水平儀NI004臺(tái)1水平測量11發(fā)電機(jī)120kVA臺(tái)1備用電源9質(zhì)量控制9.1易出現(xiàn)的質(zhì)量問題墩身翻模施工質(zhì)量問題主要有墩身中心和扭轉(zhuǎn)的測量控制，跑模、施工縫、錯(cuò)臺(tái)等 質(zhì)量問題。9.2 保證措施9.2.1 墩中心和扭轉(zhuǎn)控制。先用全站儀測設(shè)每節(jié)墩身立模中心，再分別測設(shè)縱、 橫向中心線，進(jìn)行校核，每次校核在一個(gè)方向上進(jìn)行多測回測量和換人測量，通過比較 選擇正確結(jié)果。9.2.2 在澆筑混凝土

15、前，對模板加固情況進(jìn)行檢查驗(yàn)收，使模板能夠滿足承載力 要求。9.2.3 如在雨天澆筑混凝土，應(yīng)在墩身鋼筋上搭設(shè)彩條布防雨?；炷翝仓?yīng)在 倉內(nèi)無水的情況下進(jìn)行。9.2.4 編制完善的模板制作、安裝拆除和鋼筋、混凝土作業(yè)的工序作業(yè)指導(dǎo)書， 嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書要求操作，保證工序操作質(zhì)量。9.2.5 認(rèn)真細(xì)致地做好工程預(yù)檢、隱檢和不定期質(zhì)量檢查、評定工作，發(fā)現(xiàn)問題 后與責(zé)任人一起制定糾正措施，報(bào)項(xiàng)目部總工程師批準(zhǔn)后，組織實(shí)施。10 安全措施10.1 主要安全風(fēng)險(xiǎn)分析墩身施工屬于高空作業(yè)，在施工過程中，主要防止高空作業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，高空 墜物、高空作業(yè)人員安全以及高空作業(yè)遇大風(fēng)、暴雨和雷電天氣預(yù)防措施

16、。10.2 保證措施10.2.1 進(jìn)行安全教育。建立健全各項(xiàng)規(guī)章制度， 加強(qiáng)崗位責(zé)任制。 嚴(yán)格施工紀(jì)律， 嚴(yán)格按照操作規(guī)程作業(yè)。10.2.2 高空作業(yè)人員作業(yè)時(shí)必須配戴安全帽、穿施工鞋、系安全繩。10.2.3 工作面掛安全網(wǎng)，墩下便道應(yīng)搭設(shè)防護(hù)棚。應(yīng)定期檢查工作平臺(tái)欄桿是否 牢固，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)整改。10.2.4 遇到暴雨、雷電及 6 級(jí)以上大風(fēng)天氣時(shí)，應(yīng)停止施工并切斷電源，保護(hù)好 各種設(shè)備。10.2.5 未經(jīng)工班長批準(zhǔn)， 任何人不得頂崗、 跨崗作業(yè)。 嚴(yán)禁從高空向下拋擲雜物。10.2.6 塔式起重機(jī)和電梯的司機(jī)要經(jīng)培訓(xùn)考核，持證上崗。定期檢查各種限位開 關(guān)、起重鋼絲繩、卡環(huán)、附著桿，如有損壞及

17、時(shí)更換。10.2.7 塔式起重機(jī)作業(yè)要有專人指揮。禁止超負(fù)荷起吊。起重機(jī)頂部、大臂前部要設(shè)置信號(hào)燈。11 環(huán)保措施11.1 采取有關(guān)預(yù)防措施，防止其所占有的土地或臨時(shí)使用的土地以及任何河流、 水道、灌溉或排水系統(tǒng)的床底、溝底及堤岸、溝坡的土壤受到?jīng)_刷。11.2 采取有關(guān)預(yù)防措施，防止從本工程施工中開挖的或沖刷產(chǎn)生的材料，在任何 河流、水道灌溉或排水系統(tǒng)中產(chǎn)生淤積。11.3 施工中的臨時(shí)排水系統(tǒng)，最大程度地減少水土流失及水文狀態(tài)的改變。12 應(yīng)用實(shí)例12.1 工程簡介 重慶外環(huán)高速公路北段施家梁互通立交主線橋分左右兩線橋，兩線橋均為預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋，其中左線橋?yàn)榘寺?lián)共 33跨橋，箱梁總長9

18、17.6m,右線橋?yàn)槠呗?lián)共 32跨橋，箱梁總長942.56m。左右兩線橋的最大分聯(lián)長度 158.45m,基本跨徑為30m 最大跨度34.45m,最小跨徑為20.92m, 35跨一聯(lián)，各種梁根據(jù)實(shí)際情況采用多種跨 徑組合形式布置。左右兩線橋的橋墩除C匝道口的C0墩及E匝道口的E0墩為直徑2.5m 的單圓柱墩處，其余各墩均為直徑 2.2m 的雙柱墩，異形橋部分的橋墩為三柱墩，橋墩 最大高度50m為典型高墩高架現(xiàn)澆梁橋。12.2 施工情況主橋水土嘉陵江橋4#及5#主墩為矩形薄壁空心墩，斷面3X 8.5m，采用翻模法施 工混凝土。外模為兩節(jié)，每節(jié) 4.5m 高，交替翻轉(zhuǎn)提升，內(nèi)模為一節(jié)，每次提升。墩內(nèi) 設(shè)鋼管滿堂支架，用于鋼筋定位、操作平臺(tái)和澆筑隔板混凝土的支撐。根據(jù)施工作業(yè)的特點(diǎn)和工作量，將工人分為模板拆裝、鋼筋安裝、鋼筋加工三個(gè)班組，現(xiàn)場作業(yè)分配的作業(yè)時(shí)間和人員數(shù)量為：鋼筋安裝 15人，24h;模板安裝8人， 6h;澆筑混凝土 12人，8h;混凝土等強(qiáng)10h;支架搭設(shè)8人，6h （人員安排有交叉）。 左右幅交替施工，等截面墩身每級(jí)