梁丕東LIANG Pi-dong

（中鐵十七局集團(tuán)第四工程有限公司，重慶401121）

1 工程概況

云湛高速公路TJ10 標(biāo)肖河大橋位于廣東省陽(yáng)春市八甲境內(nèi)，橋梁全長(zhǎng)608m，全橋共4 聯(lián)，橋跨布置為4×40m+4×40m+4×40m+3×40m 先簡(jiǎn)支后連續(xù)T 梁，下構(gòu)結(jié)構(gòu)為空心薄壁墩，結(jié)構(gòu)尺寸為：280cm×650cm，墩高35～52m。為了確保墩柱混凝土外觀質(zhì)量，采用大塊定型鋼模板施工。

2 方案確定

根據(jù)施工組織設(shè)計(jì)，肖河大橋位于關(guān)鍵線路，肖河大橋高墩的施工進(jìn)度對(duì)總工期起著至關(guān)重要的影響。為了滿足施工質(zhì)量，確保工期，項(xiàng)目部決定采用翻模法施工，但傳統(tǒng)翻模法施工工藝操作平臺(tái)附于模板，施工操作空間限制大，鋼筋綁扎及模板安裝、拆除安全風(fēng)險(xiǎn)大，易發(fā)生安全事故；并且墩柱局部個(gè)別地方修補(bǔ)難度大，混凝土養(yǎng)生系統(tǒng)難以保證持續(xù)養(yǎng)生；塔吊使用頻率大，易發(fā)生機(jī)械事故和物體打擊事故。

通過技術(shù)改進(jìn)，本項(xiàng)目高墩采用了整體式外爬架結(jié)合翻模施工方案，其參照自提升式操作系統(tǒng)，加工整體式外掛爬架，整體式外爬架系統(tǒng)由支承系統(tǒng)、底座及腳手架系統(tǒng)組成。在塔吊及安全爬梯的配合下，墩柱周圍安裝一套整體式爬架，爬架與模板之間預(yù)留50～80cm 間距，整體式外爬架可以作為墩柱模板安裝的操作平臺(tái)和墩柱混凝土澆筑的施工平臺(tái)，還可作為墩柱施工時(shí)作業(yè)人員的全封閉安全防護(hù)裝置。

3 施工工藝方法

3.1 底座制作安裝 爬架底座橫橋向采用2 根I36b工字鋼，與墩柱凈距為10cm，上部依次順橋向4 根I22 工字鋼及橫橋向4 根I22b 工字鋼，組成爬架底座，爬架底座支承在鋼棒上用以支承上部腳手架系統(tǒng)，為了方便鋼棒的安裝與拆除，在爬架底支承點(diǎn)的下面安裝吊籃。

制作時(shí)先把底座8 根I22 工字鋼按照墩柱截面尺寸每邊加寬70cm 焊接并栓接牢固，同時(shí)在底座I22 工字鋼頂面上按照鋼管架立桿間距鉆Φ14 孔，用于螺栓連接鋼管立桿。

安裝時(shí)，先把2 根I36b 工字鋼與墩柱間預(yù)留模板安拆距離（約30cm）用方木支墊固定好，即可用吊車吊裝已經(jīng)焊好的I22 工字鋼骨架。定位后為保證底座穩(wěn)定，先把I36b 工字鋼和I22 工字鋼骨架接觸的4 個(gè)點(diǎn)臨時(shí)焊接。待墩柱第一節(jié)混凝土澆筑模板拆除后，將36b 工字鋼向內(nèi)移至與墩柱混凝土距離10cm 位置，再與I22 工字鋼骨架焊接牢固，做成底座骨架。另外，在底層工字鋼面上鋪滿3cm厚木板，作為操作平臺(tái)，外側(cè)噴涂黃黑相間油漆。底座骨架尺寸示意圖見圖1 所示。

圖1 底座骨架尺寸示意圖

3.2 底部第一節(jié)墩柱鋼筋及模板安裝 底座骨架完成后，即可進(jìn)行第一節(jié)墩柱鋼筋的綁扎。應(yīng)嚴(yán)格控制鋼筋保護(hù)層厚度，可用胎架對(duì)主筋進(jìn)行準(zhǔn)確定位，在合理選擇混凝土墊塊，保證保護(hù)層厚度滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求，胎架采用15mm 鋼板機(jī)械加工成梳齒板。鋼筋主筋接頭采用鐓粗螺紋套筒連接，鋼筋的材料、加工、接頭和安裝均應(yīng)符合要求。

鋼筋綁扎工序完成并驗(yàn)收合格后，對(duì)墩柱模板進(jìn)行除銹、打磨及試拼，模板試拼合格后對(duì)其進(jìn)行編號(hào)，進(jìn)行墩柱首節(jié)模板的安裝，模板打磨清理干凈后，涂抹脫模劑，涂刷時(shí)要輕、薄、均勻，以保證混凝土表面顏色一致。內(nèi)模安裝使用塔吊人工輔助，模板安裝前應(yīng)對(duì)基礎(chǔ)混凝土面進(jìn)行鑿毛處理并采用壓力水沖洗干凈，模板采用塔吊分塊吊裝，按照試拼編號(hào)依次安裝內(nèi)模，做好內(nèi)模支撐，擰緊模板間連接螺栓。外模安裝同內(nèi)模。模板安裝完后對(duì)模板安裝質(zhì)量進(jìn)行檢查，模板的尺寸、接縫及錯(cuò)臺(tái)及模板順直度、垂直度均應(yīng)滿足相關(guān)規(guī)范及施工圖設(shè)計(jì)要求。模板安裝質(zhì)量檢查項(xiàng)不合格時(shí)，采取相關(guān)措施及時(shí)調(diào)整，偏差較大時(shí)，采用手拉葫蘆結(jié)合千斤頂進(jìn)行縱向及橫向調(diào)整。每節(jié)模板安裝后，用水準(zhǔn)儀和全站儀測(cè)量并復(fù)核模板頂面標(biāo)高、平面位置及平面尺寸。若誤差超過規(guī)范及施工圖設(shè)計(jì)要求時(shí)及時(shí)調(diào)整，直至符合標(biāo)準(zhǔn)。

3.3 支架搭設(shè) 支架采用鋼管制作的腳手架系統(tǒng)，即用直徑φ=48mm，壁厚t=3.5mm 的鋼管通過扣件或焊接聯(lián)結(jié)成腳手架系統(tǒng)。墩柱每次澆筑高度為4.5m，基模預(yù)留2m，爬架高度為6.76m。水平方向：橫橋向單邊均布置兩排間距為142cm；垂直方向：3×2m，共3 排。首先將立桿鋼管焊接法蘭盤，安裝時(shí)分層拼裝鋼管腳手架系統(tǒng)。鋼管腳手架的拼裝順序：立桿→縱橫桿→水平小橫桿→外側(cè)鋼管加固。采用螺栓把立桿和底座連接牢固，十字扣作為立、縱水平桿鋼管的連接件，連接時(shí)要采用扭力扳手?jǐn)Q緊，要求扣件的抗滑力達(dá)8.5kN。

每層操作平臺(tái)鋪設(shè)木板；相鄰層工作平臺(tái)之間設(shè)置上、下人梯?？蚣芡鈧?cè)用同規(guī)格鋼管拉剪刀撐進(jìn)行加固，框架外側(cè)及底座下設(shè)防墜安全網(wǎng)，框架四面貫通，為施工人員提供一個(gè)整體式操作空間?？紤]到模板厚度，設(shè)計(jì)時(shí)在內(nèi)層腳手框架與墩柱間預(yù)留50～80cm 距離。

鋼管架搭設(shè)圖完成示意圖見圖2。

3.4 四周圍擋及底部防落網(wǎng)安裝 四周擋板由密目網(wǎng)組成，主要阻止雜物水平方向自由濺落，同時(shí)把擋住的雜物引導(dǎo)入平臺(tái)上。密目網(wǎng)采用網(wǎng)孔小于2cm 的浸塑網(wǎng)等阻燃材料，防止電焊火花引起火災(zāi)。底部在底座型鋼之間安裝2～3 層防墜網(wǎng)，防墜網(wǎng)和型鋼之間采用尼龍繩綁扎牢固。阻止高空墜物直接掉落。在防墜網(wǎng)下緣設(shè)置帶噴頭的PVC 管道，均勻噴灑墩柱表面，確保墩柱混凝土養(yǎng)護(hù)。

3.5 檢測(cè)驗(yàn)收 為檢驗(yàn)外掛架系統(tǒng)安全性能，使用前對(duì)其進(jìn)行細(xì)致檢查，觀察底座等焊縫是否正常。鋼管架立桿需逐一檢查底部與縱梁橫梁的焊接質(zhì)量，上下爬梯是否焊接牢固，扣件檢查其螺栓是否栓緊。平臺(tái)木板是否鋪滿并固定好，密目網(wǎng)與平臺(tái)木板間孔隙不得大于2cm。提升葫蘆吊點(diǎn)是否焊接牢固等。

圖2 鋼管架搭設(shè)圖完成示意圖

3.6 第一節(jié)墩柱混凝土澆筑 將安裝鋼筋、模板過程中產(chǎn)生的雜物等垃圾清掃干凈，先采用壓力水沖洗，第一節(jié)墩柱澆筑混凝土前，采用與墩柱同等級(jí)水泥凈漿對(duì)墩柱與基礎(chǔ)鑿毛面進(jìn)行粘結(jié)處理?；炷敛捎眉袕S拌以滿足施工要求，根據(jù)混凝土用量、拌合站與施工點(diǎn)的距離，選擇混凝土運(yùn)輸車數(shù)量?；炷连F(xiàn)場(chǎng)澆筑采用輸送泵送入，采用插入式振搗器與附著式振搗器相結(jié)合的方式進(jìn)行振搗墩柱混凝土，嚴(yán)格控制插入式振搗器及附著式振搗器的配合振搗時(shí)間，防止混凝土漏振、過振。墩柱混凝土分層、對(duì)稱澆筑，層厚控制在30～40cm 范圍?？刂谱詈笠粚踊炷另斆婢嗄０屙敇?biāo)高在10～15cm 范圍，澆注完畢后，人工找平混凝土頂面，保證上、下兩段墩柱接縫平整、順直，提高墩柱混凝土外觀質(zhì)量。振搗時(shí)注意減少對(duì)預(yù)留牛腿鋼棒孔洞預(yù)埋管的擾動(dòng)，避免位置移動(dòng)或PVC 管破裂混凝土流入堵塞預(yù)留孔。

3.7 拆模及爬架提升 墩柱第一次砼澆筑完畢強(qiáng)度達(dá)到15MPa 后，即可拆除下面兩節(jié)模板，首次提升外爬架。外爬架由4 根鋼棒組成支承系統(tǒng)，每根鋼棒長(zhǎng)1.1m，鋼棒直徑為8cm，插在墩柱預(yù)留孔內(nèi)，鋼棒兩端設(shè)限位螺母裝置，使其與墩柱鎖定。每次澆筑均須在翻模下40cm 設(shè)置預(yù)留孔。外爬架共設(shè)4 個(gè)提升吊點(diǎn)，下吊點(diǎn)設(shè)在底座型鋼上，提升動(dòng)力采用4 個(gè)5t 的手拉葫蘆，手拉葫蘆下方通過鋼絲繩與外爬架的底座吊點(diǎn)連接，上方掛鉤通過千斤繩掛在基模的橫向背肋上。為防止外爬架在提升過程中因速度不一而出現(xiàn)偏移、傾斜等意外情況，在底座的4 根工字鋼頂面上安裝6 個(gè)導(dǎo)向防偏滑輪。外爬架在提升過程中由專人負(fù)責(zé)、統(tǒng)一指揮，確保提升過程中葫蘆均勻受力，外爬架勻速上升。外爬架在接近支承鋼棒位置時(shí)宜適當(dāng)放緩上升速度，當(dāng)外爬架上升到位后，先穩(wěn)住外爬架，然后安裝支承鋼棒，輕輕放下外爬架，使其平穩(wěn)地落在安裝好的鋼棒上，然后在外爬架的水平層與模板之間設(shè)水平橫桿臨時(shí)約束固定外爬架。

圖3 牛腿位置圖

3.8 循環(huán)施工墩柱節(jié)段 爬架提升后，以爬架為施工平臺(tái)，繼續(xù)接長(zhǎng)豎向主筋并安裝箍筋，鋼筋安裝檢查完畢后，安裝薄壁空心墩內(nèi)模，最后安裝外模并校正。按照綁扎鋼筋→安裝內(nèi)外模板→澆筑混凝土→拆除模板→修補(bǔ)拉筋孔洞→提升爬架的順序逐節(jié)施工至墩柱頂部。

每澆注一段完畢之后，將掉入平臺(tái)上及底部防落網(wǎng)內(nèi)雜物及時(shí)清除，檢查提升葫蘆、立桿、扣件是否正常，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

3.9 拆除 蓋梁施工拆模后，為確保拆除安全采用對(duì)爬架整體下放至地面落地后拆除的方法，整體下落方法采用兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)結(jié)合滑輪組方法，卷?yè)P(yáng)機(jī)一端用鋼絲繩及鋼筋固定在相鄰橋墩的承臺(tái)上，在爬架墩頂安裝定滑輪，滑輪吊鉤采用鋼絲繩與三根以上主筋連接。卷?yè)P(yáng)機(jī)另一端固定在底座型鋼骨架上。啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)將外爬架徐徐下放至地面，注意兩臺(tái)卷?yè)P(yáng)機(jī)必須同步進(jìn)行，發(fā)現(xiàn)不同步及時(shí)調(diào)整，避免爬架出現(xiàn)傾斜現(xiàn)象。到地面后將外爬架及時(shí)拆除循環(huán)利用至下一墩柱翻模施工。拆除順序與安裝相反，先拆除四周圍擋和鋼管，最后拆除底座型鋼。

4 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益分析

4.1 經(jīng)濟(jì)效益 ①傳統(tǒng)翻模方法施工速度為0.8～1.0m/d，根據(jù)工程應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)，采用整體式外爬架結(jié)合翻模施工技術(shù)方法正常施工時(shí)，平均每3～4d 可完成一次高墩混凝土澆筑（4.5m）作業(yè)，施工速度可達(dá)到1.3m/d。以30m 高墩施工為例，一般工期要33d，采用整體式外爬架結(jié)合翻模施工技術(shù)方法施工則工期至少可以縮短10d，施工速度提高顯著。②本施工技術(shù)對(duì)高墩施工速度的顯著提高，使人、材、機(jī)的充分利用，大幅節(jié)省機(jī)械設(shè)備費(fèi)用及人工費(fèi)用。高墩柱施工一般位于工程關(guān)鍵線路，施工進(jìn)度直接影響工程總進(jìn)度，采用本施工技術(shù)縮短了總工期，減少施工管理費(fèi)用，節(jié)約成本。

4.2 社會(huì)效益 ①本施工技術(shù)提高了高墩施工進(jìn)度，縮短總工期，同時(shí)，在施工過程中確保作業(yè)人員人身安全，提高高墩施工質(zhì)量，都將為建設(shè)工程增值。②本施工技術(shù)基于高墩傳統(tǒng)翻模施工方法改進(jìn)，僅增加整體式外爬架，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單明了，便于操作，易于施工，結(jié)構(gòu)整體安全性有很大提高，可重復(fù)利用，施工作業(yè)人員生命和財(cái)產(chǎn)安全得以保障。

5 結(jié)束語(yǔ)

實(shí)踐證明，高墩整體式外爬架結(jié)合翻模施工技術(shù)相較與傳統(tǒng)翻模施工技術(shù)有很大的優(yōu)越性。首先，模、架分離使得模板與爬架施工中相互干擾小，避免了傳統(tǒng)翻模施工中工作平臺(tái)依附于模板上造成的安全隱患。其次，整體式爬架與翻模聯(lián)合使用，在施工過程中又具有良好的整體性，整體式爬架為高墩作業(yè)人員提供可靠的工作平臺(tái)和安全防護(hù)措施，有利于提高高墩整體施工質(zhì)量。最后，整體式外爬架的提升托架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，傳力形式簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性能好，易于操作，支架材料投入少，性價(jià)比優(yōu)于傳統(tǒng)翻模施工。肖河大橋高墩施工中采用本施工技術(shù)，其經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益明顯優(yōu)于傳統(tǒng)翻模施工，受到建設(shè)單位及監(jiān)理單位的一致認(rèn)可。本施工技術(shù)在高墩標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化施工中具有極其廣泛的應(yīng)用前景。