孫少鋒SUN Shao-feng

（中鐵十七局集團(tuán)第二工程有限公司，西安710043）

1 概述

橋梁墩柱柱是橋梁施工關(guān)鍵控制節(jié)點(diǎn)之一，墩柱施工工藝的選擇是決定橋墩節(jié)點(diǎn)控制的關(guān)鍵因素。近年來，墩柱施工較為常用的工藝是定型鋼模與翻模，兩種工藝各自有鮮明的優(yōu)缺點(diǎn)與可取性。工藝選取時(shí)，根據(jù)墩柱的平面尺寸、高度以及現(xiàn)場(chǎng)施工條件，同時(shí)結(jié)合兩種工藝之別以及實(shí)施的可操作性，合理科學(xué)的選擇施工工藝進(jìn)行施工，對(duì)墩柱的順利完成起著決定性作用。

2 工程概況

王家灣大橋起訖里程為DK265+803.13 ～DK266+157.15，全長(zhǎng)354.02m，中心里程為DK265+980.14.本橋上跨一魚塘，寬約50m，水深約5m；底部有淤泥，厚約1.5～2.5m。該橋1#、7#、8#墩為圓端形實(shí)體橋墩3 個(gè)，坡比為50:1；2～6#墩為圓端形空心橋墩6 個(gè)，其中2#墩墩高為33m、4# 墩墩高為38m、5# 墩墩高為37m 坡比均為30:1（外）/80:1（內(nèi)），3#墩墩高為36m、6#墩墩高為26.5m、坡比均為35:1（外）/80:1（內(nèi)），橋臺(tái)均為矩形橋臺(tái)。橋梁上部連續(xù)箱梁采用掛籃懸臂澆筑法施工，以3 聯(lián)32+48+32m 連續(xù)梁相接。

昆獨(dú)龍川特大橋起訖里程為DK195+826.24～DK204+293.93，全長(zhǎng)8.468km，中心里程為DK200+060.08。在DK202+268.14 處跨越昆獨(dú)龍川，川寬約1300m，流域面積F=145.09km2，流域長(zhǎng)度L=18.97km，流域坡度I=9.1‰，設(shè)計(jì)流量為3363m3/s；在DK201+100、DK201+118 處跨既有包神鐵路，；在DK201+436.5 處跨劉銅公路，在DK203+200 處跨在建機(jī)場(chǎng)快速路，線路與規(guī)劃?rùn)C(jī)場(chǎng)快速路斜交。該橋共有橋臺(tái)2 座、圓端型橋墩243 個(gè)，其中直坡空心墩29 個(gè)，坡比55：1（外）/80：1（內(nèi)）空心墩38 個(gè)，坡比35:1（外）/60:1（內(nèi)）空心墩42 個(gè)，坡比30:1（外）～80:1（內(nèi)）空心橋墩32 個(gè)，坡比35:1（外）/80:1（內(nèi)）空心橋墩6 個(gè)。

3 施工工藝

3.1 定型鋼模施工工藝

3.1.1 工藝簡(jiǎn)介

定型鋼模是平原特大橋、高原特大橋等群性橋墩構(gòu)筑物現(xiàn)澆豎向鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的一項(xiàng)較為先進(jìn)施工工藝，它是在構(gòu)筑物的基礎(chǔ)上（承臺(tái)），按照平面尺寸，沿結(jié)構(gòu)周邊一次性拼裝好模板或拼裝數(shù)米（空心墩一般為4m，實(shí)心墩一般為6m）。橋墩過高時(shí)，采用兩次或多次安裝定型鋼模板，并依托起初安裝的定型鋼模板的頂層上的2m 定型鋼模板(群性橋墩幾何尺寸相同，重復(fù)利用定型鋼模板，拆除已澆筑混凝土的鋼模板，預(yù)留頂層的2m 模板)作為支撐體系。每個(gè)橋墩施工過程中，每塊定型鋼模板的弧形模板僅使用一次（一般直模可重復(fù)利用），并利用高強(qiáng)螺栓將模板連接成型，并采用對(duì)拉桿加強(qiáng)模板的強(qiáng)度、穩(wěn)定性、安全性。

定型鋼模板過去在高原特大橋的呼準(zhǔn)鄂項(xiàng)目昆獨(dú)龍川特大橋、平原特大橋的準(zhǔn)池項(xiàng)目的二道河特大橋等橋梁建設(shè)中的運(yùn)用證明，定型鋼模板的施工工藝，施工技術(shù)已經(jīng)很嫻熟。

3.1.2 定型鋼模板構(gòu)造

根據(jù)昆獨(dú)龍川特大橋以及二道河特大橋的實(shí)際情況來分析，群性橋墩且結(jié)構(gòu)尺寸，坡比一致的情況下，定型鋼模板周轉(zhuǎn)次數(shù)多，滿足足夠的大的剛度、強(qiáng)度及穩(wěn)定性的要求，并且模板接縫較少，能有效的減少模板接縫錯(cuò)臺(tái)，橋墩混凝土外觀平順，能質(zhì)量保證橋墩質(zhì)量。

定型鋼模板可分為四大部分：面板、加勁板、豎向橫向背楞、法蘭連接部位、操作平臺(tái)。 構(gòu)造如圖1 所示。

圖1 定型鋼模板構(gòu)造圖

3.1.3 施工工藝流程

放樣模板的位置→按照放樣的尺寸在基礎(chǔ)上（承臺(tái)）安裝第一節(jié)鋼模板→調(diào)節(jié)模板的水平、高程→按照模板拼裝圖安裝模板（2 層計(jì)4m）→綁扎鋼筋→按照模板拼裝圖安裝模板→綁扎鋼筋→澆筑混凝土→鑿毛清理→按照模板拼裝圖安裝模板（2 層計(jì)4m）→直至墩頂如圖3 所示。

圖3 定型鋼模施工工藝流程

3.1.4 定型鋼模板工藝特點(diǎn)

根據(jù)定型鋼模板工藝特點(diǎn)總結(jié)如下：①定型鋼模板設(shè)計(jì)與制造相對(duì)簡(jiǎn)單，并且定型鋼模板在群性橋墩、橋墩尺寸一致、坡比相同的的情況下循環(huán)使用率高、模板完整性強(qiáng)，模板不宜變形，而且模板弧形平順、橋墩外觀質(zhì)量可靠。對(duì)于群性橋墩且橋墩尺寸一致時(shí)，定型鋼模板的一次性投入對(duì)安全、質(zhì)量、工期等各方面控制都是科學(xué)的，并且橋墩施工成階梯型狀完成，如圖2 所示。②雖然定型鋼模板穩(wěn)定性好、操作方便、外觀質(zhì)量可靠、安全性高，但在橋隧相連、深溝地區(qū)的中小橋，橋墩稀少且異型，如果全部采用定型鋼模板，雖然模板設(shè)計(jì)和制造簡(jiǎn)單，重復(fù)利用率底，鋼材使用量大，投入模板的成本就會(huì)加大，不經(jīng)濟(jì)，同時(shí)安拆不方便且次數(shù)多，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。

圖2 定型鋼模整體階梯型施工（昆獨(dú)龍川特大橋）

3.2 翻模施工工藝

3.2.1 工藝簡(jiǎn)介

翻模施工是將可變開口尺寸的鋼模板在建筑物豎向分為若干節(jié)段進(jìn)行拼裝，施工下一節(jié)段時(shí)均將最上層模板留作基座不拆除，同時(shí)作為受力層支撐上面的模板，其下各層模板利用塔吊或汽車吊拆除后，收縮背肋的調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)模板的開口尺寸，然后利用提升設(shè)備依次往上翻升，是我們最常說的也是最常用的橋墩施工工藝。為適應(yīng)12m通長(zhǎng)的成品鋼筋，一般將模板分為2 層，每層高度2m，每次翻升兩層即4m，翻升兩次后再接長(zhǎng)下一次4m 鋼筋骨架。以此循環(huán)，直到封頂。蒙華項(xiàng)目王家灣大橋2~6#墩均采用翻模進(jìn)行橋墩施工。

3.2.2 翻模的構(gòu)造

翻模雖構(gòu)造簡(jiǎn)單，但施工難度較大，周轉(zhuǎn)速度稍慢。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證模板足夠的剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性及安全性。其構(gòu)造主要由面板、橫豎向背楞、調(diào)節(jié)器、操作平臺(tái)構(gòu)成。

3.2.3 施工工藝流程

上一節(jié)段混凝土澆筑完成→鑿毛清理→拆除上一節(jié)澆筑混凝土使用的2 節(jié)4m 模板→利用調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)模板的開口尺寸至設(shè)計(jì)尺寸→安裝一層翻模模板→綁扎鋼筋→安裝第二層翻模模板→澆筑混凝土→進(jìn)入工序循環(huán)直至墩頂如圖4 所示。

圖4 翻模施工工藝流程

3.2.4 翻模工藝特點(diǎn)

根據(jù)翻模工藝特點(diǎn)總結(jié)如下：①翻模施工工藝應(yīng)用于單個(gè)或幾個(gè)橋墩施工相對(duì)于定型鋼模板施工工藝，構(gòu)造簡(jiǎn)單，一次性投入費(fèi)用更低，直接節(jié)約了成本。②靈活性適應(yīng)性強(qiáng)，翻模施工操作較復(fù)雜、施工周期較長(zhǎng)（正常情況定型鋼模板4d 可施工一個(gè)階段，但翻模需要5d）等特點(diǎn)。

4 工藝比對(duì)

根據(jù)定型鋼模與翻模工藝各自特點(diǎn),從質(zhì)量、工期、安全以及成本等三個(gè)方面進(jìn)行工藝比對(duì)，希望對(duì)橋梁墩柱施工模板選擇方面提供參考：

①質(zhì)量方面：定型鋼模板施工采用定型鋼模板，模板完整性好，模板的接縫較少，不宜變形，而且模板弧形平順、澆筑的橋墩外觀質(zhì)量漂亮可靠；翻模施工采用可調(diào)節(jié)模板，由于模板截面變化是通過調(diào)節(jié)模板背楞調(diào)節(jié)桿控制模板的幾何尺寸，模板面板接縫比較多，而且面板受調(diào)節(jié)器的強(qiáng)有力的擠壓力使模板幾何尺寸滿足設(shè)計(jì)要求，存在局部結(jié)構(gòu)不平順，且模板接縫引起的表面錯(cuò)臺(tái)多，混凝土外觀較定型鋼模板的表面較差。

②工期方面：定型鋼模板施工速率快，工序轉(zhuǎn)換快，施工節(jié)點(diǎn)時(shí)間易控制，施工循環(huán)周期穩(wěn)定，有利工期把控；翻模靈活性適應(yīng)性強(qiáng)，但施工速率較慢，模板安拆調(diào)節(jié)開口尺寸所耗費(fèi)時(shí)間變長(zhǎng)，循環(huán)周期變長(zhǎng)，工期不易把控。

③安全成本方面：定型鋼模板操作簡(jiǎn)單、快捷、易于控制。在群性橋墩，結(jié)構(gòu)尺寸相似，坡比一致情況下，采用定型鋼模板的橋墩模板利用率高，模板一次性拼裝完成，降低機(jī)械使用負(fù)荷及施工吊裝安全風(fēng)險(xiǎn)，并且背楞上作業(yè)平臺(tái)不宜破壞，作業(yè)人員的安全風(fēng)險(xiǎn)比較低。翻模施工的靈活性、適應(yīng)性強(qiáng)，模板操作較復(fù)雜（需要調(diào)節(jié)模板的開口尺寸）、施工周期較長(zhǎng)，單個(gè)橋墩模板施工利用率高，模板循環(huán)吊裝，對(duì)機(jī)械指揮操作要求更高，施工安全風(fēng)險(xiǎn)值較大，但在山區(qū)三兩個(gè)橋墩形成的橋梁，對(duì)外觀要求不是很高的情況下，加工3 節(jié)翻模就可以滿足任務(wù)，可以大大減少投入加工模板的費(fèi)用，減少成本投入。

5 結(jié)束語

橋梁墩柱定型鋼模板與翻模施工各有千秋。在平原特大橋、高原特大橋等群性橋墩，且橋墩的幾何尺寸基本一致，工期緊，建議施工用定型鋼模板施工，提高工程質(zhì)量、進(jìn)度。比如呼準(zhǔn)鄂項(xiàng)目的昆獨(dú)龍川特大橋，建議采用定性鋼模板施工橋墩。在橋隧相連，隧道是控制性工程，橋梁工期不緊張時(shí)或深溝地區(qū)的單獨(dú)幾個(gè)橋墩可采用翻模施工，構(gòu)造簡(jiǎn)易，一次性投入費(fèi)用更低，直接節(jié)約模板成本，建議采用翻模施工橋墩。希望能對(duì)同類工程提供借鑒與參考。