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(guò)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(guò)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

2、至墩頂。 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(jiǎn)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(duì)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?。墩身高度超過(guò)80m時(shí)此方法 優(yōu)勢(shì)明顯，且對(duì)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

3、021 ) 公路橋涵養(yǎng)護(hù)規(guī)范( JTG H11) 公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)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

4、扎第四層鋼筋，形成鋼筋綁扎、拆模、翻升立模、測(cè)量定位、接 長(zhǎng)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(jiàn)圖1 （循環(huán)施工至墩頂） 最下一節(jié)外模拆除、翻升、 曰, 埠澆 制作試件 測(cè)量定 q 安裝墩身鋼 鋼筋加工 1 模板設(shè)比設(shè)計(jì)加 安混凝土澆內(nèi) 安裝零接模 1 安裝混 鋼筋加工 墩頂實(shí)心段 安裝上部施工預(yù) 安裝裝墩頂鋼心段 4 鋼筋加工 1 外模拆除、翻升、支 混凝土澆筑 V 制作試件 混凝土養(yǎng)護(hù)、等強(qiáng) 拆除模板、預(yù)埋件，修整混_ 圖1墩身翻模施工工藝流程圖 6.2操作要點(diǎn) 621 準(zhǔn)備工作 1模板、支架設(shè)計(jì)和加工

5、每節(jié)模板高度3.0 m4.5 m之間。為與9 m長(zhǎng)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 1）外模設(shè)計(jì) 采用大板模設(shè)計(jì)，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(zhǎng)度綜合考慮來(lái)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23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)

6、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(duì)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)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

7、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(chǎng)內(nèi)道路、水路、電路暢通，配置對(duì)講機(jī)。 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(guò)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50cm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

8、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。 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(zhǎng) 升高。如此重復(fù)，直到墩頂。墩身封頂后，拆除全部鋼管支架。 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(duì)墩身角點(diǎn)放樣，彈墨線,

9、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。隨著澆筑點(diǎn)的不同，應(yīng)及時(shí)拆裝更換泵管，調(diào)節(jié)泵 管長(zhǎng)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)。 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

10、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(duì)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。 外模的翻轉(zhuǎn)安裝 待上節(jié)混凝土達(dá)到15MPa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(kāi)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

11、模板吊起，進(jìn)行安裝。安裝方法同前述。 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(chǎng)加工成 片，待主鋼筋安裝完畢后整體安裝、固定。 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?；炷辆從龝r(shí)間35h。 一小時(shí)坍落度損失不超過(guò)30mm按照泵送混凝

12、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。 混凝土配合比設(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 120160mm。 管道設(shè)置：泵管附著在塔吊的塔身上，用鋼絲繩吊住。墩底設(shè) 20 m 長(zhǎng)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(kāi)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(zhǎng)度而定，一般為0.5 2.0m3。 沿墩身四周均勻灌注

13、混凝土，施工人員在平臺(tái)上振搗混凝土。 628垂直度控制 采用全站儀進(jìn)行施工放樣和檢測(cè)，控制每節(jié)混凝土澆筑前測(cè)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(cè)量人員根據(jù)測(cè)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)生劑對(duì)混凝土養(yǎng)生。 6.2.10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(jiàn)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(zhǎng) 1 7 混凝土工 8 2 技術(shù)員

14、 1 8 電工 1 3 安全員 1 9 輔助工人 3 4 鋼筋工 12 10 起重工 1 5 架子工 5 11 塔吊、電梯司機(jī) 2 6 模板工 6 8主要機(jī)具設(shè)備 墩身翻模施工主要機(jī)具設(shè)備見(jiàn)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 正裝鏟車 ZL50 臺(tái) 1 物料水平運(yùn)輸 5 混凝土運(yùn)輸 車 6n3 臺(tái) 4 混凝土運(yùn)輸 6 手拉葫蘆 5t 臺(tái) 8

15、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(cè)量 10 水平儀 NI004 臺(tái) 1 水平測(cè)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(wèn)題 墩身翻模施工質(zhì)量問(wèn)題主要有墩身中心和扭轉(zhuǎn)的測(cè)量控制，跑模、施工縫、錯(cuò) 臺(tái)等質(zhì)量問(wèn)題。 9.2保證措施 921墩中心和扭轉(zhuǎn)控制。先用全站儀測(cè)設(shè)每節(jié)墩身立模中心，再分別測(cè)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(cè)回測(cè)量和換人測(cè)量，通過(guò) 比較選擇正確結(jié)果 9.2.2 在澆筑混凝土前， 對(duì)模板加固情況

16、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(cāng)內(nèi)無(wú)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(shū)， 嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書(shū)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(píng)定工作，發(fā)現(xiàn)問(wèn) 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。 安全措施 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(guò)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。 保證措施 進(jìn)

17、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)。 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。 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(wèn)題及時(shí)整改。 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。 未經(jīng)工班長(zhǎng)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。 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(kāi)關(guān)、起重鋼絲繩、卡環(huán)、附著桿，如有損壞及時(shí)更換。 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。 環(huán)保措施 采

18、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。 采取有關(guān)預(yù)防措施，防止從本工程施工中開(kāi)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。 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。 應(yīng)用實(shí)例 12.1 工程簡(jiǎn)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(zhǎng)917.6m，右線橋?yàn)?七聯(lián)共32跨橋，箱梁總長(zhǎng)942.56m。左右兩線橋的最大分聯(lián)長(zhǎng)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