（中铁七局集团第二工程有限公司，陕西，西安，710032）
【摘 要】Ⅱ级铁路桥梁多采用圆端形空心墩，受墩柱外壁收坡影响，不同墩高位置对应的外壁弧段半径均不同，若采用常规定型模板，则需根据最大墩高配置一整套模板，一次性投入大。柔性调弧钢模通过增减调节块调整弧段长度的方式，突破常规定型钢模外形尺寸不可调整的理念，有效节省模板的一次投入量，达到降低施工成本的目的。
【关键词】空心薄壁墩；调弧钢模；翻模；施工技术
一、工程概况
白家咀特大桥是新建广元至达州线铁路上的一座特大型桥梁，全长755.13m，主桥设计为48m+80m+48m连续刚构，两侧引桥分别为2*24m+3*32m和3*32m +2*24m+8*32m预应力连续“T”梁。全桥30米以上墩柱10个，其中两个为50米以上，最大墩高78m（6#墩）。
二、方案比选
根据以往施工经验并经统计分析该桥墩柱结构尺寸情况，综合比选滑模、爬模和翻模施工优缺点，最终选定翻模施工方案。该方案具有施工速度快；作业平台空间宽敞；支架刚度大,能利用自身结构调整模板安装偏差；配套设备利用率高；模板采用刚度和面积较大的钢模加工, 接缝数量少,抗变形能力强,可避免错台通病等优点。
三、方案选择及设计原理
3.1方案选择
该桥空心墩柱外坡比为44:1（5#、8#墩，墩高均为47.5米）和46:1（其余空心墩柱，墩高为30.5米至78米间），内坡比均为60:1。按照传统定型钢模设计方案，至少需加工两种坡度约130米的墩柱模板，且外坡比为44:1的模板利用率低，仅适用于两个墩柱。考虑方案的经济性，同时兼顾工期要求，决定选择定型直板段钢模配合调弧模板施工工艺。
3.2调弧模板设计原理
将顺桥向圆端型部位模板设计成柔性钢模板，根据墩颈（即顶帽）处圆端直径尺寸情况，把半圆弧区域拆分成2～4块大块弧段，每块模板的面板设计成一个整体，模板竖肋等距分解成多个单元，单元间通过丝杠连接，法兰在丝杠的位置断开。内业计算出每模高度对应的顶口弧长数值，通过增减圆弧段调节块模板数量，使每模圆弧段模板的上端弧长满足设计要求。利用丝杠调整出所需要的圆弧，随后采用钢丝绳将两圆弧段模板和中间的直段模板固定连接形成一个整体，模板顶部使用固圆弧法兰和原有断开法兰连接，以达到调弧并固定模板目的。
模板竖向标准节按照2～4m模数高度进行设计，根据墩高情况配置1m、0.5m等调整节。每模施工循环完成一节墩身砼浇筑后，从模板中间抽出一块上下弧长相同的调整节块圆弧模板，使圆弧模板的弧长达到下一次立模所需弧长，从而使得每模模板安装弧长尺寸符合设计要求。
3.3翻模施工原理
空心墩根部实体段和首节空心段砼施工时，通常需要使用竖向调整节模板。将调整节模板支立于已施工完成的承台顶，第二节模板支立其上，墩身内外模板拼装完成并经测量定位无误后一次浇筑墩身砼。待达到拆模强度后，拆除根部首节模板，同时松开第二节模板的最下层拉杆，此时上部荷载由已硬化的墩身砼传至墩底。随后进入翻模施工阶段，将标准节模板拼装调整并打磨完成后，利用吊升设备将其提升到第三层进行安装，待该节段砼浇筑完成并达到拆模强度后，拆除第二层标准节模板，拼装调整并打磨完成后，利用吊升设备将其翻升到第四层，依此循环向上形成拆模、翻升立模并组拼、平面、标高测量定位和砼浇筑的不间断作业，直至达到设计墩顶高度。
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四、模板设计及安装
4.1模板设计
经统计分析本桥墩高数据，综合考虑现场吊装、安拆施工影响因素，确定调弧模板标准节高度按照3m模数进行设计，不足3m情况补充设置0.5m、1m和2m的调整节。
鉴于该桥首次使用调弧模板，考虑墩高、坡比普遍性因素，选定4#墩作为实验墩，该墩柱高30.5m，外、内坡比分别为46:1和60:1，墩颈和根部圆弧直径分别为4.3m和5.725m。根据该墩柱各部尺寸参数，确定模板设计方案如下：顺桥向圆端部位调弧模板圆弧按照最大直径5.725m及最小直径4.3m进行设计，由4块大块模板加相应的调整节块模板组成。两整体圆弧模板之间为定型直板模板，其尺寸为3.8m*3m（由两块0.4m*3m及一块3m*3m模板组成），底部0.5m墩身高度采用调整节模板，其余均采用3m高度标准节模板。
模板面板采用8mm厚优质热轧钢板加工，横肋采用[14#槽钢，间距为700mm和800mm。竖肋采用[10#槽钢，间距为377mm，模板上下法兰（采用钢板式法兰，厚度为14mm）在竖肋位置断开，各单元格内横肋采用8mm厚钢板补强，制作时在胎具控制下做整体施焊。单元之间采用调节丝杠进行连接，在3m高度范围竖向布设2道，丝杆采用Ф30圆钢制作，经检算，模板各部构件满足施工荷载、整体稳定性和抗倾覆要求。
每层外模均在同一高度设置固定三角托架，托架采用∠75等边角钢焊接而成，与外模通过螺栓进行连接固定，藉此作为墩身操作平台。平台宽1.0m，上铺5cm厚木板，沿外侧使用Ф20圆钢焊接1.1m高防护栏杆，栏杆外侧设封闭安全网。
4.2模板安装
首节墩柱施工前，人工凿毛其与承台接茬区域见均匀砼面（中间每施工循环亦需对砼接触面进行凿毛处理），彻底清理承台顶面杂物。若承台顶砼表面不平整，沿外模轮廓位置铺设一层砂浆找平层，模板底部与找平层间安放海绵条以防漏浆。精确放样出墩台中心、模板支立十字线及横桥向直段范围端部点位，使用墨线或红油漆标识。模板支立前，可在已放样外模轮廓位置内外侧打孔植入短钢筋，对外模进行限位，内侧钢筋须在砼浇筑前拔除。
安装外模时，先支立墩柱横桥向直段模板，调整好该部位模板的位置及顶面标高后再安装两端顺桥向圆弧段模板，调弧模板下底钢板式法兰与底层模板采用螺栓连接，顶部采用位于其上的调节丝杠将顶口调节成设计半径圆弧，然后使用辅助钢丝绳将两端的圆弧模板同直段模板捆绑固定成一个整体，再使用整体法兰（其螺栓孔为椭圆形，直径与外模钢板式法兰螺栓孔直径一致）与模板的钢板式法兰进行连接固定，至此，墩身外模板支立完成。
4.3注意事项
调弧时须左右对称进行，丝杠调节时可采用游标卡尺来控制调节长度。砼浇筑过程中应随时检查丝杠及钢丝绳受力状况，如发现较大移位变形或损坏须立即中断施工，后续及时进行调整、更换。
五、测量控制
测量控制内容包括:墩柱中心、纵横向十字线、横桥向直段端部点位、高程及垂直度等。使用全站仪、激光铅直仪等测量仪器，固定观测时段进行每施工循环墩身中心、纵横向十字线、直段区域端部点位及墩柱垂直度测量控制，采用三角高程法进行墩身每模浇筑标高的高程控制。
六、结语
白家咀特大桥采用定型直段钢模配合柔性调弧模板施工工艺，自2011年3月到同年12月，历时10个月，墩柱施工任务全部顺利完成，墩身外观平整光滑,线条圆顺。实践证明,采用该种工艺组织施工，既能满足项目进度要求,又减少了模板一次性投入，对类似工程具有一定的推广价值。
参考文献：
[1]郭智多.桥梁工程施工便携手册【M】.北京：中国电力出版社，2006
[2]于峥.冯双.赵军.圆端形空心高墩内外脚手架式翻模施工技术【J】.铁道标准设计，2008（8）
论文作者:赵关卿
论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年12月供稿
论文发表时间:2016/4/15
标签：模板论文; 圆弧论文; 法兰论文; 钢板论文; 直径论文; 高度论文; 螺栓论文; 《工程建设标准化》2015年12月供稿论文;