摘要：当今中国高速铁路发展迅速，为了保证线路的平顺性，跨越山谷及穿越市区公铁主干道区域多采用高架桥，形成多层立交，造成空心薄壁高墩在线路中的比重也越来越大。本文结合哈尔滨西客站工程跨线联络线特大桥高墩施工为例，对空心薄壁高墩翻模系统以及施工工艺进行了系统的总结，使得哈大高铁空心墩施工达到安全、优质、节省工期的目标，对今后该类空心薄壁高墩翻模施工采用新技术、新工艺方面具有一定的推广意义。
关键词：高速铁路；桥梁；空心薄壁高墩；翻模施工技术
1.工程概况
哈尔滨西客站工程跨线联络线特大桥位于哈尔滨市西南，主要跨越客专正线、动车左线及王岗砖厂取土场而设。其中9#-12#墩采用圆端空心桥墩，桥墩高度26m≦H≦31m，墩身坡比为46：1，空心部分内壁设计坡度65：1。9#～12#墩为1-（40+56+40）m连续梁，墩底部实体段3m，顶部实体段2.5m，薄壁厚度50～99.7cm；墩顶矩形平面尺寸620cm×410cm。
2.翻模系统设计
2.1总体施工方案
空心墩整体采用翻模施工，翻模在两端圆端模板（配模）采用一次到顶（2米为一节），平板采用循环施工。墩底实心墩施工采用搭设外架法，在底部实体段顶设置临时进人洞，在内部搭设支架，供操作和机具设备的上升，在外模上悬挂外架平台作为操作平台。全桥的空心墩分为2个作业面平行流水施工，即按2套模板同时流水施工，在施工中分节浇筑。空心墩底部3m实心部分一次浇筑完成，在底部实体段施工结束后，空心段采取每6米一个循环，墩身5天一个循环，13.5米以上墩身5天一个循环，这样就可以达到节省模板投入，提高工效的目的。
2.2翻模系统设计
翻模基本结构由内模系统、外模系统、外挂系统、拉杆系统、内脚手架、外脚手架、提升系统、安全防护系统组成。翻模是由一套模板总高度 6m，分三节制作，每节模板高度分别由一套 3m 和两套 1.5m 的模板组成。施工时第一节模板支立于墩身基顶上，第二节模板支立于第一节模板上，第三节模板支立于第二节模板上。一次浇注 4.5m 高墩柱底座混凝土，待混凝土浇注完毕终凝后，绑扎第二模钢筋。绑扎完毕后，利用塔式起重机和手动葫芦拆除第一节模板，并将其分别翻升至第四节，以后每次浇注 4.5m 高度混凝土，形成钢筋绑扎、拆模、翻升立模、测量定位、接长泵送管道、浇注混凝土、养生和标高复核的循环作业，直至达到设计高度。
2.2.1内、外模板系统
空心墩墩身外模（两端圆端部分、平板）、内模（两端圆端部分）均采用大块定型钢模，面板采用6mm厚钢板，竖肋采用10#槽钢，加劲肋采用12mm槽钢，边框采用12mm扁钢。竖筋每25cm设一道，横筋（加劲肋）每75cm设一道。内外模圆端部分均分为2块，即1/4半圆为一块模板。外模及内模圆端部分配模一次到顶，平板部分采用翻模施工。
外模35：1模板高40m，圆端部分每节模板高2m，并配备高1m及0.5m调整节以满足所有墩身的需要；内模直线段部分采用60×150cm的大块钢模进行拼装。模板连接均采用栓接。
2.2.2外挂系统
外挂系统分为圆端外挂和平台外挂。
圆端外挂支架平台按80cm宽设计，主杆采用L75×75×6角钢，斜撑采用L63×63×6角钢。支架通过连接板与外模竖肋槽钢相连。
平板外挂支架平台按宽73.2cm设计，主杆采用L75×75×6角钢，斜撑采用L63×63×6角钢。支架通过原对拉螺栓与模板相连
2.2.3拉杆系统
空心墩拉杆布置共有三种，一种是通过空心墙身厚度的短拉杆，呈放射性布置，一种是确保直线段径容的通心拉杆，一种是确保圆端受力的通心拉杆。拉杆均采用φ20钢筋制作，通心拉杆只设置在实体段部分。拉杆布置需遵循以下原则：
①拉杆受力不直接作用在模板上，加垫块以保证受力面垂直并采用双螺母加固；②）通心拉杆在空间上交错布置，不出现在同一水平面上；③施工中密切监视，确保拉杆、垫片等加固措施受力稳定，受力安全，有一定的支撑，防护体系；④拉杆外套硬质PVC管。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
3.空心墩翻模施工工艺
3.1.墩底实心段施工工艺
墩底实心段施工方法砼普通实心墩，施工前将墩身范围内凿毛，着重清理承台与墩身的接合位置，接合位置已在承台混凝土初凝后凿毛，墩身施工前应将灰尘杂物清理干净，露出新鲜干净的混凝土粗骨料。砂浆找平承台顶面，以利于模板安装、脚手架搭设。
3.2内支架搭设
墩内脚手架主要起固定内模、人行爬梯、支承内部操作平台的作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性。
内脚手架搭设时，顺桥向立杆间距0.9m，横桥向立杆间距0.9m，步距1.8m。上下用楼梯搭设高度每1.8m折向一次，在墩内呈“之”字形布置。内脚手架四周横向每间隔3米，高度每6米设置剪刀撑一步，确保内架的稳定性。剪刀撑设置时从顶到底要连续，搭接头保证不小于100厘米，接头卡不少于3个，与水平横杆的夹角为45°～60°。
此外每15米高就另外增设钢管将脚手架与以施工完的墩身内壁顶接，从而更加确保脚手架的稳定性。
3.4 翻模施工工艺
翻模施工工艺流程为：施工准备—测量放样—绑扎钢筋—支立模板—浇筑砼—养生—绑扎上节钢筋—模板翻升—浇筑上节砼—循环完成墩身施工。模板翻升：混凝土强度达到设计的80%后，即可拆除外膜。首先拆除最下一层模板，依次拆除中间3.0m模板。最上一层1.5m模板不得拆除，作为下一次浇筑循环的底模。内模模板的拆除顺序与外模相同。模板拆除后在地面进行模板整修，刷油等工作，然后进行上节模板的安装。
3.5墩顶实心段施工
墩身上部设置了2.5m的实体段，高度较大，为确保安全，墩顶实体段应分两次进行封顶施工，第一次先浇筑0.5m高封顶砼，待达到2.5Mpa强度后，进行二次砼浇筑前的钢筋绑扎及其他工序作业，所有工序完成后，进行二次砼的封顶作业。这样施工的目的可以避免一次浇筑2.5m高砼带来的底模支承安全风险，也可减少一次浇筑大体积砼带来的水化热引起的墩身裂纹问题；此外，先行浇筑的0.5m厚砼可作为后期二次浇筑砼的有效支承，减少了底模支承的繁琐设计及安全风险。
模板翻升至墩顶封闭段底模设计起点标高时（最后一段空心段）应注意，混凝土应浇注至上部倒角处，即墩顶实心段以下。然后拆除内模从上部孔洞内吊出（此时上部实心段还未施工孔口直径为4.4m，满足模板吊出要求）。钢制内模拆除完后，下部搭设支架，内侧支架根据现场实际情况确定支立高度，根据计算，竖向承力支架钢管为40根以上，墩身内部满堂红支架搭设时采用间距0.6m，横纵向均设7排，除最外侧布设5根其余均按7根布设，钢管柱共计45根，支架上部铺设15cm方木，方木上部铺设15mm厚竹胶板作为底模，竹胶板宽度应控制在1m以下，以方面从通道吊出。人员进入内部拆除支架时采用通风机通风。
4.结束语
跨线联络线特大桥空心薄臂高墩施工中通过采取上述工艺进行施工和控制，大大提高了工作效率，保证的工程质量，节约了工程成本，降低了工程造价。不仅满足验标要求，而且在结构尺寸和墩身模板错台都符合设计要求。此外，空心墩外侧和内侧布置安全系统，加强了高墩施工的安全保障也是该翻模工艺的一大特点，每个高墩施工比常规施工节省工期15天。如果大面积推广，节省的工期和管理成本将会是非常可观的，真正实现了智慧高铁、创新高铁的目标。
参考文献：
[1] 田家琳，刘朝英，刘国海．永江特大桥空心薄壁墩施工技术[J].铁道建筑，2009（22）
[2] 杜忠志`，张耀辉．王村高架桥空心薄壁高墩翻模施工技术[J].国防交通工程与技术，2004（55）
[3] 刘军喜．桥梁空心薄壁墩施工技术[J].交通世界，2012（209）
[4] 鹿文超．空心薄壁高墩的翻模施工工艺[J].中国高新技术企业，2012（93）
[5] 王国爱1，周志勇．薄壁空心墩翻模施工技术[J].建筑设计，2017（56）
[6] 张文超．薄壁墩选择的空心薄壁墩高墩施工质量控制[J].交通世界，2015（124）
作者简介：
郭庆富，男，1983年12月出生，大学专科，2007年毕业于石家庄铁道学院工民建专业，工程师，中铁二十三局集团第二工程有限公司，齐齐哈尔161000。
论文作者:郭庆富
论文发表刊物:《基层建设》2019年第31期
论文发表时间:2020/4/2
标签：模板论文; 薄壁论文; 拉杆论文; 支架论文; 脚手架论文; 实心论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第31期论文;