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無拉桿模板技術在橋梁橋墩施工中的應用
摘要：武廣客運專線要求橋梁橋墩采用無拉桿模板施工，針對其標準高、起點高、施工難度大、任務工期緊等特點，經過多方面經濟技術比選，施工中拋開傳統的滿堂支架法，采用輕便型無拉桿模板技術，該施工方法能滿足工程技術要求，經過現場實踐，加快了施工進度，達到了預期效果。
關鍵詞：無拉桿模板 外模板 內模板 混凝土澆注
1 工程概況
武廣客運專線為京廣客運專線的南段，位于湖北、湖南和廣東境內，全長約1068.8公里，投資總額1166億元。客運專線設計列車最高時速可達394km/h，線路類型為無縫鋼軌，專線內橋梁橋墩設計為雙線實心橋墩和空心橋墩。按照武廣公司技術要求，橋墩墩身外模板全部采用可調式無拉桿高精度模板，內模板由平面剛模板整體拼裝而成。本文主要論述矩型橋墩無拉桿模板施工技術。
2 模板施工工藝
2.1 外模板施工工藝 外模板使用整體定型模板，該模板采用可調無拉桿式設計，具有設計承載力大、撓度可調、無拉桿、精度高、拆裝快捷、使用安全方便、無腳手架施工等特點和優點。
2.1.1 外模板設計思路 外模板由面板、可調桁架、縱檁、調整絲杠等構成，根據實際墩身的高度和預埋件位置要求，模板節高分為以下幾種規格： 2.45m（頂層）、2.0m（標準節）、1.5m（調整節）、1.0m（調整節），進行配置，分外圓弧和直線段模板，模板由鋼板和型鋼定型加工制作，面板設豎肋和環肋，大塊模板整體線形采用桁架式結構和型鋼結合進行加固，通過外部的桁架和型鋼形成一個封閉的箍圈，從而使自身達到設計剛度，滿足施工要求，模板拼裝圖示意圖和三維效果圖分別如圖2.1、圖2.2所示：
2.1.2 外模板桁架設計 外模板桁架由方鋼和調節絲杠組成，絲杠的作用主要為調整模板的大面平整度，起到微調的功能。外模的剛度主要取決于可調桁架的寬度，施工中對2.5米高度的模板桁架寬度取值1.2米，滿足不大于L/1000的變形要求。
2.1.3 外模板拼裝和拆除 外模板吊裝高度視吊裝能力并結合墩身施工分段而定，分節或大塊板扇用吊車吊裝。安裝底節模板前，檢查承臺頂高程及外輪廓線，不符合要求時鑿除或用砂漿找平處理，以確保墩身模板位置、標高準確就位。承臺頂面與模板聯結面平整，無縫隙，防止水泥漿流失，必要時在承臺與模板接縫處采取砂漿填補空隙（或者采用雙面膠固定1cm厚聚苯乙烯泡沫板預鋪在鋼模板與承臺之間）。模板吊裝組拼時，不得發生碰撞，由專人指揮，按模板編號逐塊起吊拼接。板縫的處理采用在接縫處夾海綿條或膠帶的方法，保證接縫嚴密、不漏漿，外觀平滑順直。將模板組裝好以后，用豎向鋼管和桁架用鐵絲捆綁連接做成簡易圍籃，在桁架上面鋪設木板，在模板四周搭設成簡易工作平臺。拆模時嚴禁使用撬棍猛烈錘擊，防止損壞砼表面和造成模板變形。拆模時用吊車將模板用鋼絲繩牢固連接，松動可調桁架絲桿，拆除螺絲和斜拉桿。模板拆除后，將模板清理干凈、上油和分層堆碼整齊，層間用方木支墊，避免損傷模板板面。施工中發現變形的鋼模板，調校符合要求后方可投入使用[1]。圖2.3為現場施工人員對外模板進行加固。
2.2 內模板施工工藝
2.2.1 內模板設計思路 墩身內模板采用20cm、30cm平面模板和圓角模板拼裝組成，模板高度分1500mm、1000mm、500mm三種形式，通過三種高度的組合可拼裝成符合設計要求高度，模板采用豎向支立，拼裝時模板間需要采用雙面膠填塞。
2.2.2 內模板加固方案 內模板加固采用80×60cm間距布置，采用扣件式鋼管腳手架，頂部及肋角模板全部采用鋼模板加固，為保證鋼模板整體受力均勻，特在鋼模板下支墊5×10cm方木，方木配置方向和模板配置方向按90°布置。
為保證墩身施工的外觀質量，施工縫保證在同一條直線上，所以在進行內模板拼裝時，內模板高度根據外膜高度進行控制調節。
2.3 模板位置調整 模板吊裝拼接完成后，模板的校正和固定是施工的關鍵。施工中使用全站儀對模板進行投點校正, 測量檢查模板的中線、模板各部位尺寸、頂面高程、模板表面平整度和板縫間的錯臺等，同時按報檢程序請現場監理工程師檢校。當模板拼裝成形后，所有螺栓不必擰緊，留出少量松緊余地。測量后若發現某一模板前后方向出現偏斜，可以通過松緊螺栓調整其至正確位置。
2.4 墩身預埋件 預埋件是墩身施工中非常重要的內容之一，所以預埋件位置和數量的準確控制也是墩身施工的關鍵工序之一。為解決預埋件準確性問題，施工中采用內外上螺母的方法解決。
2.5 混凝土施工工藝
2.5.1 混凝土澆注 實心墩采用一次澆筑成型工藝，空心墩采用3次澆筑成型工藝。第一次澆注混凝土的高度具體情況根據外模高度確定，但不低于實體段高度。
混凝土使用摻加高效減水劑和粉煤灰的耐久性混凝土，坍落度控制在14～16cm（輸送泵）。在澆筑現場每隔一段時間都要對混凝土的均勻性和坍落度進行檢查。混凝土在自動計量拌合站集中拌合，通過輸送車運至施工現場，采用混凝土輸送泵混凝土布料車進行混凝土灌注。澆筑前，先對支架、模板、鋼筋和預埋件檢查，把模板內的雜物、積水清理干凈，模板如有縫隙，必須調整填塞嚴密。混凝土應分層連續澆筑，每層厚度不超過30cm，且在下層混凝土初凝前澆筑完成上層混凝土。泵送混凝土出料口與澆筑面的距離控制在2m以內，同時注意糾正預埋件的偏差，保證混凝土密實和表面光滑整齊，無墊塊痕跡。混凝土澆筑期間設專人觀察支架、模板、鋼筋和預埋件等的穩固情況，發現松動、變形、移位時，及時處理。
采用插入式振動器振搗密實。插入式振動器移動間距不超過振動器作用半徑的1.5倍，與側模保持10～15cm左右的距離，且插入下層混凝土5～10cm，每一處振動完畢后，邊振動邊徐徐提出振動器，避免振動器碰撞模板、鋼筋及其他預埋件。振搗期間觀察到混凝土不再下沉、不再冒出氣泡、表面泛漿，水平有光澤時可緩慢抽出振搗器。
2.5.2 混凝土的拆模與養護 當混凝土的強度達到6～8MPa，表層混凝土與環境之間的溫差不大于15℃時，方可拆模。模板拆除使用吊車，拆除時保護好墩身棱角等易損部位。
混凝土養護采用自然蒸養的方法，墩身模板拆除后，先包裹一層土工布，然后再包裹一層塑料布，塑料布的接縫處采用膠條封閉，再用細鐵絲捆緊，保證要有足夠的水分，同時確保塑料膜無破損、不透氣，養護時間不少于14天。圖2.4為混凝土拆模施工現場[2]。
2.6 整體施工工藝流程圖
綜上所述橋墩墩身無拉桿模板施工工藝流程圖如圖2.5所示。
3 現場施工操作難點與要點
3.1 作為大體積墩身無拉桿模板施工，最突出的難點是如何有效地防止模板變形所造成漏漿問題，施工過程中模板拼裝接縫使用雙面膠進行填塞，防止漏漿。
3.2 采用桁架調整時，需要預留一定的預拱度。結合現場墩身實際高度，在澆筑速度為1.0m/h時，預留預拱度為5mm。
3.3 在澆筑過程中，采用插入式振動器振搗密實減少混凝土表面氣泡和流沙現象。
3.4 保證預埋件平面位置和數量的準確性。
3.5 墩身拆模施工安排在當天溫度較高時段進行，防止溫度差造成的收縮裂紋，拆模后及時采用塑料薄膜進行包裹養護。
4 結束語
通過實踐證明，施工中采用的墩身無拉桿模板技術及混凝土澆注等施工工藝是科學的、合理的，從現場的情況來看，取得了預期的效果，提高了經濟效益，因此該技術可在客運專線、市政建設、高速公路等工程施工中推廣應用。
參考文獻：
[1]吳健強.鐵路客運專線橋墩無拉桿模板施工技術[J].科技信息.2008(34).
[2]鮑衛剛，周泳濤，等.預應力混凝土梁式橋梁設計施工技術指南[M].北京：人民交通出版社.2009.
[3]王慧東.橋梁墩臺與基礎工程[M].北京：中國鐵道出版社.2005.
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