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無拉桿模板技術(shù)在橋梁橋墩施工中的應(yīng)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(wù)工期緊等特點，經(jīng)過多方面經(jīng)濟技術(shù)比選，施工中拋開傳統(tǒng)的滿堂支架法，采用輕便型無拉桿模板技術(shù)，該施工方法能滿足工程技術(shù)要求，經(jīng)過現(xiàn)場實踐，加快了施工進度，達到了預(yù)期效果。
關(guān)鍵詞：無拉桿模板 外模板 內(nèi)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(nèi)，全長約1068.8公里，投資總額1166億元。客運專線設(shè)計列車最高時速可達394km/h，線路類型為無縫鋼軌，專線內(nèi)橋梁橋墩設(shè)計為雙線實心橋墩和空心橋墩。按照武廣公司技術(shù)要求，橋墩墩身外模板全部采用可調(diào)式無拉桿高精度模板，內(nèi)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(shù)。
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(diào)無拉桿式設(shè)計，具有設(shè)計承載力大、撓度可調(diào)、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(yōu)點。
2.1.1 外模板設(shè)計思路 外模板由面板、可調(diào)桁架、縱檁、調(diào)整絲杠等構(gòu)成，根據(jù)實際墩身的高度和預(yù)埋件位置要求，模板節(jié)高分為以下幾種規(guī)格： 2.45m（頂層）、2.0m（標準節(jié)）、1.5m（調(diào)整節(jié)）、1.0m（調(diào)整節(jié)），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(shè)豎肋和環(huán)肋，大塊模板整體線形采用桁架式結(jié)構(gòu)和型鋼結(jié)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(shè)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(shè)計 外模板桁架由方鋼和調(diào)節(jié)絲杠組成，絲杠的作用主要為調(diào)整模板的大面平整度，起到微調(diào)的功能。外模的剛度主要取決于可調(diào)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(jié)合墩身施工分段而定，分節(jié)或大塊板扇用吊車吊裝。安裝底節(jié)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(lián)結(jié)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(yù)鋪在鋼模板與承臺之間）。模板吊裝組拼時，不得發(fā)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(shè)木板，在模板四周搭設(shè)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(diào)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(fā)現(xiàn)變形的鋼模板，調(diào)校符合要求后方可投入使用[1]。圖2.3為現(xiàn)場施工人員對外模板進行加固。
2.2 內(nèi)模板施工工藝
2.2.1 內(nèi)模板設(shè)計思路 墩身內(nèi)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(shè)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(nèi)模板加固方案 內(nèi)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(zhì)量，施工縫保證在同一條直線上，所以在進行內(nèi)模板拼裝時，內(nèi)模板高度根據(jù)外膜高度進行控制調(diào)節(jié)。
2.3 模板位置調(diào)整 模板吊裝拼接完成后，模板的校正和固定是施工的關(guān)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(xiàn)場監(jiān)理工程師檢校。當(dāng)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(fā)現(xiàn)某一模板前后方向出現(xiàn)偏斜，可以通過松緊螺栓調(diào)整其至正確位置。
2.4 墩身預(yù)埋件 預(yù)埋件是墩身施工中非常重要的內(nèi)容之一，所以預(yù)埋件位置和數(shù)量的準確控制也是墩身施工的關(guān)鍵工序之一。為解決預(yù)埋件準確性問題，施工中采用內(nèi)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(jù)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(xiàn)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(xiàn)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(yù)埋件檢查，把模板內(nèi)的雜物、積水清理干凈，模板如有縫隙，必須調(diào)整填塞嚴密。混凝土應(yīng)分層連續(xù)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(nèi)，同時注意糾正預(yù)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(shè)專人觀察支架、模板、鋼筋和預(yù)埋件等的穩(wěn)固情況，發(fā)現(xiàn)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(cè)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(yù)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(yǎng)護 當(dāng)混凝土的強度達到6～8MPa，表層混凝土與環(huán)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(yǎng)護采用自然蒸養(yǎng)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(yǎng)護時間不少于14天。圖2.4為混凝土拆模施工現(xiàn)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(xiàn)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(diào)整時，需要預(yù)留一定的預(yù)拱度。結(jié)合現(xiàn)場墩身實際高度，在澆筑速度為1.0m/h時，預(yù)留預(yù)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(xiàn)象。
3.4 保證預(yù)埋件平面位置和數(shù)量的準確性。
3.5 墩身拆模施工安排在當(dāng)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(yǎng)護。
4 結(jié)束語
通過實踐證明，施工中采用的墩身無拉桿模板技術(shù)及混凝土澆注等施工工藝是科學(xué)的、合理的，從現(xiàn)場的情況來看，取得了預(yù)期的效果，提高了經(jīng)濟效益，因此該技術(shù)可在客運專線、市政建設(shè)、高速公路等工程施工中推廣應(yīng)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(shù)[J].科技信息.2008(34).
[2]鮑衛(wèi)剛，周泳濤，等.預(yù)應(yīng)力混凝土梁式橋梁設(shè)計施工技術(shù)指南[M].北京：人民交通出版社.2009.
[3]王慧東.橋梁墩臺與基礎(chǔ)工程[M].北京：中國鐵道出版社.2005.
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