桥墩墩身模板支架一体化施工工法
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作者:覃金顺
摘要：常规的墩身施工存在工期长、成本高、L险高等特点，文章以新建南宁至玉林铁路站前工程桥梁的桥墩施工为例，采用桥墩墩身模板支架一体化施工工艺，使钢筋绑扎、模板安拆及浇筑混凝土通过操作平台实现，相比常规的墩身施工工艺有较大创新，且该方法脚手架拆卸方便、操作简单、安全可靠、施工周期短，为桥墩施工节约了工期与成本。
关键词：桥墩；模板支架一体化；墩身施工
中图分类号：U445.46-A-42-133-2
0 引言
近年来，随着经济的快速发展，我国不断加大道路交通基础设施建设，而桥梁作为一种常见的跨越江河湖海的结构形式被广泛采用，桥墩种类也越来越多［1］。
常规的墩身施工为搭设钢管扣件脚手架和顶面施工平台，利用脚手架和施工平台作为钢筋绑扎、模板安拆及浇筑混凝土的依托。该方法投入较大、脚手架及模板安装风险高、工期长。
新建南宁至玉林铁路站前工程桥梁墩身数量多，工期紧张，且所处地区地形复杂、溶岩发育，使用常规的墩身施工方法无法达到项目所预期的效果。为加快项目施工进度，保障项目墩身施工安全，采用模板支架装配式施工的方法顺利完成了墩身施工，总结提炼形成了“墩身模板支架一体化施工工法”，可为类似项目提供参考。
1 工艺原理
新建南宁至玉林铁路站前工程桥梁墩身施工工法，采用铁路桥梁墩身模板支架装配式快速施工方法，也是一种高墩翻模施工工法，如图1所示。
模板标准段高度为2 m，在桥墩底部设置0.5 m及1 m调整段，满足桥墩不同高度施工需要。在模板外侧设置型钢三角支架，支架与平台通过M20高强度螺栓连接，每块模板外侧设置一定数量的三角形钢支架（支架间隔1.5 m），支架外侧附带栏杆扶手，支架上铺设由花纹钢板及角钢制成的步板。在模板安装时，三角支架与模板同步安装，再在支架上铺设步板及安装栏杆间防护网，步板间通过螺栓连接，形成一个整体，可作为临时材料存放及钢筋绑扎平台。平台分层高度与模板高度一致，并在施工上下平台间设置爬梯。
墩身浇筑高度为一次6 m，钢筋绑扎分为3次进行，每次绑扎高度为2 m，先绑扎第一层2 m高度箍筋，然后安装模板，再将主筋接长6 m，绑扎高度为2 m左右的箍筋，接下来吊装下一层2 m高度模板，安装步板及栏杆间防护网，进行第二次高度为2 m的箍筋绑扎，重复上述步骤至绑扎完浇筑高度内的所有钢筋，进行墩身浇筑，再进行下一节段的浇筑直至整个桥墩浇筑完成。
本工法步板可在墩底提前组拼，再整体吊装，具有安拆方便的特点；无须搭设脚手架平台，仅需要拼装模板，操作简单、施工周期短；模板外侧设置全方位的防护网，上下平台间的通行斜梯均在防护网内，三角排架与模板主肋栓接，安全可靠。
2 施工工艺流程及操作要点
2.1 工艺流程
墩身采用翻模法工艺分节段浇筑，一般分段高度为6 m，箍筋绑扎高度为2 m，每绑扎完一次箍筋，安装一层模板，其施工流程如下页图2所示。先施工第一节段，第一节模板立在承台面上，第二节模板支立于第一节模板上，以此类推，待支立好墩身外模板并完成其他工序经测量定位后一次性浇注混凝土［2］。混凝土达到拆模强度后拆除第一节段模板，但其顶端一层模板仍然保持支立状态，且拉杆和模板连接螺栓不得松动。
然后，将清理并涂刷好脱模剂的下一节段模板利用汽车吊等起重设备将其支立在上一循环顶层模板上，直至达到一个循环的高度［3］。依此循环向上形成拆模、模板支立、钢筋绑扎、内模支立（空心墩施工）、测量定位、标高测量、混凝土灌注、养护的不间断作业，直至墩身施工完毕［4］。
2.2 总体施工工艺简介
（1）承台施工完成后，平整场地，承台顶面凿毛。
（2）现场平整一块场地进行墩身模板与三角支架预拼装，三角支架用钢为Q235材质，支架横梁及竖杆采用∠80 mm×8 mm角钢，斜撑采用∠63 mm×6 mm角钢，平台护栏立柱采用40 mm×4 mm钢方管。支架竖杆上在对应背肋位置开23 mm的孔，通过M22螺栓与模板背肋连接板相连接。
（3）在模板预拼装的同时，开始进行承台顶预埋钢筋的箍筋绑扎，绑扎高度为2 m。然后安装第一层模板，模板安装高度为2 m，并在其上铺设步板及安装防护网。将桥墩上立模位置用水泥砂浆找平，垫塞木楔块，以利于拆除模板。
平台步板由花纹钢板与钢带组成。平台步板平面尺寸为200 cm×100 cm，相邻步板间通过螺栓连接成整体后，与三角支架横梁焊接，组成一个安全、稳定的平台。
为了方便防护网的安拆，使用装配式钢丝防护网，用30 mm×30 mm的方钢作为框架，内设50 mm×50 mm钢筋网片，与栏杆扶手通过插销连接。在钢筋网片外再设置一层绿色密目防护网。
（4）接长高度为6 m主筋，主筋采用定位箍临时固定，并绑扎第二次箍筋，箍筋绑扎高度为2 m。用汽车吊吊装模板，模板支立在上一层模板顶面，人工协助就位，使模板紧靠钢筋，并在两平台之间设置斜梯。斜梯由方钢、花纹板及扶手组成。斜梯底部支撑在下一层平台三脚架上，顶部支撑在上一层平台相邻的三脚架上，使用螺栓连接固定。
（5）绑扎第三层箍筋，箍筋绑扎高度为2 m，安装第三层模板。模板安装完成后，检验模板整体的垂直度、模内尺寸和中心位置，存在偏差时，利用千斤顶进行校正，将连接螺栓紧固好，穿上对拉螺杆并紧固好。模板内的对拉螺杆套上PVC硬塑管，PVC管两端用泡沫双面胶密封，确保其不漏浆。检查完成后，使用天泵浇筑墩身第一节［5］。
（6）待墩身首节段混凝土强度达到2.5 MPa以上时，对混凝土表面进行凿毛并清理干净，拆除实体段墩身除最顶节模板以外的模板［6］。同时，开始绑扎第二节钢筋，主筋绑扎高度为6 m，箍筋绑扎高度为2 m，与第一节段施工方式一样，每2 m绑扎一次箍筋钢筋，拼装一次内外模板，内外模间穿对拉杆，对拉杆为25 mm精轧螺纹钢。根据墩高的不同，按上述方法继续施工下一节墩身，直至墩身施工完成。
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2.3 工艺特点
（1）每一幽０逋獠嗳角支架与模板背肋通过螺栓连接，三角支架布置间距为1.5 m，在三角支架上铺设步板，形成临时存料及钢筋绑扎平台。
（2）三角支架构造采用扶手栏杆与支架整体焊接的方式，在步板铺设完成后，可直接安装防护网，极大程度地降低高空坠落风险。
（3）在不同层平台间设置斜梯，方便上下通行。
（4）加快了模板周转效率，提高了墩身施工速度，提高了人员机械设备利用率，施工周期短，成本低。
3 工艺对比分析
常规的墩身施工：将墩身四周搭设脚手架位置的地面平整压实，搭设钢筋绑扎和模板安拆的钢管扣件脚手架和顶面施工平台。脚手架距墩身预留足够施工空间，脚手架首节搭设或加高，一般高于墩身首节或每次分节浇筑高度，并在顶层脚手架上设置混凝土浇筑施工平台和防护栏杆。脚手架搭设的地基应进行加固处理。脚手架搭设完成后设置缆风，在脚手施工平台上安装墩身钢筋和模板。该方法投入大、脚手架及模板安装风险高、工期长。
墩身模板支架一体化施工：在模板设计时，利用墩柱模板的主背楞上预留螺栓孔安装型钢排架，形成人员作业或少量机具及物料快速存放的平台节段，然后在模板的型钢排架上铺设平台，安装定制的安全围栏。模板的安装连接、钢筋安装、混凝土浇筑通过操作平台实现，操作人员上下通过各层操作平台爬梯通行。该方法使脚手架拆卸方便、操作简单、安全可靠、施工周期短。
4 效益分析
4.1 经济效益
桥墩墩身模板支架一体化施工工法的应用，极大地降低了施工安全风险，且压缩了工期。与常规桥墩墩身施工工艺相比，该工法施工工艺难度小、安全风险低，极大地减少了基础措施费用的投入，节约了施工工期。模板倒用速率加快，增加施工工效，节约施工成本。由此可见，该施工工法安全、经济、快速。
4.2 社会效益
桥墩墩身模板支架一体化施工工艺的应用，保证了施工安全和质量，确保了施工工期，节省了投入。通过此项目的技术创新及成功尝试，打破常规的施工方法，为此类项目施工提供了行之有效的施工方法和经验，符合节能环保的要求，且安全可靠，为企业赢得了良好的声誉。实践证明，利用该技术进行桥墩墩身浇筑施工，施工周期短，工序简单，技术成熟，具有良好的社会效益。
5 结语
本工艺成功应用于新建南玉铁路站前工程桥梁施工，经过论证比选，项目创造性地采取墩身模板支架一体化施工工艺。该施工工艺解决了传统桥墩施工工艺难度大、安全风险高及施工成本高的问题，为桥墩施工提供了安全、经济、快速的保证，创造了良好的经济及社会效益。通过此项目的技术创新及成功尝试，打破常规的施工方法，对于采用新技术、新工艺进行桥墩施工具有创新意义，
为桥梁的建设提供了成功的经验和可借鉴的范本，具有广阔的推广前景。
参考文献
［1］朱志钢，周 文，张立军，等.青藏高原峡谷大跨度钢管拱桥拱肋施工关键技术［J］.施工技术，2019，48（23）：6-11.
［2］陈国琛，孙士成.铁路桥梁薄壁空心高墩施工技术［J］.科学与财富，2011（7）：351-352.
［3］梁领彬，张明双，赵冠刚.无脚手架及模板倒拆施工墩身的工法简介［J］.科技创新导报，2008（28）：64.
［4］李 强.桥梁高墩翻模施工技术探析［J］.黄河水利职业技术学院学报，2020，32（2）：13-16.
［5］王志勇，王志敏.桥梁施工总结［J］.土木建筑学术文库，2011，15：723-725.
［6］Q/CR9603-2015，高速铁路桥涵工程施工技术规程［S］.
作者简介：
覃金顺（1978―），工程师，主要从事铁路建设工作。
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