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摘 要本文结合工作经验，分析高墩施工的特点及难点，从施工能力和成本控制出发，在选择高墩施工方案时经对翻模法、爬模法及滑模法的比较论证，确定翻模法作为中小跨径桥梁高墩施工的合理方案。
关键词高架桥；高墩；翻模法
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0147-01
在山区高速公路高架桥施工中，高墩柱是控制工程施工进度和工程成本的关键，是工程施工的关键环节。为了降低工程造价、缩短工期、保证高墩柱施工质量，合理地选择高墩柱施工方案至关重要。
1高墩施工特点
对于山区中小跨径高架桥的高墩施工，同10m以下的普通墩相比，其施工特点有着很大的差别。10m左右的墩柱由于高度小，不存在高空作业的问题，模板的支撑一部分可以在地面上进行，混凝土的浇筑次数基本在3次以下，其施工进度快，周期短，可以组织流水作业，模板用量和机械设备投入少，施工效率高，墩柱的施工质量和施工安全性易得到保证。然而对于20m 以上的高墩柱却存在以下的问题：
1）施工周期长。对于高空作业，模板的受力自成体系，从模板的受力性能考虑，高墩柱混凝土的一次浇筑高度一般为4～6m。对于20m以上高墩的施工次数至少在4次以上，最多的达到10多次，这样每一根墩柱的施工周期相当长，受机械设备等因素影响，有的墩柱施工工期达到五六个月之多。
2）模板和机械设备的投入大。由于单根高墩柱的施工周期长，且受总工期的限制，各大桥的高墩柱只能采取平行作业的施工组织方法，每根墩柱至少配备6m高度的模板，使其自成施工体系，这样模板的投入相当大；高墩柱施工须配备大吨位的吊车，但各桥高墩柱往往分散于不同的山沟内，致使吊车等设备很难相互调配使用，导致机械设备的投入也大。
3）计量支付周期长，资金周转压力大。一根Y 形墩为一个分项工程，按业主的计量规定，必须整根墩柱完成且该墩柱最后一次混凝土的龄期达到28 d才有计量资格。由于高墩柱的施工次数多、周期长，在相当长的时间内，虽然墩柱完成的延米数大，但其不符合计量原则的规定，大量的未完工高墩柱不能计量，施工单位垫付的资金不能回笼，而在墩柱施工的中后期，又开始了桥梁上构大梁预制场的建设，更是需要大量的资金投入，在这两方面的资金周转压力之下，一旦承包商的资金供应失控，势必使工程施工陷入危机之中。
2高墩施工方案的选择
根据高墩施工的特点及难点，在选择高墩施工方案时对翻模法、爬模法及滑模法进行经济比较及技术论证。经过反复分析比较，确定选择翻模法的高墩施工方案，它具有投资少、操作简单、工期短等优点。根据工程所处的地形特点及机械、人员、操作等因素，在翻模法施工中钢筋、模板的安装采用吊车吊装和搭设支架提升两种方法，同时采用吊车吊装和砼输送泵2种方法来进行混凝土浇筑。
以某高速公路高架桥的高墩施工为例，该桥长240m，桥型布置为8×30m，墩柱最高达50m，该桥位于中间低、两侧高的V形山谷中。桥台与谷底相对高差达58m，如图1所示。墩柱断面尺寸为2m×2.8m、1.8m×2.8 m、1.6m×2.8m、1.4m×2.8m4种形式，均为方柱墩。
图1高架桥布置立面图
根据本桥的地形及墩高的特点，在地形比较平坦的3、4、5、6号墩（墩高为35~50m）模板节数为3节即6m，用50t履带吊吊装模板、钢筋及砼施工；1、2、7号墩（墩高为11～30m）模板节数为2节即4m，由于吊机无法进场，用搭设支架法吊装模板、钢筋，用砼输送泵输送砼。
2.1履带吊吊装模板、钢筋、砼法
该方案为无支架施工方法。为了方便施工人员操作及安全需要，在每1节模板的四周设一操作平台（见图2），操作平台由3部分组成，用直径28 mm 钢筋制作三角支撑，该三角支撑焊接在模板的竖肋上。三脚架上放置木板，四周护栏用直径28 mm 钢筋与三脚架焊接构成施工操作平台。模板、钢筋及砼吊装用50t履带吊吊装，该法操作简单、工效快。
图2操作平台示意图
2.2搭设支架法
该法是在墩柱两侧搭设钢管或碗扣支架，在支架頂部搭设横梁、起重装置等。每1节模板用小吨位卷扬机或手拉倒链提升，然后平移就位。该法操作简单，不需吊车配合，可连续作业施工，但工效慢，适合地形条件差、墩高矮、机械设备无法就位的墩柱施工。砼用高压输送泵输送。
3翻模法施工模板设计及翻模高度的确定
根据墩柱模板的受力特点考虑， 拟定模板每节高度为2m。每1节由4块单独的模板（即4个侧面）组成，4块模板由4个角膜联结而成，上、下节模板通过边框角铁预留圆孔，用螺栓联结。经受力计算：面板为8mm钢板、边框为L80×6角钢、横肋为50mm×5mm扁钢，间距为30～35cm、纵肋为[80×6槽钢，间距为30～35cm。每节模板外侧有两道2[160×6加强箍，加强箍沿每节模板的四周外侧，在高度方向每隔100cm以井字形固定，以此加强模板的刚度，消除模板在浇筑砼时的变形。
根据以上模板设计，综合考虑模板的受力特点、竖向稳定性、经济效益及施工人员操作安全性等因素，每1套模板选择为2～3节，即高度为4～6m。因为模板节数过多，整套模板的刚度不够，稳定性较差，垂直度、 轴线偏位标准难以保证。节数过少，浇筑一次砼的数量少、效益差；节数过多，投入较大，人员、设备的效益难以发挥。
4翻模法高墩施工工艺及质量控制措施
1）第一次浇筑的砼高度为6～8m，即按照配备的模板节数浇筑到最上1节模板的顶部，待砼强度达到2.5MPa以上时，将最上1节模板固定不动， 通过该节模板与砼的摩擦力固为一体。拆除最下1节根部模板及上面的2～3节。用吊车或卷扬机将拆除的模板提升就位。以后的工序均将已浇筑砼的最上1节模板作为未浇筑砼模板的支撑和根部，这样重复该工序直至墩顶标高。
2）为了防止首批砼在承台顶面与最下1节模板底口接触面根部漏浆，并且有利于拆除首批浇筑砼的模板，安装墩柱模板之前，在承台顶与墩柱模板接触面四周用水泥砂浆抹成2～3cm 高、5cm宽的矩形边框， 边框要求在同一水平面上，并且用5mm 的软质橡胶条粘贴在边框顶面，然后安装墩柱模板。在拆除墩柱模板前将水泥砂浆凿除。这样既有效避免了墩柱根部漏浆，又可以方便拆除最下1 节模板，同时由于边框顶面为水平，可以保证首次浇筑墩柱的垂直度。
3）钢筋安装。高墩钢筋施工中，主筋往往不需截断使用，这样主筋会很长，柔性很大，再加上风荷载的作用，定位比较困难。因此在高墩柱钢筋施工中增加了劲性骨架。劲性骨架用角铁和直径28mm钢筋组成，模板安装好后将其拆除。
4）工作缝处理。每一次砼浇筑至模板顶后，将靠近模板顶面四周2～3cm 范围内的砼用铁抹子将其与模板顶抹平，这样既可以将新旧砼结合面位于2节模板接缝处，又可保证接缝成一条直线，经处理后的工作接缝宽度可控制在4mm之内，可增强墩柱的外观质量。为保证工作缝处新旧砼的牢靠粘接，并避免工作缝处砼的收缩，必须在砼初凝后将砼表面浮浆凿除，使砼骨料外露，并尽量缩短前后浇筑砼的时间间隔。
5）模板在加工制作时面板边缘顶面应比角铁边框顶面突出2mm，安装上、下2节模板时，中间夹一层5mm 厚软质橡胶条。将橡胶条用胶水粘贴于下节模板的边框上，然后用螺栓将上、下2节模板校紧。这样处理可保证2 节模板之间的接口在砼浇筑时不漏浆。
6）翻模法施工高墩柱其垂直度的控制是比较关键的一环。首先在模板制作时，模板的几何尺寸要满足精度要求，否则由于模板制作不标准，误差的积累将会造成墩柱施工时的垂直度难以保证；其次，要保证模板的定位精度，在安装第一次模板前，用全站仪在承台或扩大基础顶墩柱外侧20cm处放出4个面的定位点，安装模板时用垂球吊线来初步调正模板的定位及垂直度。在安装好模板之后，均要用全站仪对模板进行垂直度校核。
5结语
高墩柱施工应合理选用施工方案，对于高度较高的墩柱，大吨位吊车与小吨位吊车搭配使用，每一根墩柱较矮部分用小吨位吊车施工，较高部分用大吨位吊车，这样可以充分发挥不同吨位吊车的作用，以达到节约机械租赁费用的目的。对于机械设备无法施工的墩柱，支架法不失为一种可行的施工办法，但要注意支架的稳定性及吊装设备的安全性。
参考文献
[1]唐轲.润扬长江大桥悬索桥南塔架体式爬模施工技术[C].2002年全国桥梁学术会议论文集,北京:人民交通出版社,2002.
[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1988.
关键词高架桥；高墩；翻模法
中图分类号TU文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)041-0147-01
在山区高速公路高架桥施工中，高墩柱是控制工程施工进度和工程成本的关键，是工程施工的关键环节。为了降低工程造价、缩短工期、保证高墩柱施工质量，合理地选择高墩柱施工方案至关重要。
1高墩施工特点
对于山区中小跨径高架桥的高墩施工，同10m以下的普通墩相比，其施工特点有着很大的差别。10m左右的墩柱由于高度小，不存在高空作业的问题，模板的支撑一部分可以在地面上进行，混凝土的浇筑次数基本在3次以下，其施工进度快，周期短，可以组织流水作业，模板用量和机械设备投入少，施工效率高，墩柱的施工质量和施工安全性易得到保证。然而对于20m 以上的高墩柱却存在以下的问题：
1）施工周期长。对于高空作业，模板的受力自成体系，从模板的受力性能考虑，高墩柱混凝土的一次浇筑高度一般为4～6m。对于20m以上高墩的施工次数至少在4次以上，最多的达到10多次，这样每一根墩柱的施工周期相当长，受机械设备等因素影响，有的墩柱施工工期达到五六个月之多。
2）模板和机械设备的投入大。由于单根高墩柱的施工周期长，且受总工期的限制，各大桥的高墩柱只能采取平行作业的施工组织方法，每根墩柱至少配备6m高度的模板，使其自成施工体系，这样模板的投入相当大；高墩柱施工须配备大吨位的吊车，但各桥高墩柱往往分散于不同的山沟内，致使吊车等设备很难相互调配使用，导致机械设备的投入也大。
3）计量支付周期长，资金周转压力大。一根Y 形墩为一个分项工程，按业主的计量规定，必须整根墩柱完成且该墩柱最后一次混凝土的龄期达到28 d才有计量资格。由于高墩柱的施工次数多、周期长，在相当长的时间内，虽然墩柱完成的延米数大，但其不符合计量原则的规定，大量的未完工高墩柱不能计量，施工单位垫付的资金不能回笼，而在墩柱施工的中后期，又开始了桥梁上构大梁预制场的建设，更是需要大量的资金投入，在这两方面的资金周转压力之下，一旦承包商的资金供应失控，势必使工程施工陷入危机之中。
2高墩施工方案的选择
根据高墩施工的特点及难点，在选择高墩施工方案时对翻模法、爬模法及滑模法进行经济比较及技术论证。经过反复分析比较，确定选择翻模法的高墩施工方案，它具有投资少、操作简单、工期短等优点。根据工程所处的地形特点及机械、人员、操作等因素，在翻模法施工中钢筋、模板的安装采用吊车吊装和搭设支架提升两种方法，同时采用吊车吊装和砼输送泵2种方法来进行混凝土浇筑。
以某高速公路高架桥的高墩施工为例，该桥长240m，桥型布置为8×30m，墩柱最高达50m，该桥位于中间低、两侧高的V形山谷中。桥台与谷底相对高差达58m，如图1所示。墩柱断面尺寸为2m×2.8m、1.8m×2.8 m、1.6m×2.8m、1.4m×2.8m4种形式，均为方柱墩。
图1高架桥布置立面图
根据本桥的地形及墩高的特点，在地形比较平坦的3、4、5、6号墩（墩高为35~50m）模板节数为3节即6m，用50t履带吊吊装模板、钢筋及砼施工；1、2、7号墩（墩高为11～30m）模板节数为2节即4m，由于吊机无法进场，用搭设支架法吊装模板、钢筋，用砼输送泵输送砼。
2.1履带吊吊装模板、钢筋、砼法
该方案为无支架施工方法。为了方便施工人员操作及安全需要，在每1节模板的四周设一操作平台（见图2），操作平台由3部分组成，用直径28 mm 钢筋制作三角支撑，该三角支撑焊接在模板的竖肋上。三脚架上放置木板，四周护栏用直径28 mm 钢筋与三脚架焊接构成施工操作平台。模板、钢筋及砼吊装用50t履带吊吊装，该法操作简单、工效快。
图2操作平台示意图
2.2搭设支架法
该法是在墩柱两侧搭设钢管或碗扣支架，在支架頂部搭设横梁、起重装置等。每1节模板用小吨位卷扬机或手拉倒链提升，然后平移就位。该法操作简单，不需吊车配合，可连续作业施工，但工效慢，适合地形条件差、墩高矮、机械设备无法就位的墩柱施工。砼用高压输送泵输送。
3翻模法施工模板设计及翻模高度的确定
根据墩柱模板的受力特点考虑， 拟定模板每节高度为2m。每1节由4块单独的模板（即4个侧面）组成，4块模板由4个角膜联结而成，上、下节模板通过边框角铁预留圆孔，用螺栓联结。经受力计算：面板为8mm钢板、边框为L80×6角钢、横肋为50mm×5mm扁钢，间距为30～35cm、纵肋为[80×6槽钢，间距为30～35cm。每节模板外侧有两道2[160×6加强箍，加强箍沿每节模板的四周外侧，在高度方向每隔100cm以井字形固定，以此加强模板的刚度，消除模板在浇筑砼时的变形。
根据以上模板设计，综合考虑模板的受力特点、竖向稳定性、经济效益及施工人员操作安全性等因素，每1套模板选择为2～3节，即高度为4～6m。因为模板节数过多，整套模板的刚度不够，稳定性较差，垂直度、 轴线偏位标准难以保证。节数过少，浇筑一次砼的数量少、效益差；节数过多，投入较大，人员、设备的效益难以发挥。
4翻模法高墩施工工艺及质量控制措施
1）第一次浇筑的砼高度为6～8m，即按照配备的模板节数浇筑到最上1节模板的顶部，待砼强度达到2.5MPa以上时，将最上1节模板固定不动， 通过该节模板与砼的摩擦力固为一体。拆除最下1节根部模板及上面的2～3节。用吊车或卷扬机将拆除的模板提升就位。以后的工序均将已浇筑砼的最上1节模板作为未浇筑砼模板的支撑和根部，这样重复该工序直至墩顶标高。
2）为了防止首批砼在承台顶面与最下1节模板底口接触面根部漏浆，并且有利于拆除首批浇筑砼的模板，安装墩柱模板之前，在承台顶与墩柱模板接触面四周用水泥砂浆抹成2～3cm 高、5cm宽的矩形边框， 边框要求在同一水平面上，并且用5mm 的软质橡胶条粘贴在边框顶面，然后安装墩柱模板。在拆除墩柱模板前将水泥砂浆凿除。这样既有效避免了墩柱根部漏浆，又可以方便拆除最下1 节模板，同时由于边框顶面为水平，可以保证首次浇筑墩柱的垂直度。
3）钢筋安装。高墩钢筋施工中，主筋往往不需截断使用，这样主筋会很长，柔性很大，再加上风荷载的作用，定位比较困难。因此在高墩柱钢筋施工中增加了劲性骨架。劲性骨架用角铁和直径28mm钢筋组成，模板安装好后将其拆除。
4）工作缝处理。每一次砼浇筑至模板顶后，将靠近模板顶面四周2～3cm 范围内的砼用铁抹子将其与模板顶抹平，这样既可以将新旧砼结合面位于2节模板接缝处，又可保证接缝成一条直线，经处理后的工作接缝宽度可控制在4mm之内，可增强墩柱的外观质量。为保证工作缝处新旧砼的牢靠粘接，并避免工作缝处砼的收缩，必须在砼初凝后将砼表面浮浆凿除，使砼骨料外露，并尽量缩短前后浇筑砼的时间间隔。
5）模板在加工制作时面板边缘顶面应比角铁边框顶面突出2mm，安装上、下2节模板时，中间夹一层5mm 厚软质橡胶条。将橡胶条用胶水粘贴于下节模板的边框上，然后用螺栓将上、下2节模板校紧。这样处理可保证2 节模板之间的接口在砼浇筑时不漏浆。
6）翻模法施工高墩柱其垂直度的控制是比较关键的一环。首先在模板制作时，模板的几何尺寸要满足精度要求，否则由于模板制作不标准，误差的积累将会造成墩柱施工时的垂直度难以保证；其次，要保证模板的定位精度，在安装第一次模板前，用全站仪在承台或扩大基础顶墩柱外侧20cm处放出4个面的定位点，安装模板时用垂球吊线来初步调正模板的定位及垂直度。在安装好模板之后，均要用全站仪对模板进行垂直度校核。
5结语
高墩柱施工应合理选用施工方案，对于高度较高的墩柱，大吨位吊车与小吨位吊车搭配使用，每一根墩柱较矮部分用小吨位吊车施工，较高部分用大吨位吊车，这样可以充分发挥不同吨位吊车的作用，以达到节约机械租赁费用的目的。对于机械设备无法施工的墩柱，支架法不失为一种可行的施工办法，但要注意支架的稳定性及吊装设备的安全性。
参考文献
[1]唐轲.润扬长江大桥悬索桥南塔架体式爬模施工技术[C].2002年全国桥梁学术会议论文集,北京:人民交通出版社,2002.
[2]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社,1988.