吴乐 WU Le；袁提提 YUAN Ti-ti；郭锋锋 GUO Feng-feng
（中天路桥有限公司，武汉 430015）
（Zhongtian Road & Bridge Co.，Ltd.，Wuhan 430015，China）
摘要： 以金沙江路真北路人行天桥新建工程桥墩施工为例，介绍了多折面异形桥墩的模板设计以及模板支撑体系设计，并对模板的制作和安装提出了要求。通过现场实践，桥墩外观质量达到了清水混凝土要求，对类似清水混凝土桥墩施工具有一定的借鉴作用。
Abstract： Taking the newbridge pier construction of pedestrian bridge of Jingshajiang Road and Zhenbei Road as the example， the template design and template support system design of multi-fold plane deformed pier are introduced and the production and installation requirements of the template are put forward. Through the practice on site， the appearance quality of the bare concrete bridge pier achieves the requirements and it has certain reference for the similar bare concrete pier construction.
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关键词 ： 多折面桥墩；清水混凝土；模板设计；模板运输；斜杆支撑
Key words： multi-fold planepier；bare concrete；template design；template transportation；slanting pole support
中图分类号：TU755.2文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0092-03
作者简介：吴乐（1983-），男，湖北武汉人，中天路桥有限公司，工程师，本科，研究方向为公路与桥梁；郭锋锋（1979-），男，湖北武汉人，中天路桥有限公司，高级工程师，硕士，研究方向为公路与桥梁。
0 引言
近年来，清水混凝土因其极具装饰效果而得到广泛应用，清水混凝土施工所用模板的要求十分严格，需要根据建筑物进行设计定做，且所用模板多数为一次性的，模板必须具有足够的刚度，在混凝土侧压力作用下不允许有一点变形，以保证结构物的几何尺寸均匀、断面的一致，防止浆体流失；对模板的材料也有很高的要求，表面要平整光洁，强度高、耐腐蚀，并具有一定的吸水性；对模板的接缝和固定模板的螺栓等，则要求接缝严密，要加密封条防止跑浆。特别是针对多个折面的桥墩，国内实施实例较少，如何确保多个折面桥墩清水混凝土质量成为重要的研究课题。
1 工程概况
金沙江路天桥位于上海市普陀区金沙江路真北路交汇处，同时也是中环线和地铁13号线交叉点。人行天桥主桥宽6.3m，椭圆形布置，桥梁长度为380.2m。
人行天桥共有四个桥墩、桥台，均采用清水混凝土，桥墩结构形式为：地平线以下为梯形结构（短边长2m，长边长6m，宽5.2m）；桥墩平面砼厚度1.5m，内部为空芯设计；地平线以上为多边折面结构形式（24个大小各异的面组成，高度为4.44m）。
2 总体施工方案
①桥墩、桥台混凝采用C40混凝土，均采用商品普通清水混凝土，模板采用定制钢模板，由于24个折面相互斜交，模板中部不能采用对拉螺栓进行加固，将采用横向桁架+竖向钢管的体系+上下对拉螺杆，进行模板支撑加固。桥墩、桥台混凝土分三次浇筑：第一次浇筑至桥墩变截面处，搭设脚手架进行钢筋安装（立杆纵、横向按0.9m×0.6m间距布置，支架横杆步距1.2m），支架支撑在承台上，此次浇筑在承台基坑内完成，桥墩结构形式为梯形，采用钢模板+对拉螺杆支撑体系进行混凝土浇筑，模板和螺杆支撑体系受力简单；
②第二次浇筑桥墩变截面至桥台底部，桥墩由24个大小不同的折面组成，采用定制大钢模板+横向桁架支撑+上下两层对拉螺杆（20号双肢工字钢连接）+竖向钢管（桥墩0-2m高高度范围内立杆纵、横向按0.5m×0.3m间距布置，支架横杆步距1.2m；桥墩2-4.44m高高度范围内立杆纵、横向按0.5m×0.6m间距布置，支架横杆步距1.2m；并增加斜杆支撑，并采取相关措施确保斜杆下部不滑移）支撑体系进行混凝土浇筑，第一次混凝土浇筑完成后，回填基坑，对场地进行硬化（采用20cmC25混凝土进行硬化），硬化范围为桥台投影往外1.5m，搭设支架平台（包括桥台满堂支架）后进行钢筋绑扎、模板安装（包括桥台底模）、模板横向支撑体系安装、混凝土浇筑等相关工作，外露墩身模板共有24种尺寸，且为空间结构，模板受力复杂，对支撑体系选择和安装质量要求较高。
3 模板施工
3.1 模板设计
桥墩采用6mm厚定制钢模，由专业厂家加工制作。根据立柱设计的不同截面尺寸和不同斜度，分片配置，现场根据每个桥墩立柱的高度进行拼装。每套桥墩模板分为四大块、四小块在工厂进行加工，每块模板分为两段加工，每段之间焊接、打磨。为防止漏浆模板拼缝采用海绵止浆条止浆，外涂脱模剂。
3.2 模板加工制作
①钢模板应严格按照设计进行加工制作，为严格控制加工精度，必须在模架上制作，先拼装焊接完成支架，再覆盖钢板模板。要求下料尺寸准确、模板平直，转角光滑，接缝平顺，连接孔位置准确，并应采取必要措施，以减小焊接变形，并对焊缝打磨平顺（影响混凝土外露面外观的接缝处钢板必须用铣边机铣刨，禁止焊接后打磨）。
②大模板制作定位放线应尽量采用高精密仪器定位，减小测量累积误差。
③模板中所有的连接缝都应采用适当的设计形式。混凝土外露表面的模板接缝，应做成一种有规则的折角形式线条，并保持线条的连贯，施工缝应同桥台板下口水平线条相重合并平行。
④模板加工时，模板面板突出边框1～2mm，模板安装时在竖向边框间加海绵止浆条止浆，这样既能保护面板，又能保证竖向拼接缝质量，确保不漏浆，力争不漏水。
3.3 钢模板的运输
模板上下车装卸时应有保护措施，防止模板变形、损坏。选择合理的吊车、吊索及吊点位置，确保模板不变形。由于4大块模板最长的17.8m×高4.44m，加上折面与桁架高度1.1m，运输较难；生产厂家具备特种通行证协调运输能力选择作为一条件；模板安放场地需平整；模板背部设置临时支架。
3.4 模板涂刷脱模剂和安装
①模板脱模剂采用模板漆作为脱模界面剂。模板安装前必须先将板面清理干净，并均匀地涂刷模板漆，不得漏刷。模板脱模剂涂刷作业场所应进行临时围护、具备防雨、防尘条件。为保证涂刷前模板表面干燥，涂刷前用干抹布将模板表面灰尘、浮锈擦拭干净。
②模板脱模剂采用羊毛刷进行涂刷，要求涂刷均匀、无流坠、一遍即可，模板第一次涂刷厚度可稍厚一些。模板漆表干一般30min左右，24h后实干。实干前不可淋雨，实干后即可进行混凝土浇筑。模板脱模剂第一次使用后，如无破损，进行简单擦拭清理即可重复使用。
③周转一次后，如无法满足再次脱模情况下，可采用刨光机除去旧漆。
④模板安装前必须先调整影响模板安装的钢筋模板。
⑤在安装过程中，必须设置防倾覆设施。
⑥模板安装前应首先进行样板构件模板的试安装，验收合格后方可正式进行模板安装。
⑦模板组装过程中，严禁随意变动模板设计，确保混凝土表面的模板痕迹呈规律性排列。
⑧模板安装时按模板编号遵循先内侧、后外侧的原则安装就位。
⑨模板安装就位后，应对缝隙及连接部位采取封堵措施。
⑩模板施工中必须慢起轻放，吊装模板时应注意避免模板旋转或撞击脚手架、钢筋网等物体，造成模板的机械性损坏和模板的安全事故发生，影响其正常使用。
?輥?輯?訛模板紧固前，应保证面板对齐，严禁在面板校正前上夹具加固。
?輥?輰?訛组装后的模板应配置支架、承架和操作平台，以确保混凝土浇筑过程中模板体系的稳定性。模板的支撑系统应根据模板的荷载和部件的刚度进行布置。模板支撑系统应经过设计计算，保证具有足够的强度、刚度和稳定性，经验收通过后进行下一步工序。
3.5 定制钢模板现场施工
①斜撑段钢模板安装。
因桥墩为多折面异形结构，钢模板先安装后无法再进行钢筋绑扎，为保证钢筋定位、放样准确、方便绑扎，先进行斜撑段钢模板定位吊装，钢筋绑扎完成后移动斜撑段钢模板，然后进行四大块钢模板安装，最后移动斜撑段模板至设计位置。
②模板打磨质量控制。
模板打磨采用砂轮磨光机进行，打磨需将模板上的污垢，锈迹等打磨干净，打磨要认真、细心、耐心、全面。打磨模板时采用从模板的一端开始进行，循序渐进的推进，不得间隔、跳跃的打磨，以免遗漏需用打磨的地方，为后续砼施工造成脏面等影响。
打磨好的模板，检验干净的标准可采用下面的方法，用抹布/卫生纸进行用力擦拭，若擦拭后，抹布/卫生纸上留下污渍等色泽时，说明模板没有打磨干净，应继续进行打磨，直至用抹布/卫生纸擦拭后，上面再没有污渍等色泽时，说明模板已经打磨到位。打磨好的模板使用前应涂刷模板漆，模板漆厚度要适宜、均匀。
③模板安装。
墩身钢筋安装完毕后，将已经打磨完成墩身模板拼装成整体，用25（50）t汽车吊进行整体吊装，模板吊装就位时应该在模板与承台混凝土接触面处铺设砂浆调平层或橡胶皮垫止浆。模板就位后应用全站仪检查其垂直度与轴线偏位，各项指标符合要求后用螺栓锁紧模板。墩模安装后测量标高，并标记墩身标高。各项工作准备完成后进行自检，合格后填写内业资料报监理工程师验收，通过后进行下一工序。
墩身四周搭设施工脚手架，并设置爬梯，作业时在操作面铺设马道板做工人操作平台，在平台四周设围栏挂安全网，防止施工人员高空掉落。
3.6 桥墩内芯模板
桥墩身内芯模板：采用木质模板安装，由于桥台板厚、桥台板内较多埋件，故设置桥台板下200mm厚度砼板与桥墩一次浇筑，配双向双层Ⅱ级14mm@200作为桥台底模。
4 模板支撑体系设计
4.1 模板支撑体系设计
考虑到桥墩由24个大小不同的折面组成，且桥墩混凝土设计为清水混凝土，对桥墩外观质量要求较高，模板中间不能设置对拉螺杆，采用横向桁架支撑+上下两层对拉螺杆（20号双肢工字钢连接）+竖向钢管（桥墩0-2m高高度范围内立杆纵、横向按0.5m×0.3m间距布置，支架横杆步距1.2m；桥墩2-4.44m高高度范围内立杆纵、横向按0.5m×0.6m间距布置，支架横杆步距1.2m；并增加斜杆支撑，并采取相关措施确保斜杆下部不滑移）的支撑体系。
4.2 模板支架搭设
①基坑回填砂石料，300mm分批次平板震动机震实，后进行场地硬化，硬化范围为桥台投影往外1.5m范围，采用20cm厚C25混凝土进行硬化，利用基坑围护冠梁砼作为模板支架基础；由于回填基坑区域低于自然地面400～600mm不等，故需留设排水沟和积水井以便排水。
②模板支架搭设：搭设高度4440mm～3600mm，桥台板投影面积129m2，实际搭设桥台板支撑架承重面积69m2，拟采用搭设钢管支架的方法建立工作平台、模板竖向支撑。桥墩、桥台四周搭设满堂脚手架，采用扣件式钢管脚手架，Ф48×3.25mm普通钢管，钢管之间采用扣件连接，脚手架支承在硬化地基（采用18#工字钢做中间连接支撑），立杆纵、横向按0.5m×0.6m间距布置（部分区域0.5m×0.3m），支架横杆步距1.2m，钢管顶部设置顶托，顶托与模板之间采用18#工字钢连接。竖杆要求每根竖直，立竖杆后及时加纵、横向平面钢管固定，竖杆底部设置纵、横向扫地杆。搭设支架时要切实保证横杆的水平，如有高差用底托和工字钢调整。为保证支架的均匀受力，支架顶设置可调节的U形顶托，并伸出高度控制250mm内。
③在支架搭设过程，立杆避让模板钢桁架的杆件，对局部冲突处采取加密杆件的措施，确保每根立杆的受力面积在允许范围内。
④为确保支架的整体强度、刚度和稳定性，支架外侧立面整个长度和高度上连续设置剪刀撑，剪刀撑杆斜度控制45°～60°，用扣件扣紧；每两步设置一层水平剪刀撑，不足两步的在顶部设置一层，确保空间网架结构的稳定性。在支架顶部搭设施工平台，平台外围支架加高1.50m，平台上设防护栏及安全网，确保高空作业人身安全。
⑤在脚手架侧面搭设人行通道。通道采用“之”字形，宽度不得小于1.5m，坡度1：6。通道两侧和平台处设置护栏和挡脚板，人行道脚手板上钉防滑条，防滑条厚度2~3cm，间距不大于30cm。脚手架整体形成环形，并设纵横向剪力撑以确保稳定。
⑥所有支架的搭设均应符合规范的要求。
⑦作业平台支架要与墩身可靠连接，并形成整体。
5 结语
本文针对多折面异形桥墩进行的清水混凝土要求，设计了一套不设置对拉螺杆的模板支撑体系，并对模板支撑体系进行了验算，支撑体系各项指标均能满足要求。对已经完工的桥墩外观质量进行了检查，共检查了100个点，主要检查混凝土的平整度、表面气泡、光洁度、垂直度、模板拼缝及色差，经过检查发现，仅有斜模板拼缝处混凝土存在较小问题，桥墩混凝土外观达到清水混凝土的要求。
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