摘要：变截面高桥墩是山区高速公路和一般公路中最常见的下部结构形式，本文对其工艺原理与操作中应注意的要点进行分析和阐述。

关键词：原理；模板；操作要点

中图分类号： tu755.2 文献标识码： a 文章编号：

一、变截面高桥墩模板制作与安装工艺原理

（一）设计原理

变截面高桥墩施工中有两个常见问题：

第一、截面变型使钢模板不能通用，一般桥墩截面的一边按高度以1：80或1：100等较小比例收坡，其坡比率很小使得截面实际延米的变化数值小，实际施工中较难精确控制，细微的偏差就会带来误差的累计（墩柱高达40m～90 m），影响墩柱的外形美观。

第二、如果塔吊不能进场，则只能采用组合钢模，但组合模板自身整体刚度较差。通常为保证模板系统的整体刚度，需要较强的加固处理，而且组合钢模面积小，接缝多，外观不美观。

部分工程中为解决以上问题，把模板设计为标准的平行四边形的大钢模以适应坡度的变化和大面积的需要，同时制作部分梯形和三角形的钢模来补足两个四边形中间的部分，但此方案存在三个问题：首先，中间的梯形和三角形模板制作量大，利用率低，需要从桥墩的墩底制作到墩顶，高达60m～90 m，以适合全桥墩柱的使用，但在每根桥墩施工中只利用一次，再次，由于梯形和三角形模板的利用率低，施工完成的桥墩外观颜色往往不一致，后期处理难度大，还有此类模板大小相差不大且外形相像，容易混淆，管理难度大，有些小的部分丢失后将影响整个桥墩的施工。

实际工程中，桥墩一般采用一方收坡，而一方固定，以重庆云阳至万州高速公路d合同段下枝子湾2号大桥为例：大桥跨 “v”型沟谷，下部构造为双柱式桥墩，墩身为矩形变截面空心薄壁结构，桥墩最高61米，桩基深27米，墩顶截面为纵向1.6m，横向1.8m，最高墩墩底截面为纵向3.15m，横向1.8m，桥墩截面的纵向尺寸按高度以1：80比例收坡，壁厚40cm，空心节段每隔6.3m设一道横隔梁，横隔梁高0.3m，空心段为6m。

模板设计每块为1米高（7*1m为一标准节）,横向1.8m为定型模板，在高0.333 m和0.667 m处设计型钢组合用于调节变形，纵向模板采用包裹横向模板的形式，纵向模板高度方向尺寸按以1：80比例收坡，采用7块模板组成7m高的梯形两组标准节，下底宽3.4m和上底宽3.225m的标准节一为施工墩底到墩高30m模板，下底宽2.6m和上底宽2.425m的标准节二为施工墩顶到墩高30m模板。纵向模板高度方向尺寸按比例收坡制作的目的是为了模板安装、校准和加固更为方便，模板单件的重量在200kg以下。

拉杆设计：每块模板1米高内设计两层拉杆，上下层拉杆间距为45cm，两两对拉，对拉杆为φ22高强圆钢，利用对拉杆抵抗混凝土浇筑对模板的压力，对拉杆和带型钢的钢模板组成系统的抗力体系，保证系统具有足够的强度和刚度，然后在四个方向各设短拉杆保证模板的稳定性。

（二） 安装原理

本工法的安装原理：使用卷扬机和钢管脚手架平台可将模板吊装到位，用对拉螺杆和固定螺杆完成模板的安装，利用模板的型钢结构来完成墩柱随高度截面大小的调节。

（三） 施工原理

本工法与常见的施工方法相比，其原理基本相同。安装墩身的模板，使用卷扬机和钢管脚手架平台可将模板吊装到位，利用测量数据对模板的顶部和底部定位，后利用纵向模板的收坡对其他模板定位，使用横向模板和纵向模板之间的连接螺栓固定，对拉杆加固，再随后安装第一节墩身的内模并加固。

二、施工工艺及操作要点

（一）施工方法

首先承台混凝土凿毛处理，保证混凝土结合紧密，开始基本节施工，先进行第一节墩身钢筋安装，随后安装第一节墩身的外模，利用纵向模板的收坡对其他模板定位，使用横向模板和纵向模板之间的连接螺栓固定，对拉杆加固，再随后安装第一节墩身的内模并加固，检查签证后灌注墩身混凝土，完成后对混凝土养护，拆内模后检测、缺陷修复，同时可进行横隔梁混凝土灌注，随后开始第二节墩身钢筋安装，拆除第一节墩身的外模，用于第二节墩身模板安装，重复以上的工序，完成墩身施工。

以重庆云阳至万州高速公路d合同段下枝子湾2号大桥为例：桥墩截面的纵向尺寸按高度以1：80比例收坡，壁厚40cm，空心节段每隔6.3m设一道横隔梁，横隔梁高0.3m，空心段为6m。模板设计每块为1米高（1 m为一标准节）,横向1.8m为定型模板，纵向模板采用包裹横向模板的形式，纵向模板高度方向尺寸按以1：80比例收坡。标准节刚好完成一空心阶段的施工，7节钢模组成高6.3m的标准节，施工中一次组合并定型加固，内模并加固后浇注6m高混凝土，拆内模后，对空心段的顶部封闭进行横隔梁0.3m高的混凝土灌注。

（二） 关键工序的技术要点和操作要点

1、 模板设计阶段

在设备设计阶段，主要技术要求要满足具体的桥型，模板尺寸按桥墩的具体坡比设计，模板的面板钢板的厚度（≥5mm）、背楞型钢的形式、纵横向模板结合部分的型钢设计，根据桥墩的具体尺寸设计，且必须有足够的安全系数。拉杆的设计必须对长度和直径周密考虑，螺纹设计要具有通用性，作加硬处理，拉杆的设计必须有足够的安全系数。各部位受力、变形、稳定性满足规范要求，具体实施要点是进行可靠的、精确的理论计算分析，进行详细的结构设计。

2、模板制作验收阶段

模板制作必须找具有生产资质的大厂制作，严格按照设计图施工，首先材料的购买必须是大厂的检验合格钢板和型钢，其次，加工时保证下料精确，焊接饱满，平整度好。再次，严格进行验收，对结构尺寸、平整度、空位精度等严格把关，拉杆的硬度也是验收的一个重要方面。纵向板的坡度对墩柱的外观质量影响很大，模板验收时必须进行试拼，检查模板的坡度、平整度、模板间的拼缝大小。

3、 模板安装阶段

模板的安装主要有模板的提升、就位、拼装、校正、内模安装、对拉杆加固、模板位置复合等几个步骤。

模板的提升，使用卷扬机和钢管脚手架平台来完成，钢管脚手架是工人操作的平台，同时也是模板放置的平台，由于本钢模系统外侧有型钢骨架结构，需要占用一定的空间，所以钢管脚手架距离墩柱表面应保持0.8米以上。卷扬机采用两吨以上的型号，钢丝绳直径大于12毫米，保证有较高的安全系数，同时平时注意钢丝绳和卷扬机的保养，钢丝绳的两端头每天必须检查，发现有损伤应立即更换。模板的提升除了操作卷扬机的工人外另配两工人在墩柱上辅助就位同时对墩顶上钢丝绳的吊点进行更换。因为模板的提升为高空作业安全措施尤为重要。

模板的就位施工工艺与使用塔吊施工的工艺相似。本操作是由墩顶上的工人来完成的，首先模板提升到位后，把模板入置在下端的已有模板上，利用模板螺栓将上两块模板临时相连，该模板的上方使用链条葫芦或麻绳固结在墩柱的钢筋骨架或劲型骨架上。按以上方法将四块模板全部临时固结在墩柱顶。然后开始该层模板的拼装，使用纵横向模板的固定螺栓（该螺栓的长度较长、硬度较大、直径在25毫米以上）固定模板，此时，固定螺栓适当拧紧。完成以上工作后即完成了该层模板的拼装，重复以上的步骤即可完成所有七成模板的安装

然后开始模板的校正，在模板的顶端和底端利用全站仪和水准仪放样出该桥墩高程墩柱四角的位置，在墩柱四角的上下两处形成一直线便于模板的校正，在这里我们应充分利用纵向模板自身设计的坡度来精确控制模板的平面位置，完成位置校定后即将纵横模板的固定螺栓拧紧，完成了模板的校正。

最后将墩柱的内模安装到钢筋笼内部，利用内模内衬加固模板，、再安装对拉杆（对拉杆外侧一定要安装大小合适的pvc管，以减少混凝土的外漏）。再次复核模板的平面位置，最终将对拉杆螺帽拧紧，完成了整个模板的加固。

4、 混凝土浇筑施工阶段

完成模板安装加固后，经质检工程师和监理工程师检查签认即可进行混凝土浇筑。由于本次混凝土的浇筑高度较大（以下枝子二号桥为例浇筑高度为6米），所以保证混凝土的浇筑质量尢为重要。首先应该配被足够长度的振动棒和施工经验丰富的操作人员。其次由于空心薄壁墩的墩壁尺寸较小，浇筑混凝土时人员不能进入墩壁内，所以施工段下部的混凝土密实度较难保证，通常常有在下段安装平板振动器的办法了解决。最后，由于浇筑高度较大，混凝土对模板的压力较大，所以应随时注意拉杆和模板是否有变形的情况，同时也应注意拼缝和拉杆空的漏浆。

5、横隔梁施工阶段

完成混凝土浇筑，养护到期后，拆除内模，检测、缺陷修复，开始进行横隔梁混凝土灌注，横隔梁段的外模已经安装加固完成，只需要底模的安装加固，在实际施工中一般采用吊模施工，吊模自身必须具用足够的强度和刚度，以防强度不够模板折断和刚度不够模板漏缝出现混凝土漏浆。完成模板安装加固后，经质检签认即可进行混凝土浇筑。下载本文