滑架翻模工藝在橋梁高墩施工中的應(yīng)用

劉 策

（河北路橋集團(tuán)有限公司，河北 石家莊050021）

0 引言

二郎河特大橋是貴州省赤水至望謨高速公路（仁懷至赤水段）控制性工程之一，橋梁起點(diǎn)樁號(hào)為K53+382.46，終點(diǎn)樁號(hào)為K54+083.54K，橋梁全長(zhǎng)701.08m。主橋采用預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，橋跨布置為（106+2×200+106）m。4、5 號(hào)橋墩為主墩，位于距地面高程約80 多米的半山腰之間，最大墩高為166.4m，橋面至地面相對(duì)最大高差為254m，主墩采用雙肢等截面矩形空心墩，肢間凈距為12.5m；單肢截面外側(cè)尺寸為3.5m×8m、內(nèi)側(cè)尺寸為1.5m×6m，壁厚1m，內(nèi)側(cè)為0.5m×0.5m 倒角，空心墩在其底部和頂部設(shè)置3m 厚實(shí)體過(guò)渡段；縱橫向隔一定距離用系梁將縱向雙臂墩和橫向雙幅墩連成整體以滿足結(jié)構(gòu)穩(wěn)定要求，每墩縱、橫向共設(shè)置3道系梁。主墩基礎(chǔ)采用承臺(tái)及鉆孔灌注樁。

1 下部高墩施工特點(diǎn)及注意事項(xiàng)

橋位主墩處于近南北向河谷兩側(cè)斜坡地帶，河谷兩側(cè)地形坡度較陡，約40～60°，通行困難，便道修筑及材料運(yùn)輸難度大，便道路面應(yīng)做好防滑處理，便道兩側(cè)修筑防撞墩，減少車輛行駛危險(xiǎn)，保障材料正常供應(yīng)。

下部結(jié)構(gòu)開(kāi)工前，宜對(duì)導(dǎo)線點(diǎn)、坐標(biāo)、里程、高程進(jìn)行一次全面校核，以確保施工的精確性，確保橋面高程的準(zhǔn)確性。

本橋主墩為超高墩，橋墩施工時(shí)要嚴(yán)格進(jìn)行線形監(jiān)測(cè)和控制，主墩傾斜度施工偏差應(yīng)小于墩高的1/2000，確保各部位線形符合設(shè)計(jì)要求；橋墩施工時(shí)應(yīng)注意預(yù)埋件。橫向風(fēng)荷載對(duì)穩(wěn)定性影響較大，在施工過(guò)程中，尤其是大風(fēng)天氣要注意監(jiān)測(cè)墩頂?shù)奈灰?，一旦發(fā)生墩頂位移過(guò)大的情況，應(yīng)立即停止施工，查明原因后才能繼續(xù)作業(yè)。

為防止主墩墩身在分段施工過(guò)程中出現(xiàn)收縮裂縫，一方面應(yīng)反復(fù)優(yōu)化材料配合比；盡可能降低骨料的溫度，縮短節(jié)段之間的混凝土齡期差，并加強(qiáng)混凝土養(yǎng)生。另一方面為使墩身節(jié)段施工時(shí)節(jié)段剛度平順過(guò)渡，應(yīng)嚴(yán)格禁止施工接縫設(shè)置在橫隔板或橫梁交界面的頂端，應(yīng)設(shè)置在其交界面上不小于3m 的位置（建議第一個(gè)墩柱節(jié)段接縫設(shè)在實(shí)心段上端不小于3m的區(qū)域）。

盡量連續(xù)澆筑橋墩混凝土，以減少工作縫，如工作縫不可避免，應(yīng)在使用前鑿凈工作面上的浮漿，洗凈表面后方可澆筑，澆筑必須在上次澆筑的混凝土初凝之前進(jìn)行。墩身混凝土節(jié)段應(yīng)采取措施養(yǎng)護(hù)，澆筑后混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度前，應(yīng)避免太陽(yáng)的暴曬。

2 常見(jiàn)施工工藝及比選

2.1 翻模施工工藝

一般為上下兩片模板構(gòu)成整個(gè)翻模體系，下面片模板利用內(nèi)拉支承上面片模板的澆筑荷載和安裝平臺(tái)。在上面片模板混凝土澆筑且混凝土凝固到一定強(qiáng)度后，拆除下面片模板翻到上一片模板頂，如此反復(fù)循環(huán)直至墩頂結(jié)束。

翻模的優(yōu)點(diǎn)：工藝成熟，施工組織比較容易，混凝土表面接縫好。翻模的缺點(diǎn)：工效不高，整個(gè)平臺(tái)上的工序?yàn)榱魉鳂I(yè)，目前一般組織比較好的翻模工效只能達(dá)到1.2m/d，并且模板上翻時(shí)要使用塔吊設(shè)備，使設(shè)備的利用率不高。并且使用翻模會(huì)增大模板的投入，一般澆筑3m 混凝土需要6m 模板，使模板的數(shù)量大幅增加。另外安全度不高，存在較大的危險(xiǎn)源。

2.2 爬模施工工藝

爬模是利用爬架來(lái)支撐模板爬升時(shí)的荷載，模板利用原澆筑的部分墩柱（一般為20cm 左右）和內(nèi)拉桿承受澆筑的荷載。其施工為立模鋼筋、爬升模板、澆筑混凝土、爬架上升等。

施工優(yōu)點(diǎn)：機(jī)械化程序較高，模板爬升時(shí)不用塔吊，施工組織比較容易，施工質(zhì)量比較好，安全性高。施工缺點(diǎn)：工效不高，一般施工工效只能達(dá)到0.95m/d。

2.3 滑模施工工藝

滑模最初是20 世紀(jì)40 年代由國(guó)外引進(jìn)，最先是在煙囪等結(jié)構(gòu)物上使用，后來(lái)發(fā)展到房建，最后使用到橋梁的墩柱上。滑模是在墩柱內(nèi)預(yù)埋滑桿，用滑升裝置頂升模板，由于要求模板滑動(dòng)，所以要求混凝土必須在初凝后、終凝前滑動(dòng)。

滑模施工優(yōu)點(diǎn)：速度快，目前從資料上看可以達(dá)到4m/d 甚至更快，實(shí)際應(yīng)用中滑模進(jìn)度可以掌控在2.6m/d。

滑模施工的缺點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下方面。

（1）組織難度大，由于滑模是多道工序同時(shí)作業(yè)，包括模板頂升、主筋安裝、箍筋安裝、混凝土澆筑、混凝土修飾等同時(shí)作業(yè)，并且滑模一旦施作，除非特殊原因不能停置，并且停置后處理難度大。目前滑模施工均為專業(yè)的滑模工程隊(duì)進(jìn)行作業(yè)，一般施工單位管理水平還達(dá)不到滑模施工的組織要求。

（2）滑模施工的質(zhì)量難以控制。由于滑模施工的特點(diǎn)是混凝土在初凝和終凝之間滑動(dòng)，所以滑升的時(shí)間難以掌握，其施工質(zhì)量均不理想。包括墩柱的垂直度、鋼筋安裝等，其質(zhì)量難以控制，故目前應(yīng)慎重選擇滑模施工。

2.4 滑架翻模施工工藝及特點(diǎn)

（1）滑架翻模工藝是改進(jìn)的一種施工工藝。采用滑模工藝，多道工序平行作業(yè)能夠加快施工進(jìn)度，其構(gòu)造如圖1所示。

（2）滑架翻模施工工藝的特點(diǎn)

該工藝多道工序平行作業(yè)，能夠加快施工進(jìn)度。由于屬于新工藝，滑模式的施工組織，要求技術(shù)人員必須熟悉整個(gè)工藝的特點(diǎn)，熟悉工藝內(nèi)容，并且將模板工、鋼筋工、混凝土工有效地組織起來(lái)，以滿足工藝的要求、有效地組織生產(chǎn)。

3 滑架翻模施工工藝

3.1 高墩施工準(zhǔn)備及施工現(xiàn)場(chǎng)情況

施工便道已修筑至4、5 號(hào)主墩下方，每個(gè)主墩設(shè)置一臺(tái)塔吊用于材料運(yùn)輸，加工好的半成品鋼筋及施工物資由塔吊起吊至滑架頂部；每個(gè)墩柱配置一臺(tái)電梯供施工人員及小型物資運(yùn)輸，施工過(guò)程中注意預(yù)埋塔吊及電梯預(yù)留部件。

混凝土采用泵送，拌和站采用兩套750型號(hào)機(jī)組分別供應(yīng)兩個(gè)主墩施工；在泵送達(dá)到極限高度前，直接在拌和站設(shè)置拖泵，泵管順應(yīng)山坡敷設(shè)至每個(gè)主墩上，進(jìn)行混凝土澆筑；待泵送高程達(dá)到極限值后，拖泵移至主墩下方，混凝土運(yùn)輸至主墩后進(jìn)行澆筑。

3.2 過(guò)渡段施工

承臺(tái)施工時(shí)注意預(yù)埋主墩鋼筋，按0.8m 和3.75m 間隔進(jìn)行預(yù)埋，以滿足接頭長(zhǎng)度區(qū)段50d 的要求。主墩墩柱起始第1模和第2模為實(shí)心段，第3 至第5 模為過(guò)渡段。主筋采用剝肋直螺紋套筒進(jìn)行機(jī)械連接。

在設(shè)計(jì)模板時(shí)應(yīng)充分考慮其在風(fēng)荷載作用下的剛度和穩(wěn)定性，保證在高空施工中的高墩軸線不會(huì)偏移。模板采用大塊鋼模，拼裝之前先將模板磨光清除干凈，涂抹脫模劑。涂刷時(shí)要輕、薄、均勻，以保證混凝土表面顏色一致。模板拼裝完畢后，穿入拉桿進(jìn)行模板加固。拉桿外套PVC塑料膠管，以便拉桿循環(huán)使用。

過(guò)渡段墩柱施工：接長(zhǎng)第1 模（1.5m）主筋4.5m，綁扎第1（1.5m）模、第2（3m）模箍筋，然后用普通翻模法或支架翻模法施工墩柱起始第1（1.5m）模、第2（3m）模實(shí)心段混凝土。第2 模（3m）施工結(jié)束后接長(zhǎng)第3 模（4.5m）主筋，綁扎第3 模（4.5m））箍筋，用普通翻模法澆筑第3 模（4.5m）混凝土，直至施工至第8 模。施工時(shí)注意在第3模、第6模墩柱每側(cè)預(yù)留滑架頂升液壓裝置鋼棒孔，以便安裝液壓頂推裝置及軌道。

3.3 滑架安裝

安裝第7（10.5m）模、第8 模（12m）模板后，澆筑第7（10.5m）、第8（12m）?；炷?，準(zhǔn)備安裝滑架?；苊總?cè)均由數(shù)個(gè)立柱單元通過(guò)型鋼、角鋼縱橫向連接形成整體桁架。滑架沿高度方向分為4層，層距為1.5m，每層均可作為工作平臺(tái)，每層之間設(shè)置爬梯供人員行走。底部設(shè)置2層層距為1.5m 修飾平臺(tái)吊架，在施工過(guò)程中逐段施工逐段修飾。滑架頂部利用型鋼、角鋼連接形成整體桁架，設(shè)置多個(gè)電動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，供提升模板，安裝鋼筋使用；頂部桁架下設(shè)置內(nèi)模吊架，以便拆除、提升內(nèi)模模板，同時(shí)對(duì)墩柱內(nèi)壁進(jìn)行修飾。

采用塔吊垂直吊運(yùn)設(shè)備，安裝外爬架，首先拆除6 號(hào)節(jié)段模板，在3、6 號(hào)模預(yù)留孔處安裝鋼棒，然后安裝爬軌及液壓爬錐，安裝完成后檢查、調(diào)試頂升裝置，頂升滑架至第6模，然后安裝內(nèi)模吊架，安裝外模修飾吊架，整個(gè)滑架體系安裝完成。如圖1所示為使用中的滑架。

3.4 滑架翻模施工工藝流程

滑架翻模施工工藝流程如圖2所示。

3.5 滑架翻模施工過(guò)程

接下來(lái)進(jìn)行4.5m墩柱施工，第9模施工過(guò)程中有2 道工序流水作業(yè)，1 道工序平行作業(yè)。流水作業(yè)施工過(guò)程為：接長(zhǎng)第9（13.5m）模主筋；安裝第9（13.5m）模箍筋；平行作業(yè)：接長(zhǎng)鋼筋和安裝鋼筋時(shí)清理第6模（9m）模板，為吊安第9模作準(zhǔn)備。

安裝第9 模（13.5m）模板至澆筑該段混凝土期間，有2 道工序流水作業(yè)，5 道工序平行作業(yè)。流水作業(yè)2 道工序?yàn)椋喊惭b第9 模（13.5m）模板；澆筑第9?；炷?。平行作業(yè)5道工序?yàn)椋簼仓?模混凝土；接長(zhǎng)第10、11模主筋；安裝第10模箍筋；拆除第7模模板；吊安第10模模板。

安裝第10模（15m）模板至澆筑該段混凝土期間，有2 道工序流水作業(yè)，5 道工序平行作業(yè)。流水作業(yè)2 道工序?yàn)椋?安裝第10 模（15m）模板；澆筑第10 模混凝土。平行作業(yè)4 道工序?yàn)椋簼仓?0 ?；炷?；安裝第11 模箍筋；拆除第8 模模板；吊安第10模模板。

安裝第11模（16.5m）模板至澆筑該段混凝土期間有2道工序平行作業(yè)，3道流水作業(yè)。平行作業(yè)2道工序?yàn)椋簼仓?1模（16.5m）混凝土；拆除第9 模（13.5m）模板。 流水作業(yè)3 道工序?yàn)椋翰鸪?模模板；在第9模位置清理爬錐孔；利用爬錐孔安裝爬升軌道。

施工完成11 模后，利用滑軌頂升滑架至第9模（13.5m）位置。下一道4.5m循環(huán)開(kāi)始。

4 結(jié)語(yǔ)

滑架翻模工藝已在施工中多次應(yīng)用，已經(jīng)是一項(xiàng)成熟的施工工藝，在實(shí)踐中要善于總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，熟悉其內(nèi)在的各種作業(yè)程序和作業(yè)面的組合，總體協(xié)調(diào)組織，以期在復(fù)雜地區(qū)的高墩施工中發(fā)揮效益，提高施工速度。

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