研究圓端形薄壁空心高墩輕型爬架配合翻模施工技術(shù)

牛江

摘 要：本文結(jié)合某山區(qū)鐵路橋梁工程，通過分析支架法與滑模施工法、爬模施工法及翻模施工法工藝體系各自優(yōu)缺點(diǎn)，經(jīng)施工方案比選，設(shè)計(jì)了包括支撐、腳手架系統(tǒng)及提升設(shè)備等四個(gè)部分在內(nèi)的輕型爬架體系，并分析了空心墩爬架施工工藝流程，依次經(jīng)搭設(shè)爬架、安裝模板、提升爬架、墩頂實(shí)心段施工幾個(gè)工藝環(huán)節(jié)，本施工方案在保持良好觀感效果基礎(chǔ)上，節(jié)省了成本，取得良好經(jīng)濟(jì)、社會效益。

關(guān)鍵詞：圓端形；薄壁空心高墩；輕型爬架；翻模施工

鐵路橋梁施工環(huán)境復(fù)雜，技術(shù)要求高，如圓端形薄壁空心高墩是目前我國山區(qū)鐵路橋梁施工中，經(jīng)常會遇到的一種復(fù)雜施工工況。只有因地制宜，才能在保證施工進(jìn)度前提下，實(shí)現(xiàn)質(zhì)量效益與經(jīng)濟(jì)效益雙提升[1]。為節(jié)省工程投資，降低施工難度，加快施工進(jìn)度，本文結(jié)合某山區(qū)鐵路施工案例，采用輕型爬架配合翻模施工工藝進(jìn)行圓端形薄壁空心高墩施工。

1.圓端形薄壁空心高墩工程概述

本工程為某山區(qū)鐵路橋梁施工工程，本工程大橋?yàn)閱尉€橋，全長約635.6m，全橋孔跨以鉆孔樁和圓端形橋墩為基礎(chǔ)，“T”形橋臺，大橋2-14號均為高度在 29～80m之間的單線圓端形薄壁空心高墩，墩身內(nèi)/外坡比分別為62∶1和74∶1以及45∶1和44：1，墩厚度分別為45cm和102cm，全橋孔跨式樣為：2×23m+6×31m+（47+2×79+47） m（連續(xù)梁） +2×32m。

2.施工方法優(yōu)、劣勢分析及技術(shù)比選

目前，在圓端形薄壁空心高墩施工中，行業(yè)內(nèi)主要有四種施工方法，分別是普通低墩支架法施工、半干硬性混凝土滑模施工、滑升模板和大模板爬模法施工及大模板翻模施工。

2.1 普通低墩支架法施工

“支架法”在普通低墩施工中應(yīng)用非常普遍，但是在山區(qū)鐵路橋梁單線圓端形薄壁空心高墩施工中，需利用大量搭設(shè)設(shè)備加密橋墩下半部支架，以確保高墩腳手架施工穩(wěn)定及具有一定剛度。因此，采用“支架法”在圓端形薄壁空心高墩中施工，不僅支架安全性不高，且浪費(fèi)搭設(shè)設(shè)備。

2.2 半干硬性混凝土滑模施工

在澆筑半干硬性或低流動(dòng)度的混凝土?xí)r，宜采用滑模施工法施工。但這種方法對施工結(jié)構(gòu)物要求較高，如結(jié)構(gòu)物無局部突出物、斷面形式單一、結(jié)構(gòu)形式變化少，且不能有其他預(yù)埋件。該方法施工優(yōu)點(diǎn)在于占地少、有整體性的結(jié)構(gòu)、操作較安全；缺點(diǎn)是施工機(jī)具設(shè)備專一，耗鋼量大，不間斷施工需要大量人力資源，成本費(fèi)用高，而且剛脫模混凝土強(qiáng)度僅為0.3MPa左右，脫模后混凝土表面接縫不平，表面毛裂，不利于控制施工質(zhì)量。

2.3 滑升模板和大模板爬模法施工

滑升模板、大模板等爬模施工法是分塊、逐層安裝模板，故易于調(diào)整和控制模板平整度及垂直度，不僅可以有效防止施工誤差，而且還可避免混凝土表面被拉裂，但其缺點(diǎn)是施工時(shí)，需投入大量爬模施工設(shè)備和材料。

2.4 大模板翻模施工

工作平臺、大模板及提升設(shè)備共同組成翻升模板。翻模施工類似于大模板施工，1個(gè)單元通常為2～3層模板，支撐主體為橋梁墩身。這種施工方法由于采用大模板施工，因此無需另行配置專用翻升模板提升設(shè)備，可充分利用現(xiàn)場塔式起重機(jī)等提升機(jī)模設(shè)備及材料等。但其對于外伸預(yù)埋件數(shù)量有嚴(yán)格要求，且翻模施工操作平臺設(shè)置參數(shù)質(zhì)量要求高，一般2層模板上、下平臺寬分別為1m和0.6m，其距模板上沿及下沿分別為30～60cm和1.0m。

綜上四種施工方法優(yōu)缺點(diǎn)分析對比可知，輕型爬架配合翻模施工法在山區(qū)鐵路橋梁單線圓端形薄壁空心高墩施工中，具有如下四方面的優(yōu)勢[2]：

（1）無須投入其它爬升或滑升設(shè)備，可充分利用現(xiàn)場已有塔式起重機(jī)設(shè)備施工，可為后期連續(xù)梁施工創(chuàng)造良好環(huán)境。

（2）可現(xiàn)場加工制作模板，施工中，模板上的施工平臺由輕型支架取代，不僅可以節(jié)約模板施工平臺，還可節(jié)省模板材料。

（3）現(xiàn)場施工快捷，簡便，高空作業(yè)時(shí)，安全防護(hù)與爬架操作平臺合二為一，安全性及施工質(zhì)量高。

（4）便于及時(shí)清理、整修混凝土外表面；與滑模法相比，混凝土外表面脫模強(qiáng)度高，質(zhì)量好。

3.輕型爬架配合翻模施工技術(shù)應(yīng)用分析

在山區(qū)鐵路橋梁單線圓端形薄壁空心高墩施工中，輕型爬架體系由模板系統(tǒng)、腳手架及支撐系統(tǒng)、提升設(shè)備組成，如圖1平面和立面布置示意圖及圖2所示，在施工時(shí)，需按照搭設(shè)爬架——安裝模板——提升爬架——墩頂實(shí)心段施工流程進(jìn)行作業(yè)。

首先，爬架搭設(shè)時(shí)，需在施工平臺中安裝翻板模外架，使用48mm× 5mm鋼管與施工平臺支撐梁焊接，然后將油漆涂于墩身外架，每次墩身施工高度為4. 5m，為留有足夠施工空間，施工外架應(yīng)距混凝土面50cm；為保證施工安全，應(yīng)采用鋼絲將翻板模固定于每一層竹跳板外架上；系統(tǒng)收坡時(shí)，應(yīng)全部松開外架間扣件。其次，在安裝模板時(shí)，應(yīng)預(yù)拼裝模板，清除表面和接縫附著污物，翻轉(zhuǎn)提升時(shí)，應(yīng)采用塔式起重機(jī)作業(yè)，采用拉桿及連接螺栓固定和調(diào)整模板；墩身混凝土澆筑時(shí)，通過拉纜風(fēng)繩校正模板。安裝模板后，檢查其平面尺寸及頂面標(biāo)高。另外，在爬架提升作業(yè)時(shí)，先將施工平臺外腳手架連接扣件松開，分別將4個(gè)5t導(dǎo)鏈掛于4角吊環(huán)處，先提平臺10cm，直到其高于圓鋼預(yù)留孔，然后在孔中插進(jìn)￠70mm圓鋼，平臺落穩(wěn)后，固定支撐梁和精軋鋼筋，確保施工平臺穩(wěn)定，最后松開連接螺栓，向混凝土表面提升內(nèi)外模，打磨、涂刷并牢固安裝。墩頂實(shí)心墩施工時(shí)，隨平臺提升外模同空心墩，將實(shí)心段支撐系統(tǒng)設(shè)置于標(biāo)高位置，然后立底模、鋼筋綁扎及混凝土灌注施工[3]。

結(jié)束語

綜上分析，通過工程施工案例應(yīng)用，采用輕型爬架配合翻模施工工藝進(jìn)行圓端形薄壁空心高墩施工，一次性可節(jié)省鋼管、支架、設(shè)備費(fèi)用共計(jì)60000元左右，不僅可保證本山區(qū)鐵路橋梁圓端形薄壁空心高墩施工安全，還可節(jié)省大量人力資源成本，能夠有效提高施工質(zhì)量，保證施工經(jīng)濟(jì)效益和社會效益，具有很好的應(yīng)用價(jià)值。

參考文獻(xiàn)：

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[2]陳偉，楊森林.南澳大橋深水區(qū)高墩身爬架翻模施工[J].公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版），2014，10（08）：145-149.

[3]陳磊.高墩液壓爬架翻模施工技術(shù)[J].黑龍江交通科技，2015，38（03）：104.