山區(qū)高速陡坡上高墩輕型封閉式翻模施工

傅銑明

摘要：鑒于國(guó)內(nèi)高速公路較好地形條件已修筑完成，隨著高速高路的加密，一些地形較差的高速公路也出現(xiàn)。一些大橋跨越峽谷，河流。大量的高墩出現(xiàn)，為解決傳統(tǒng)翻模施工安全問題，液壓爬模錯(cuò)臺(tái)、漏漿問題，滑翻結(jié)合墩柱定位困難，文章結(jié)合貴州省重遵擴(kuò)容項(xiàng)目松坎特大橋高墩施工情況，提出了輕型封閉式翻模施工技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)翻模拆模時(shí)的安全問題，有效的解決了模板錯(cuò)臺(tái)、漏漿、安全爬梯與施工平臺(tái)轉(zhuǎn)換的問題。重點(diǎn)介紹了封閉式翻模的工作原理和功能特點(diǎn)，并對(duì)其在各施工工況下分析，結(jié)果表明其能滿足施工要求。

Abstract： In view of the good topographic conditions of domestic expressways， some expressways with poor terrains have emerged as the highways have become denser. Some bridges cross canyons and rivers. A large number of high piers have appeared. In order to solve the traditional construction safety problems of hydraulic formwork， misplacement of hydraulic climbing formwork， leakage of slurry， and difficult positioning of slip and pier columns， the article combines the high pier construction conditions of the Songkan Super Large Bridge in Guizhou Province Chongzun expansion project and proposes the light closed formwork construction technology， which can solve the safety problems during mold removal and formwork removal， and effectively solve the problems of formwork misplacement， slurry leakage， safety ladder and construction platform conversion. The working principle and functional characteristics of the closed formwork are introduced in detail， and its analysis under various construction conditions shows that it can meet the construction requirements.

關(guān)鍵詞：封閉式;翻模;爬模;錯(cuò)臺(tái);漏漿;安全

Key words： closed form;turnover formwork;climbing form;staggered platform;slurry leakage;safety

中圖分類號(hào)：U445? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）03-0161-04

0? 引言

隨著山區(qū)高速公路的修建，大量的高墩出現(xiàn)，為解決傳統(tǒng)翻模施工安全問題，液壓爬模錯(cuò)臺(tái)、漏漿、成本較高的問題，滑翻結(jié)合墩柱定位困難、無法設(shè)置拉桿引起的脹模，文中結(jié)合重遵擴(kuò)容項(xiàng)目松坎特大橋高墩施工情況，提出了輕型封閉式翻模施工技術(shù)，發(fā)揮翻模施工的優(yōu)點(diǎn)，解決了翻模施工時(shí)拆模的安全問題，有效的解決了模板錯(cuò)臺(tái)、漏漿、安全爬梯與施工平臺(tái)轉(zhuǎn)換的問題。

1? 工程概況

蘭州至?？诟咚賴?guó)家高速公路重慶至遵義段（貴州境）擴(kuò)容工程是《國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃（2013-2030年）》“第4縱”崇溪河至羅甸高速公路的組成部分，也是《貴州省高速公路網(wǎng)規(guī)劃》中“第4縱”崇溪河至羅甸高速公路的組成部分，是我國(guó)西部地區(qū)經(jīng)重慶、遵義、貴陽至珠三角腹地、西南出海口的最便捷運(yùn)輸通道。

本項(xiàng)目起于渝黔交界的下坪，與重遵擴(kuò)容工程重慶境段順接，經(jīng)松坎、新站、大河、馬鬃、茅石，板橋、蒲場(chǎng)、團(tuán)澤、新蒲，終點(diǎn)位于青山樞紐互通交叉處，順接蘭海高速遵義至貴陽段擴(kuò)容工程。路線全長(zhǎng)118.918km。（圖1）

松坎特大橋共含板式矩形墩、薄壁空心墩42座，其中主線橋39座、匝道區(qū)3座，墩身最大高度78m。雙薄壁空心墩，長(zhǎng)8m，寬2.8m。

2? 高墩傳統(tǒng)施工方案

2.1 爬模施工

根據(jù)筆者了解可知，自動(dòng)液壓爬模板體系的爬升系統(tǒng)主要包含以下部分：預(yù)埋件部份、導(dǎo)軌部份以及后期液壓系統(tǒng)和操作平臺(tái)系統(tǒng)組成。在施工過程中，爬模的爬升通過液壓油缸對(duì)導(dǎo)軌以及后期爬架交替頂升來實(shí)現(xiàn)。通過采用導(dǎo)軌和爬模架二者之間能夠在一定程度上實(shí)現(xiàn)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)爬模架處于工作狀態(tài)時(shí)，還應(yīng)該在一定程度導(dǎo)軌和爬模架都支撐在埋件支座上，兩者之間無相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（圖2）

待導(dǎo)軌頂升到位就位于該埋件支座上后，相關(guān)實(shí)際操作人員轉(zhuǎn)到下平臺(tái)進(jìn)行一定的拆除導(dǎo)軌提升后露出的位于下平臺(tái)處的埋件支座以及模架后期錐形接頭等。需要注意的是，在解除爬模架上所有拉結(jié)之后就能夠真正的開始進(jìn)入爬模架升降狀態(tài)，并且進(jìn)行頂升爬模架活動(dòng)。這時(shí)候?qū)к壉３植粍?dòng)，同時(shí)應(yīng)該調(diào)整上下棘爪方向后啟動(dòng)油缸，這就能夠在一定程度上使得爬模架就相對(duì)于導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)。通過導(dǎo)軌和爬模架這種交替附墻，互為提升對(duì)方，還應(yīng)該使得爬模架向上爬升。

爬模施工可利用自身設(shè)備爬升，外觀質(zhì)量較好。但自動(dòng)液壓爬模系統(tǒng)為專業(yè)人員設(shè)計(jì)，采用標(biāo)準(zhǔn)化配置，專業(yè)廠家加工制作，成本較高。液壓爬模與上一節(jié)混凝土錯(cuò)臺(tái)較難控制，易漏漿。預(yù)埋件較多，不能重復(fù)利用，增加了成本，且外修較困難，易形成銹蝕通道。

2.2 爬模技術(shù)原理和特點(diǎn)

爬模技術(shù)就是在使用的過程中通過液壓油缸對(duì)千斤頂產(chǎn)生推理，并且使得爬架上升的方式，在千斤頂?shù)牟粩喙ぷ鞯倪^程中使得爬架可以移動(dòng)到相應(yīng)的高度的過程。在這個(gè)過程中，這種技術(shù)的主要功能就是能夠承受墩壁以及澆筑的混凝土的壓力。從爬架爬升方式進(jìn)行分類可以將其分為內(nèi)爬上下架梁柱形式，并且只有在油缸以及上爬架以及導(dǎo)軌等系統(tǒng)之間相互配合之后并且有條不紊的工作的情況下才能使得爬架上升。在進(jìn)行上升的過程中，為了使得上下爬架能夠較好的相互輪替上升，首先就需要為爬架尋找一個(gè)著力點(diǎn)，例如對(duì)上爬架以及下爬架或者液壓千斤頂?shù)冗M(jìn)行固定，并且使得其運(yùn)動(dòng)能呈現(xiàn)出相對(duì)移動(dòng)的趨勢(shì)。在進(jìn)行施工的過程中只有確保上述操作都準(zhǔn)確無誤之后才能進(jìn)行實(shí)際移動(dòng)。同時(shí)應(yīng)該注意的是，爬架的上升需要尋找一定的支點(diǎn)，而在施工高墩的過程中預(yù)埋在內(nèi)壁的穿墻螺栓就是其著力點(diǎn)。

2.3 爬模技術(shù)的四大優(yōu)點(diǎn)

爬模技術(shù)與傳統(tǒng)模架技術(shù)相比優(yōu)點(diǎn)較為明確，首先就是爬模在施工的過程中其實(shí)際操作較為簡(jiǎn)單，并且其施工的精確性能夠較好的得到保障，這將幫助施工單位在一定程度上節(jié)省其施工成本，并且在進(jìn)行模架上升的過程中可以利用穿墻螺栓作為其著力點(diǎn)，因此不需要另外施加模架重力作為其著力點(diǎn)。其第二個(gè)較為突出的重點(diǎn)就是模架上升的時(shí)間較長(zhǎng)，根據(jù)實(shí)際施工經(jīng)驗(yàn)可知，爬模的上升時(shí)間能夠達(dá)到三個(gè)小時(shí)左右，并且可以根據(jù)其實(shí)際需要對(duì)其方向進(jìn)行調(diào)整，為了適應(yīng)高墩形狀的要求，可以對(duì)其進(jìn)行一定的傾斜，最大傾斜角度可以達(dá)到三十二度。第三就是通過爬模技術(shù)的使用能夠較好的節(jié)省材料的消耗，并且模架以及連接裝置作為可重復(fù)使用的設(shè)備，在一定程度上可以減少施工單位在施工的過程中較多的原材料的消耗。最后一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)就是其施工的過程中誤差較小，在模架爬升的過程中，可以將爬架在為第一節(jié)的位置進(jìn)行固定沒并且對(duì)其進(jìn)行一定的穩(wěn)定，這樣能夠較好的控制施工的誤差。

2.4 爬模技術(shù)運(yùn)用的裝置

爬模裝飾是一個(gè)系統(tǒng)，要使得其正常工作還需要其中所有的部件都能夠正常工作。爬模系統(tǒng)中包含了模板裝置以及提升裝置，平臺(tái)運(yùn)作裝置系統(tǒng)等。在這些裝置中，角模以及大鋼板模都是整個(gè)爬模系統(tǒng)中十分重要的部分。在所有的系統(tǒng)中，將液壓作為其實(shí)際的提升系統(tǒng)的使用十分常見，并且這種裝置主要利用斜撐以及橫梁等作為其實(shí)際的系統(tǒng)，主要將操作平臺(tái)以及施工的安全網(wǎng)作為其運(yùn)作的最為主要的平臺(tái)。

2.5 滑翻施工方法

該方法利用自提升設(shè)備作為起重設(shè)備的內(nèi)模采用滑模、外模采用半自動(dòng)連續(xù)翻模的工藝。墩身混凝土之中設(shè)置爬桿同時(shí)隨著墩身澆筑不斷接長(zhǎng)，工作盤以及輔助盤、附屬結(jié)構(gòu)等均通過提升架連接于爬桿上，將結(jié)構(gòu)受力傳遞于已澆筑混凝土之中，保證設(shè)備及施工人員安全。

已澆筑完成一節(jié)段混凝土之后立刻進(jìn)行下一節(jié)段鋼筋施工工序，鋼筋綁扎完成后即可將最下層大面積鋼模板脫模、提升至待澆筑節(jié)段進(jìn)行下一節(jié)段的混凝土澆筑工序。

該方法有翻模施工的優(yōu)點(diǎn)，如控制錯(cuò)臺(tái)、漏漿。但內(nèi)腔采用滑模，故該體系無法設(shè)置拉桿，使內(nèi)、外模側(cè)壓力無法有效抵消，特別是對(duì)寬墩，模板中間的側(cè)壓力無法有效解決，雖在技術(shù)中可設(shè)置支撐在桁架的頂桿，但控制脹模效果還是不明顯。且在澆筑混凝土前，外桁架支撐桿？覬48×3.5鋼管懸壁長(zhǎng)度達(dá)2.7m，側(cè)向剛度小。在澆筑混凝土?xí)r，外桁架在外界荷載作用下，易晃動(dòng)，帶動(dòng)模板的偏位，使?jié)仓亩罩?。體系從最下層平臺(tái)到頂層平臺(tái)的通道設(shè)置困難，如非設(shè)置，需切割桁架桿件，降低了桁件的安全系數(shù)。且該支架體系需專業(yè)工廠加工，加工精度較高。埋設(shè)在墩柱里面的支撐鋼管不能重復(fù)使用，需項(xiàng)目自身投入，增加了施工成本。但在進(jìn)行翻滑施工的過程中也存在不利點(diǎn)，滑翻結(jié)合，每次才能澆筑2.25m，增加了報(bào)檢次數(shù)，工序時(shí)間，也增加了質(zhì)檢資料，同時(shí)也增加了混凝土的接土數(shù)量，給砼外觀、質(zhì)量造成一定影響。

3? 輕型封閉式翻模施工

3.1 方案概述

根據(jù)黔交質(zhì)〔2017〕59號(hào)《貴州省淘汰工藝清單地》 40m以上高墩嚴(yán)禁采用翻模施工。

傳統(tǒng)翻模施工有實(shí)體外觀質(zhì)量好、模板支撐牢固，可設(shè)置對(duì)拉桿，有效解決混凝土側(cè)壓力。材料投入少，工藝簡(jiǎn)單，可直接使用塔吊提升，不需要再安裝專用提升油泵。錯(cuò)臺(tái)控制較好，不易漏漿。但在高墩施工時(shí)，拆除最下一節(jié)模板時(shí)，無拆模板平臺(tái)，人需在拆除的模板上作業(yè)，安全無法得到保障。

為充分發(fā)揮統(tǒng)翻模施工的優(yōu)點(diǎn)，避開其缺點(diǎn)，設(shè)置了獨(dú)立于模板體系的輕型外架。使操作平臺(tái)與模板體系分開，保障了拆模時(shí)的安全，同時(shí)也發(fā)揮了翻模的優(yōu)點(diǎn)。

3.2 輕型封閉式外架設(shè)計(jì)

預(yù)埋鋼棒支撐及底座：封閉式提升防護(hù)系統(tǒng)采用槽鋼焊接成底座，在墩柱上預(yù)埋鋼棒支撐底座，從而達(dá)到防護(hù)系統(tǒng)以墩柱連接的目的。鋼棒直徑為50mm、總長(zhǎng)度1000mm，埋入墩柱500mm，單支墩在橫橋向每斷面設(shè)3根，每套模板配6根。

底座主梁部分采用2根[28a槽鋼拼裝成方形，橫橋向長(zhǎng)8.5m、順橋向長(zhǎng)6m，防護(hù)支架底座采用2根[25a槽鋼拼焊成方形，間距1.5m、長(zhǎng)1.5m，外側(cè)用L75角鋼連接接，使整修底座焊接成整體。詳見圖5。

防護(hù)系統(tǒng)：防護(hù)系統(tǒng)采用？準(zhǔn)50鋼管搭設(shè)支架，既有安全防護(hù)功能，也起到操作平臺(tái)的作用。支架搭設(shè)寬度70cm，橫向間距150cm、豎向步距150cm，搭設(shè)高度12m。支架內(nèi)部設(shè)爬梯，每層爬梯高4.5m，平臺(tái)通道用20mm厚木板搭平臺(tái)，入口與施工電梯口連接，通過爬梯進(jìn)入墩柱內(nèi)部進(jìn)行施工作業(yè)。詳見圖6。

提升系統(tǒng)：提升系統(tǒng)采用10T電動(dòng)葫蘆進(jìn)行牽引，上端錨固在墩柱主筋上，提升點(diǎn)在防護(hù)系統(tǒng)底座上焊接吊環(huán)，吊環(huán)設(shè)于橫橋向雙拼[28槽鋼上，每支橋墩設(shè)4個(gè)（即4只葫蘆提升）。詳見圖7。

墩柱第一模、第二模（9m高）采用臨時(shí)支架施工，第三模施工時(shí)開始埋設(shè)鋼棒。混凝土澆筑前在墩柱內(nèi)埋套筒，拆模后清理完套筒內(nèi)的雜物，插入鋼棒開始安裝底座。底座安裝完成后在上方安裝支架;支架鋼管底部與底座焊接牢固;支架搭設(shè)完畢后再安裝人行爬梯;防護(hù)系統(tǒng)完成后再進(jìn)行模板翻轉(zhuǎn)、鋼筋安裝及混澆筑施工。（圖8）

隨著墩柱施工往上逐節(jié)爬升時(shí)防護(hù)系統(tǒng)隨節(jié)段提升，墩頂施工完成后可作為剛構(gòu)0#段支架施工平臺(tái);待0#塊施工完成后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行拆除。

4? 結(jié)語

①松坎特大橋的高墩均采用該方法施工，該輕型外架可讓作業(yè)班組自行加工，材料用量少、加工費(fèi)用低，且均能重復(fù)利用。充分發(fā)揮翻模施工的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)也避免了其不足。最大的優(yōu)點(diǎn)在于使模板體系與操作平臺(tái)分離，且外架在爬升過程中只用了四個(gè)葫蘆，不需要外加設(shè)備，安全性高。外架能上、能下也可作為修飾平臺(tái)。

②該技術(shù)有廣闊的應(yīng)用前景，適用于矩形等高墩的施工，可為今后其他高墩施工提供借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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