公路橋梁薄壁墩工程中無支架翻模的施工技術(shù)

陳 偉

(山西運(yùn)城路橋有限責(zé)任公司，山西 運(yùn)城 044000)

0 前 言

近些年國內(nèi)基礎(chǔ)設(shè)施的進(jìn)程加快以及復(fù)雜的施工環(huán)境，如崎嶇不平的山地及高原，給公路橋梁的建設(shè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，有支架的施工方式面對(duì)多變復(fù)雜的施工情況顯得“力不從心”。無支架翻模技術(shù)在公路橋梁薄壁墩工程中的使用為公路橋梁建設(shè)做出了重大的貢獻(xiàn)。本文以H省某道路橋梁薄壁墩建設(shè)為例，對(duì)于無支架翻模的施工技術(shù)進(jìn)行具體的分析與探討。

1 無支架翻模施工技術(shù)的應(yīng)用實(shí)例

本工程為H省某高速公路橋梁薄壁墩施工建設(shè)項(xiàng)目，橋梁全長共為996 m，橋墩柱建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一為墩身截面是6.6 m×2.4 m的C40號(hào)的混凝土，橋梁全程一共有48座薄壁墩。由于H省地勢西高東低，西部為山地地帶、東部屬于平原，該高速公路橋梁的建設(shè)為東西走向，因此其面臨著地勢落差大、地質(zhì)結(jié)構(gòu)不同等諸多復(fù)雜的情況。為了應(yīng)對(duì)這種復(fù)雜的建筑環(huán)境，同時(shí)考慮到該條高速公路橋梁位于兩省交界處車輛較多、超載現(xiàn)象以及施工場所較為狹小的狀況，為了提高高速公路的質(zhì)量及抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，將對(duì)高速公路橋梁西部地段的1#～15#共28座薄壁墩采用無支架翻模施工技術(shù)，對(duì)于東部的薄壁墩建設(shè)采用支架施工的方式。對(duì)于1#～15#的薄壁墩施工中每四跨共使用一臺(tái)臂長為70 m的吊塔，使用每節(jié)高1.7 m的大塊鋼模進(jìn)行施工作業(yè)。

2 無支架翻模的施工原理

無支架翻模技術(shù)的施工方式包括幾個(gè)步驟：第一個(gè)階段，澆筑基礎(chǔ)橋墩，即橋墩的基礎(chǔ)底部，作為基礎(chǔ)模板以及下一階段橋墩澆筑的平臺(tái)。在第一級(jí)已澆筑的橋墩完成后，以第一級(jí)橋墩作為主要模板的承載平臺(tái)，每一階段的澆筑都以前一階段的基頂作為平臺(tái)，因?yàn)楸”诙帐窃诓粩嗵岣叩?，所以施工平臺(tái)也會(huì)不斷上移。圖1是無支架翻模的施工示意圖，如圖1所示，無支架翻模主要由四大部分構(gòu)成，包括施工電梯、直升平臺(tái)、載人平臺(tái)、模板及支架和吊塔(塔式起重機(jī))。在施工的第一階段中，當(dāng)?shù)谝还?jié)和第二節(jié)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，此時(shí)就可以拆除第一節(jié)的模板[1]。當(dāng)?shù)诙?jié)模板達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后，開始第四和第五節(jié)模板的安裝與薄壁墩的澆筑。結(jié)合不同施工場地的不同情況給出適應(yīng)的墩身橫截面的大小以及混凝土的標(biāo)號(hào)。

圖1 薄壁墩工程無支架翻模施工圖

3 無支架翻模的施工流程

3.1 模板施工的準(zhǔn)備階段

在橋梁薄壁墩工程施工前要進(jìn)行一系列的施工前準(zhǔn)備。首先，對(duì)于施工場地的勘測分析，總結(jié)該施工場地的地質(zhì)結(jié)構(gòu)是否穩(wěn)定、地勢地貌以及相關(guān)的自然條件，通過分析制定出翻模施工流程以及施工的標(biāo)準(zhǔn)。在確定好開展翻模施工的工程后，通過使用水準(zhǔn)儀平掛線等設(shè)備確定模板的邊界線，確定橋墩的基頂中心作為對(duì)照，來檢查立模邊線是否合乎標(biāo)準(zhǔn)。施工人員一定要按照標(biāo)準(zhǔn)對(duì)施工工具以及施工材料進(jìn)行施工前的檢查，避免因材料使用不規(guī)范而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。

3.2 施工模板的安裝和檢查階段

在前期準(zhǔn)備階段完成后，依據(jù)實(shí)際情況確立薄壁墩的形狀、大小以及橫截面面積，依據(jù)薄壁墩的基本數(shù)據(jù)信息進(jìn)行施工模板的安裝。通過使用塔式起重機(jī)將模板的不同部位調(diào)運(yùn)并組裝在一起，并用M16螺栓將模板的各個(gè)部位拼接在一起使其形成一個(gè)整體，為橋墩澆筑階段做準(zhǔn)備。

在將模板的各個(gè)部分進(jìn)行拼接后，對(duì)于模板還要進(jìn)行進(jìn)一步的檢測，確保施工模板的準(zhǔn)確性。施工人員通過使用水準(zhǔn)儀和全站儀對(duì)模板進(jìn)行進(jìn)一步的檢測，同時(shí)需要有專業(yè)人員的指導(dǎo)，保證模板拼接完好以及模板質(zhì)量。

3.3 施工模板的前期處理

對(duì)于拼接完成的模板進(jìn)行前期的處理，前期處理包括模板除銹和機(jī)器上油。由于薄板的使用且時(shí)間較長，難免會(huì)出現(xiàn)生銹的現(xiàn)象，鐵銹會(huì)影響澆筑施工的開展，所以需要進(jìn)行及時(shí)處理。為了保障機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，使用前需要添加新的潤滑油。

3.4 施工模板的吊運(yùn)爬升

在完成第一級(jí)橋墩的模板施工后，通過塔式起重機(jī)將模板吊運(yùn)到規(guī)定的安全位置。對(duì)建筑模板表面進(jìn)行清理后涂抹脫模劑，使模板不與薄壁墩表面緊緊貼合在一起。之后開展下一階段的工程，但是需要注意的是在兩節(jié)模板之間需要用0.5～1 mm的薄鋼板來填充縫隙之后才能進(jìn)行下一步施工[2]。

3.5 施工模板的拆除階段

在進(jìn)行橋墩基部澆筑后，進(jìn)行橋墩主體部分的澆筑，當(dāng)模板施工到橋墩墩頂時(shí)，需要對(duì)施工模板進(jìn)行拆除。拆除的順序與方式應(yīng)確保合理，對(duì)于拆除后的模板，進(jìn)行檢驗(yàn)以及護(hù)理，對(duì)于出現(xiàn)問題的模板進(jìn)行修復(fù)或者更新[3]。

4 無支架翻模的優(yōu)勢及意義

4.1 無支架翻模的優(yōu)勢

無支架翻模技術(shù)擁有適用范圍廣的特點(diǎn)。由于無支架翻模法不需要使用支架，所以對(duì)于施工場地的要求不嚴(yán)格，適用于多種地形地貌，如山地、丘陵、高原等。同時(shí)，無支架翻模法具有費(fèi)用成本低的特點(diǎn)(費(fèi)用成本包括材料成本和人力成本)，從表1可以看出，雖然無支架施工對(duì)于人工成本的費(fèi)用高于支架施工，但是其使用的人員數(shù)量較少且人員技術(shù)要求較高，并且相對(duì)于支架施工而言無支架翻模施工對(duì)于鋼材支架的需求為零，而支架施工需要花費(fèi)3 700元的鋼材支架租賃費(fèi)，在鋼材方面的費(fèi)用大大降低。支架施工對(duì)在單個(gè)吊塔方面的花費(fèi)雖然低于無支架的花費(fèi)，但是無支架翻模法中一臺(tái)塔吊可以保證多個(gè)薄壁墩的施工開展，對(duì)于塔吊的使用減少，其綜合費(fèi)用遠(yuǎn)低于前者。

無支架翻模法的施工效率高、建筑質(zhì)量高并且安全性高，被廣泛應(yīng)用于公路橋梁薄壁墩的建設(shè)。無支架翻模法可以保證三到四座的薄壁墩同時(shí)施工，無支架翻模的模板可以便捷地組裝拆卸，大大提高了施工效率。同時(shí)，無支架翻模法采用的技術(shù)先進(jìn)，提高了混凝土的強(qiáng)度以及薄壁墩的承壓能力，因此，大大提高了建筑的質(zhì)量與安全性。

無支架翻模法便于及時(shí)糾正誤差，具有可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)。與有支架施工“一錘定音”，錯(cuò)后不能再改的特點(diǎn)不同。由于無支架翻模技術(shù)分階段進(jìn)行的施工特點(diǎn)，當(dāng)本階段的施工出現(xiàn)一些偏差時(shí)，下一個(gè)階段可以對(duì)上一個(gè)階段的誤差進(jìn)行調(diào)整和改正，在節(jié)約建筑成本時(shí)，也提高了建筑的準(zhǔn)確度。

表1 不同種類施工方式費(fèi)用對(duì)比 單位：元

4.2 無支架翻模技術(shù)的應(yīng)用意義

無支架翻模技術(shù)在公路橋梁薄壁墩方面的應(yīng)用極大地提高了施工的工作效率，保證了工程的順利完工，降低了成本提高了企業(yè)的利潤還提高了企業(yè)的競爭力。更為重要的是，無支架翻模技術(shù)的應(yīng)用使我國很多偏遠(yuǎn)的山區(qū)通上了高速公路，我國的交通網(wǎng)絡(luò)更加完善，方便了人們的出行。我國橋梁公路等基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善不僅提高了人們的福利，在應(yīng)用于實(shí)際的過程中不斷創(chuàng)新也推動(dòng)著相關(guān)翻模施工技術(shù)的發(fā)展。

5 總 結(jié)

通過對(duì)H省某一高速公路橋梁薄壁墩工程建設(shè)的研究，分析其跨越多種地貌的特殊施工環(huán)境，介紹無支架翻模技術(shù)分階段的施工方式和施工原理，同時(shí)與支架施工的方式進(jìn)行對(duì)比，推斷得出其具有成本低、效率高、質(zhì)量好以及容錯(cuò)率高的諸多優(yōu)勢特點(diǎn)。在對(duì)無支架翻模的施工技術(shù)進(jìn)行了解后，探討出其對(duì)企業(yè)競爭力的提高以及對(duì)國家社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要貢獻(xiàn)，并且還應(yīng)在實(shí)際的公路橋梁建設(shè)中創(chuàng)新來推動(dòng)無支架翻模技術(shù)的不斷發(fā)展。

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