高速公路橋梁高墩施工翻模技術(shù)應(yīng)用分析

文/李永固、付志生

1 前言

在進(jìn)行公路建設(shè)的環(huán)節(jié)中，如果按照傳統(tǒng)的施工模式，需要消耗大量的腳手架，會(huì)造成較大的人力物力浪費(fèi)，一定程度上還可能對(duì)施工人員帶來潛在的安全隱患。在戶外施工環(huán)節(jié)中，由于受到環(huán)境的制約，特別是在搭建特殊裝置時(shí)，會(huì)消耗大量的時(shí)間和效率。在高墩施工環(huán)節(jié)中，無支架翻模技術(shù)能夠消除傳統(tǒng)施工環(huán)節(jié)中的弊端，從整體上降低成本，具有良好的環(huán)保性能。

2 工藝原理

從無支架翻模法的技術(shù)原理來看，借助原先已澆筑的橋墩，使其成為承載主體固定模板，然后通過多樣的模版載體，實(shí)現(xiàn)更高層次的施工工作平臺(tái)，在不斷向上施工的過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)完整的平臺(tái)和模板的上升。這是一種典型的施工方法，其有利于推動(dòng)各項(xiàng)施工建設(shè)。翻模是一種組合型的全套模具，一般是由2～3 節(jié)段的大面積組合模板組成的，此外還有支架、塔式起重機(jī)等設(shè)備進(jìn)行輔助。在施工環(huán)節(jié)中，第一節(jié)模板應(yīng)該支立在墩身基頂，并以此為基礎(chǔ)，再次支立第二節(jié)模板。如果第二節(jié)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到了3MPa，那么第一節(jié)混凝土的強(qiáng)度就會(huì)升至10MPa[1]。在這樣的情況下，應(yīng)當(dāng)及時(shí)拆除第一節(jié)模板。通常來說，內(nèi)外模板、拉桿、作業(yè)平臺(tái)等共同組成了每一節(jié)段翻模。外模板是由3 種不同的模板組成的，內(nèi)模板是有4 種不同的模板組成的。這些不同的模板之間存在著一定的高度差，然后按照截面尺寸和施工要素設(shè)置寬度，借助螺栓連接不同模板，選擇槽鋼作為主要的圍帶。另外，結(jié)合相關(guān)規(guī)定要求，選擇Φ18 圓鋼拉桿將內(nèi)外圍進(jìn)行連接。在拉桿內(nèi)外模板之間，一般套有Ф22PVC 管，以此可以實(shí)現(xiàn)有效的拉桿周轉(zhuǎn)。在結(jié)構(gòu)體系中每一層模板中均設(shè)置施工平臺(tái)，針對(duì)外側(cè)施工平臺(tái)而言，其主要是按照每層、每塊模板進(jìn)行施工，平臺(tái)連接時(shí)按照一體性的要求構(gòu)建。平臺(tái)和扶手的制作主要采用Φ28 圓鋼進(jìn)行焊接成為支架，且在平臺(tái)周邊處設(shè)定防護(hù)圍欄，安裝防護(hù)網(wǎng)，以保證作業(yè)人員的人身安全。此外，施工平臺(tái)位置上還設(shè)置有厚度為5cm 的竹架板，進(jìn)而方便作業(yè)人員行走或是堆放施工設(shè)備。針對(duì)內(nèi)施工平臺(tái)而言，需要借助內(nèi)外模板設(shè)置鋼管架，然后采取竹板或是木條鋪設(shè)，最后在其表面鋪墊一層厚度為2mm 的鋼板，以便方便作業(yè)人員堆放施工材料。

3 工程概況

某橋梁工程長度為929km，擁有44 個(gè)薄壁墩。墩身截面是由6.5×2.2mC35 混凝土組成的。從橋梁的整體情況來看，建設(shè)的困難程度較高。由于公路處于山區(qū)位置，周圍的地形相對(duì)復(fù)雜，高度落差偏大的情況下，很多施工操作都需要消耗大量的人力和資金。在施工環(huán)節(jié)中，過小的施工場地和超重載需要選取無支架翻模施工技術(shù)進(jìn)行處理。這種施工方式不僅能夠延長路面的使用期限，還可以增強(qiáng)整體的脫空抵抗力。在該環(huán)節(jié)中，施工人員應(yīng)該對(duì)相關(guān)的薄壁墩進(jìn)行處理，并對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)木幪?hào)。

另外，在每三跨的距離內(nèi)，都會(huì)選擇一塔吊作為主要的施工設(shè)備，塔吊臂的長度控制在56m 左右。至于模板的選擇，通常采用大塊鋼模作為主要的拼接材料[2]。

4 應(yīng)用薄壁墩施工無支架翻模施工技術(shù)

4.1 翻模施工

在翻模施工環(huán)節(jié)，對(duì)于模板的制作、安裝等方面均需要給予高度重視，施工人員要嚴(yán)格按照施工方案要求進(jìn)行操作。

4.1.1 制作模板

通常來說，公路橋梁的薄壁墩整體墩身高度偏高。在正式施工之前，相關(guān)施工人員應(yīng)該合理設(shè)置施工數(shù)量和時(shí)間，并對(duì)材料進(jìn)行全面配置，嚴(yán)格限定模板層數(shù)和每層模板的高度；與此同時(shí)，在施工環(huán)節(jié)中及時(shí)澆筑模板，通過多次翻模，確保最終的澆筑高度符合預(yù)期規(guī)范。

4.1.2 模板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

一般來說，公路橋梁薄壁墩墩身有兩種不同的類型，一種是空心模板，另一種是內(nèi)外型的模板。在對(duì)模板進(jìn)行加工操作時(shí)，相關(guān)工作人員應(yīng)合理控制精確度，經(jīng)過多次確認(rèn)模板的接縫情況，對(duì)相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行全面打磨。此外，在安裝的環(huán)節(jié)中，相關(guān)工作人員還應(yīng)當(dāng)對(duì)橫縱接縫進(jìn)行全方位的密封處理，避免在澆筑環(huán)節(jié)中出現(xiàn)嚴(yán)重的漏漿問題。

4.1.3 設(shè)計(jì)公路橋梁薄壁墩墩身頂部的模板

在墩身施工時(shí)，對(duì)于墩身頂部的模板也需要工作人員綜合實(shí)際情況做好相關(guān)的設(shè)計(jì)。具體操作時(shí)，需要考慮到頂部模板的承載力以及鋼筋骨架的布局位置，然后優(yōu)化其形式、規(guī)劃等參數(shù)。在具體設(shè)計(jì)以及布局時(shí)，按照規(guī)范要求進(jìn)行，使其達(dá)到工況需求。在模板處理時(shí)，需要做好模板的磨光和接縫處理，且在組裝時(shí)要現(xiàn)場驗(yàn)證模板的承載性，必要時(shí)采取支撐系統(tǒng)進(jìn)行支撐[3]。

4.2 制作與安裝操作臺(tái)

在公路橋梁薄壁墩的施工環(huán)節(jié)中，工作人員需要做好內(nèi)外層的平臺(tái)搭建工作，一般選擇加固后的混凝土模板進(jìn)行處理。借助鋼管支架，在內(nèi)模板上搭設(shè)操作平臺(tái)，然后將其他的模板放置到相應(yīng)的位置，以此不僅能夠?yàn)榛炷撂峁┝己玫目臻g，而且也能夠方便施工人員的日常行動(dòng)。另外，從外部操作平臺(tái)來看，施工人員應(yīng)該做好實(shí)時(shí)的連接工作，跟隨模板上升的過程中關(guān)注施工安全，選擇鋼架有效連接平臺(tái)和模板。此外，在外部操作平臺(tái)的周圍，還應(yīng)當(dāng)設(shè)置安全措施，在其周圍進(jìn)行防護(hù)欄的設(shè)置，并合理布置安全網(wǎng)，將相關(guān)的內(nèi)容固定在底部[4]。

4.3 模板施工

對(duì)模板進(jìn)行施工操作時(shí)，首先要做好立模工作。安裝模板之前，要做好適當(dāng)?shù)奶幚恚绕涫窃诔P打磨上，應(yīng)提升接縫的效果，等到所有工序結(jié)束之后，才能夠進(jìn)行后期的安裝施工操作。除了人工配合之外，在安裝模板的過程中還需要采用起重機(jī)和塔吊，通過吊裝的方式，將模板放置指定位置，提前做好圍帶和拉桿的安裝工作，檢查模板各項(xiàng)尺寸大小，看其是否符合設(shè)計(jì)要求，進(jìn)而保證下一步的安裝工作能夠順利進(jìn)行。另外，施工人員的安全問題也是至關(guān)重要的，相關(guān)工作人員應(yīng)該在合適的位置搭設(shè)安全網(wǎng)和安全爬梯，并在完成之后安裝相應(yīng)的模板。全面檢查模板頂端的標(biāo)準(zhǔn)高度和具體位置，需等到符合規(guī)定要求后，才可以進(jìn)行下一階段的安裝操作。

4.4 鋼筋施工

在對(duì)橋梁薄壁墩進(jìn)行施工操作時(shí)，鋼筋是不可或缺的材料，其不僅會(huì)影響到施工質(zhì)量，同時(shí)也會(huì)影響到施工的整體強(qiáng)度。因此，工作人員要對(duì)相關(guān)的材料進(jìn)行全面檢查，查看鋼筋的型號(hào)、規(guī)格以及等級(jí)要求是否符合設(shè)計(jì)的規(guī)定。通過分批檢驗(yàn)的方式，將不同類型的鋼筋進(jìn)行存儲(chǔ)，以此避免出現(xiàn)嚴(yán)重的混淆。另外，在個(gè)別存儲(chǔ)場所，還需要放置鋼筋識(shí)別標(biāo)志。

在使用鋼筋之前，存儲(chǔ)的過程中可能會(huì)使鋼筋發(fā)生一些物理、化學(xué)性質(zhì)變化，因此相關(guān)工作人員要做好日常的鋼筋養(yǎng)護(hù)工作，確保鋼筋的整潔度。在擺放鋼筋的環(huán)節(jié)，應(yīng)該確保其處于相對(duì)平直的狀態(tài)，盡量減少彎曲現(xiàn)象的產(chǎn)生。此外，在鋼筋焊接的過程中，還需要進(jìn)行二次檢查，特別是要關(guān)注鋼筋連接處，在周圍設(shè)置相應(yīng)的保護(hù)層，使其滿足設(shè)計(jì)的整體需求。

4.5 混凝土的施工

在對(duì)施工橋梁薄壁墩進(jìn)行施工操作時(shí)，為了消除混凝土原料的影響，需要在施工環(huán)節(jié)中進(jìn)行全面檢查，等到原材料符合規(guī)定之后，才能夠進(jìn)行相關(guān)的使用。對(duì)于混凝土等材料來說，外部的環(huán)境會(huì)對(duì)其造成不可扭轉(zhuǎn)的影響，為了保證混凝土的質(zhì)量效果、提升整體的耐久度，我們應(yīng)該在施工之前進(jìn)行相關(guān)的配合實(shí)驗(yàn)。在攪拌混凝土的過程中，通常會(huì)選擇合適的攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌。另外，為了避免嚴(yán)重的離析問題出現(xiàn)，還應(yīng)當(dāng)合理控制攪拌速度。

4.6 安全爬梯施工

在高墩工程施工階段中，需要做好安全爬梯的施工控制。施工人員需嚴(yán)格按照工藝操作的要求作業(yè)，且在墩身正面位置處將相關(guān)的孔洞預(yù)留出來，以便作業(yè)人員在安裝爬梯時(shí)有參照物。另外，在爬梯安裝時(shí)還需要從橋墩的正面進(jìn)行安裝，并且將拉桿直接穿越到預(yù)留的孔洞位置，保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性滿足施工需求。

5 結(jié)語

在高速公路高墩項(xiàng)目施工中，傳統(tǒng)的支架搭設(shè)方式存在諸多的安全問題，并且投入比較大，難以滿足新時(shí)期橋梁工程項(xiàng)目建設(shè)的要求。在此背景下，翻模施工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，該技術(shù)具備施工效率高、安全性高、投入少等特點(diǎn)，可以優(yōu)化傳統(tǒng)支架搭設(shè)不足。在翻模施工技術(shù)應(yīng)用時(shí)，施工單位需要按照項(xiàng)目的實(shí)際情況優(yōu)化施工方案，確保翻模施工效果能夠充分發(fā)揮出來，進(jìn)而給橋梁高墩工程開展奠定良好基礎(chǔ)。