橋梁空心薄壁墩施工技術(shù)

中國(guó)水電建設(shè)集團(tuán)十五工程局有限公司 陜西省 710065

摘要：本文主要介紹了橋梁空心薄壁高墩翻模、滑模、爬模和滑推模共四種不同的施工技術(shù)，以及它們的工藝原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，為空心薄壁墩施工方法的選擇提供了多種選項(xiàng)。

摘要：橋梁；空心薄壁墩；翻模；滑模；爬模；滑推模；施工技術(shù)

1 翻模施工技術(shù)

1.1 翻模的結(jié)構(gòu)和工藝原理

翻模施工技術(shù)是空心薄壁墩施工最常用的一種，其原理是一套模板分上下幾層，墩身分段澆注，當(dāng)一板砼澆注完、澆注下一板砼時(shí)，最上一層模板不拆除，將下層模板拆除、翻上來(lái)和上層模板連接，下層模板做為上層模板的支撐，內(nèi)外模板采用拉桿固定，如此循環(huán)、分段澆注直至墩頂。一般常見(jiàn)的一套翻模總高度6.75米，分三層，每層模板高度2.25米，一板澆注高度4.5米。

翻模又可分為落地支架翻模和無(wú)支架翻模兩種。落地支架一般為內(nèi)外雙層?48鋼管支架，支架的作用有兩個(gè)，一是為工人安裝拆除模板、安裝鋼筋等作業(yè)提供一個(gè)操作平臺(tái)，起到腳手架的作用，另一個(gè)作用是用來(lái)搭設(shè)踏步，供人員上下墩。當(dāng)采用落地支架翻模施工時(shí)，翻模后面無(wú)需設(shè)置工作架。當(dāng)采用無(wú)支架翻模使，模板后面必須設(shè)操作平臺(tái)。無(wú)支架翻模施工時(shí)人員上下墩可采用橋梁安全爬梯或施工電梯，安全爬梯依附墩身固定，安裝簡(jiǎn)單快速，安全可靠，成體低。設(shè)有塔吊的空心墩可利用塔吊自帶的爬梯上下墩。

1.2 翻模施工的優(yōu)缺點(diǎn)

翻模施工技術(shù)的特點(diǎn)是工藝原理和模板結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟可靠，操作簡(jiǎn)單，工人容易掌握，質(zhì)量可控。缺點(diǎn)是沒(méi)有爬模、滑模等施工快速。

1.3 翻模適用范圍

落地支架翻模適用于不太高的空心薄壁墩，只要墩身高度不超過(guò)40米，采用落地支架翻模施工工藝還是經(jīng)濟(jì)可行、安全可靠的。根據(jù)《公路工程施工安全規(guī)程》要求，落地支架的高度不能超過(guò)50米。處于安全考慮，在我國(guó)有些省份或有些項(xiàng)目，當(dāng)墩身高度超過(guò)30米時(shí)，建設(shè)管理方禁止采用落地支架翻模施工工藝。

無(wú)支架翻模施工對(duì)墩高沒(méi)有要求，只要工期不是很緊，80米以下的空心薄壁高墩都可以采用。大于80米以上的高墩一般都是掛藍(lán)施工的連續(xù)剛構(gòu)橋或連續(xù)梁橋，一般都是工期控制性工程，建議采用爬模或其他施工工藝。

2 滑模施工技術(shù)

2.1滑模的結(jié)構(gòu)組成

空心薄壁墩滑模由內(nèi)外桁架式模板、操作平臺(tái)、爬桿、門(mén)架、楔塊千斤頂和修飾平臺(tái)組成。內(nèi)、外模板采用桁架式定形鋼模，在內(nèi)外模板桁架頂部滿鋪腳踏板、四周設(shè)鋼管護(hù)欄則形成操作平臺(tái)；爬桿用來(lái)支撐整個(gè)模板系統(tǒng)的重量，采用直徑?48、壁厚3.5mm的無(wú)縫鋼管，爬桿埋在墩身砼中不再取出，矩形空心薄壁墩一側(cè)長(zhǎng)邊內(nèi)、外模各對(duì)稱(chēng)設(shè)2根爬桿，整個(gè)模板系統(tǒng)共設(shè)8根爬桿，爬桿接長(zhǎng)采用焊接，焊縫要打磨光滑。每根爬桿穿一臺(tái)楔塊千斤頂，千斤頂?shù)鬃ㄟ^(guò)“F”形門(mén)架和模板連為一體，8臺(tái)千斤頂由同一臺(tái)液壓控制柜進(jìn)行控制。在外模桁架下部懸掛一個(gè)操作平臺(tái)用來(lái)人工修飾墩身砼表面和砼養(yǎng)護(hù)。

2.2 滑模施工的工藝原理

滑模是以埋置在墩身砼中的爬桿做為受力支撐，依靠多臺(tái)楔塊千斤頂帶動(dòng)整個(gè)模板系統(tǒng)沿著爬桿整體同步向上爬升，模板滑升、澆注砼、綁扎鋼筋交錯(cuò)進(jìn)行，直到墩頂。滑模工藝原理簡(jiǎn)單，應(yīng)用較早，其核心技術(shù)是準(zhǔn)確掌握滑動(dòng)的時(shí)間。

2.3 滑模施工的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）滑模最大的優(yōu)點(diǎn)是施工速度非常快，正常情況下一天可以滑升5-6米，是翻模的4-5倍。

（2）模板用量省，模板費(fèi)用低。

（3）滑模施工省去了模板安裝和拆除這道工序，自然也避免了這些工序存在的不安全因素，安全性好。

（4）施工速度快，模板用量省，省去了安拆模板這道工序，花費(fèi)人工少，經(jīng)濟(jì)性好。

（5）砼養(yǎng)護(hù)容易。

（6）缺點(diǎn)是砼表面毛糙、不光滑、外觀質(zhì)量差。

3 爬模施工技術(shù)

3.1 爬模組成

爬模主要由模板系統(tǒng)、架體系統(tǒng)、液壓爬升系統(tǒng)、埋件系統(tǒng)四部分組成。模板系統(tǒng)一般采用較輕的木梁膠合板模板；架體系統(tǒng)由三角架總成、后移部分、吊平臺(tái)、埋件承重裝置和導(dǎo)軌組成；液壓爬升系統(tǒng)由液壓泵、油缸、上、下?lián)Q向盒組成，上、下?lián)Q向盒是爬架和導(dǎo)軌之間進(jìn)行力傳遞的重要部件，改變換向盒的方向可以實(shí)現(xiàn)提升爬架或?qū)к壍墓δ苻D(zhuǎn)換；埋件系統(tǒng)包括埋件板、高強(qiáng)螺桿、受力螺栓、墊圈和爬錐組成，其中受力螺栓、墊圈和爬錐可周轉(zhuǎn)使用。

3.2 爬模工藝原理

在已澆注墩身砼中預(yù)埋支撐，在預(yù)埋支撐上安裝導(dǎo)軌，模板支架系統(tǒng)通過(guò)自帶的液壓頂升系統(tǒng)沿導(dǎo)軌爬升，導(dǎo)軌和模板支架系統(tǒng)通過(guò)換向盒可以實(shí)現(xiàn)相互爬升，從而實(shí)現(xiàn)分段澆注墩身砼。

3.3 爬模的優(yōu)缺點(diǎn)

（1）施工速度快。

（2）模板爬升過(guò)程中無(wú)需塔吊等起重設(shè)備，通過(guò)自身攜帶的液壓頂升系統(tǒng)和換向盒可以實(shí)現(xiàn)導(dǎo)軌和模板支架系統(tǒng)的互爬。

（3）模板無(wú)需吊上、吊下，占用場(chǎng)地小。

（4）澆注完一板砼，模板先脫離砼后在爬升，模板打磨刷油后在合模澆注下一板，因此砼外觀質(zhì)量好，克服了滑模施工砼表面毛糙、不光滑的缺點(diǎn)。

（5）爬模要經(jīng)專(zhuān)業(yè)廠家設(shè)計(jì)、制作，模板一次投入費(fèi)用較大。

3.4 爬模的適用范圍

相比翻模和滑模，爬模是一種比較先進(jìn)的施工工藝，技術(shù)成熟可靠，特別適用于工期緊、墩身特別高、墩身傾斜、場(chǎng)地狹小、控制工期的高墩，比如連續(xù)剛構(gòu)橋或連續(xù)梁橋的主墩、斜拉橋的主塔等。

4 滑推模施工技術(shù)

4.1 滑推模的結(jié)構(gòu)和工藝原理

滑推模是近幾年新出現(xiàn)的一種施工工藝，它是借鑒了滑模和爬模的各自特點(diǎn)，在滑模的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改造和創(chuàng)新，避免了滑模不能脫離砼面造成砼表面不光滑的缺點(diǎn)。

滑推模的結(jié)構(gòu)和滑模差不多，也包括內(nèi)外桁架式模板、操作平臺(tái)、爬桿、門(mén)架、楔塊千斤頂和修飾平臺(tái)幾部分，主要是對(duì)連接桁架式模板和楔塊千斤頂?shù)拈T(mén)架進(jìn)行了改進(jìn)，滑模的模板和門(mén)架是焊接固定死的，而滑推模的模板是吊在門(mén)架橫梁上，可以沿橫梁軌道前后自由滑移，這樣就解決了模板和砼表面不能分離的問(wèn)題。和爬模一樣，滑推模也是一板一板的澆注，每澆注完一板砼達(dá)到一定強(qiáng)度后，模板向后滑移脫離砼表面，然后楔塊千斤頂帶動(dòng)桁架模板沿著爬桿爬升到位，模板打磨刷油后，沿著門(mén)架的軌道向前滑移合上模板，傳完拉桿后，澆注下一板砼，如此反復(fù)循環(huán)一板一板的施工。

4.2 滑推模的優(yōu)缺點(diǎn)

由于滑推模是借鑒了爬模的特點(diǎn)、在滑模的基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的，因此滑推模有著滑模和爬模共同的優(yōu)點(diǎn)，避免了各自的缺點(diǎn)。因此，滑推模是一種值得大力推廣的新技術(shù)。

（1）滑推模施工速度快，一般一天可澆注一板2.5米，現(xiàn)在有的一天可澆注一板4米，慢于滑模的一天5-6米，但比翻模一天1.5米要快得多。

（2）滑推模和翻模、爬模一樣，合模板前都要打磨刷油，避免了滑模砼表面毛糙、不光滑的缺點(diǎn)。

（3）滑推模的結(jié)構(gòu)比滑模稍復(fù)雜，但比爬模簡(jiǎn)單，經(jīng)驗(yàn)豐富的工人可以現(xiàn)場(chǎng)加工，模板費(fèi)用比爬模要低。

（4）和滑模、爬模一樣，滑推模自身帶有頂升系統(tǒng)，無(wú)需塔吊將模板吊上、吊下，節(jié)省了起重設(shè)備費(fèi)用，節(jié)省場(chǎng)地。

（5）模板無(wú)需塔吊吊上、吊下，工人站在桁架式模板頂部的操作平臺(tái)上施工，安全可靠。

4.3 滑推模的適用范圍

滑推模是最近幾年新出一種施工工藝，有著爬模施工速度快的優(yōu)點(diǎn)，避免了滑模砼面粗糙、無(wú)光澤的缺點(diǎn)，特別適用于60米以上的空心薄壁墩，值得大力推廣。

5 結(jié)束語(yǔ)

陜西省銅川至旬邑高速公路是國(guó)家公路網(wǎng)規(guī)劃的G3511菏澤至寶雞聯(lián)絡(luò)線的一段，路線全長(zhǎng)約50公里，沿線途經(jīng)黃土溝壑區(qū)，穿越大山深溝，橋梁空心薄壁墩較多，墩高從40米到120米不等，各施工單位根據(jù)工期要求、地形限制和技術(shù)掌握程度的不同，分別選擇了翻模、滑模、爬模和滑推模這四種不同的施工技術(shù)。本文將這四種施工技術(shù)匯總并分別介紹了各自的工作原理、優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍，希望對(duì)各位同行在施工空心薄壁墩時(shí)根據(jù)自己的具體情況選擇適合于自己的一種施工方法有所幫助。