可調(diào)圓弧懸臂爬模在圓端形變截面高墩中的應(yīng)用

王富春

摘 要：隨著橋梁事業(yè)的飛速發(fā)展，高墩、大跨結(jié)構(gòu)的橋梁比比皆是，多種結(jié)構(gòu)輕便，經(jīng)濟(jì)適用類型的模板在工程中先后被開發(fā)并應(yīng)用。文章結(jié)合黃韓侯鐵路芝水溝特大橋下部空心墩施工，闡述可調(diào)圓弧懸臂爬模在此類橋墩施工中的優(yōu)越性、施工方法及注意事項(xiàng)。

關(guān)鍵詞：可調(diào)圓弧；懸臂；變截面高墩；施工方法

中圖分類號(hào)：U445 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）04-0135-02

Abstract： With the rapid development of bridge construction， bridges with high piers and long span structures are everywhere. The templates of light structure and economical application type have been developed and applied in engineering. Combined with the construction of hollow piers in the lower part of Zhishuigou Bridge of Huanghanhou Railway， this paper expounds the advantages， construction methods and matters needing attention of adjustable arc cantilever climbing formwork in the construction of this kind of bridge pier.

Keywords： adjustable arc； cantilever； variable section high pier； construction method

1 工程概況

皇陵至韓城至侯馬鐵路芝水溝特大橋位于黃土溝壑區(qū)，跨越芝水溝主、支溝，溝梁交錯(cuò)，場(chǎng)地狹窄，交通運(yùn)輸極其困難。橋梁全長(zhǎng)1608.9m，上部結(jié)構(gòu)為雙線[（2×48m+17×64m）預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁+（7×32m+2×24m）預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T梁]，橋高84m。下部空心墩共計(jì)19個(gè)，圓端形變截面形式，分布于溝頂、半坡、溝底，40m以下墩7個(gè)，40以上至70m墩10個(gè)，70m以上墩2個(gè)，最高墩為79m。坡比為45：1。

2 與鋼模板相比較可調(diào)圓弧懸臂爬模的優(yōu)點(diǎn)

2.1 經(jīng)濟(jì)，可循環(huán)使用，能大大節(jié)約施工成本

根據(jù)模板招投標(biāo)結(jié)果顯示，一套79m高橋墩鋼模內(nèi)外模約480T，加工成本336萬元，扣減回收成本48萬元后所需成本288萬元；一套70m高橋墩的可調(diào)圓弧懸臂爬模租賃成本52萬元，全橋40m以上墩12個(gè)，采用四套可調(diào)圓弧懸臂鋼木組合模板，三個(gè)循環(huán)即可完成高墩施工，每個(gè)循環(huán)只需增加一次切削掉的圓弧調(diào)節(jié)模板面板，模板成本208萬元，能節(jié)約成本80萬元。

2.2 結(jié)構(gòu)重量輕，體積小，適合場(chǎng)地條件差的工況

該模板體系主要由模板系統(tǒng)、架體與操作平臺(tái)系統(tǒng)、預(yù)埋錨固系統(tǒng)組成。模板系統(tǒng)包括H20木工字梁、18mm覆膜膠合板模板、2[12鋼背楞、d20對(duì)拉螺栓、d20鑄鋼母聯(lián)墊等。架體與操作平臺(tái)系統(tǒng)包括上架體、可調(diào)斜撐、上操作平臺(tái)、下架體、下操作平臺(tái)、吊平臺(tái)、縱向聯(lián)系梁、欄桿及安全網(wǎng)等。預(yù)埋錨固系統(tǒng)包括M30受力螺栓，爬升錐體，高強(qiáng)拉桿及錨固錐體。可調(diào)圓弧模板高度4.65m，澆筑節(jié)段4.5m，下包100mm，上懸50mm，。全部原材料可運(yùn)輸?shù)綐蚨张赃呍龠M(jìn)行組裝，所需施工場(chǎng)地能夠擺放下相同高度的鋼模板內(nèi)外模即可。

2.3 操作簡(jiǎn)單，適用性廣，實(shí)體外觀能夠保證

單塊模板中，面板與豎肋（木工字梁）采用自攻螺絲連接，豎肋與橫肋（木梁連接器）采用連接爪連接，通過調(diào)整調(diào)節(jié)器將模板調(diào)成需要的弧度。各連接件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用性強(qiáng)，可制作出半徑大于1.8m的任何弧度模板。而且面板采用的是進(jìn)口覆膜膠合板，表面平整光滑，剛度好，不易損壞。

2.4 系統(tǒng)自帶操作平臺(tái)，安全性能好，適于高空作業(yè)

頂平臺(tái)寬0.7m，模板操作平臺(tái)寬2.4m，用于綁扎鋼筋、安裝加固模板等；吊平臺(tái)用于提升模板后對(duì)上節(jié)段混凝土缺陷的修補(bǔ)，拆除預(yù)埋件。步板均采用5cm模板，安全護(hù)欄統(tǒng)一高度1.2m，平臺(tái)外側(cè)及底部懸掛安全網(wǎng)，能夠很好地保證操作人員安全。

3 可調(diào)圓弧懸臂爬模施工方法

3.1 模板的拼裝

以6#圓端形橋墩為例，墩高79m，最大截面圓弧直徑11.12m，弧長(zhǎng)17.458m，兩圓弧間直段3m。按照模板廠家設(shè)計(jì)并經(jīng)過檢算出具的模板分塊尺寸，3m直板段拼裝成一塊模板，圓弧段從連接直模板處開始，分段尺寸3*2.4m+2*1.53m+3*2.4m。按照45：1坡比計(jì)算出4.5m高位置橋墩截面尺寸，在1.53m寬模板上切削掉多余模板。

3.1.1 首先在橋墩附近設(shè)置一個(gè)10*10m的拼裝平臺(tái)，平整度 5mm。

3.1.2 按照每塊模板設(shè)計(jì)間距及數(shù)量將木工字梁擺放好，鋪覆膜膠合板，用自攻螺絲與木工字梁固定。

3.1.3 翻轉(zhuǎn)模板，安裝木梁連接器、模板邊加強(qiáng)角鋼肋、安裝調(diào)節(jié)系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)系統(tǒng)帶動(dòng)模板發(fā)生彎曲，直至模板的彎曲半徑達(dá)到設(shè)計(jì)值。

3.1.4 用可調(diào)鋼框夾具連接各可調(diào)圓弧單元模板，按照以上步驟依次加工出內(nèi)、外模板。

3.2 施工流程

按照每節(jié)段4.5m依次施工墩底實(shí)心段、空心段，墩頂實(shí)心段利用該體系操作平臺(tái)，單獨(dú)加工模板施工。

3.2.1 實(shí)心段施工。利用組裝好的外模施工墩身實(shí)心段，鋼筋安裝完成后，按照測(cè)量放樣點(diǎn)位，組立3m寬直段模板，圓弧段模板，安裝好對(duì)拉螺桿，校正模板上口并加固。安裝主平臺(tái)三腳架位置預(yù)埋埋件系統(tǒng)，用安裝螺栓固定在模板上，澆筑混凝土。

3.2.2 第一節(jié)空心段施工。拆除模板及支架，清理模板表面雜物，按設(shè)計(jì)圖紙將主平臺(tái)三腳架掛在相應(yīng)的埋件點(diǎn)上（兩榀組成一個(gè)單元），插入銷子，確保架體與受力螺栓牢固連接。安裝模板操作平臺(tái)、護(hù)欄，進(jìn)行第一節(jié)空心段鋼筋安裝。將單塊外模、上架體、頂平臺(tái)三腳架組拼后，采用吊具安裝外模，就位后安裝可調(diào)斜撐調(diào)整模板的垂直度。外模安裝完畢后，安裝內(nèi)模、對(duì)拉螺桿，校正、加固。通過錨固裝置將模板下沿與上次澆筑完的砼結(jié)構(gòu)表面頂緊，確保不漏漿和不錯(cuò)臺(tái)。按設(shè)計(jì)位置安裝埋件系統(tǒng)，澆筑第一節(jié)空心段混凝土。

3.2.3 第二節(jié)及以上空心段施工。拆除外模板及上架體、斜支撐，調(diào)整模板弧度。提升單元三腳架按設(shè)計(jì)就位（第一次提升），安裝吊平臺(tái)，拆除前一次可周轉(zhuǎn)的預(yù)埋件，以備用。安裝第二節(jié)空心段鋼筋，安裝模板體系，校正、加固，澆筑混凝土。重復(fù)以上操作（第二次提升），依次完成空心節(jié)段施工。

4 過程中需注意的幾個(gè)問題

（1）模板系統(tǒng)各結(jié)構(gòu)及受力部件必須根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行應(yīng)力檢算。（2）埋件系統(tǒng)位置必須準(zhǔn)確。（3）模板拆除須等到混凝土強(qiáng)度達(dá)到10MPa后才能進(jìn)行。（4）懸臂模板提升必須在白天進(jìn)行；當(dāng)遇到雷雨天氣或風(fēng)力達(dá)到5級(jí)以上時(shí)不得進(jìn)行作業(yè)。（5）懸臂支架上不能堆放過重的物品，如鋼筋等。（6）過程中經(jīng)常檢查模板吊鉤、斜支撐及平臺(tái)連接處螺栓是否松動(dòng)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理。

5 結(jié)束語

目前經(jīng)濟(jì)的發(fā)展加劇了對(duì)我國(guó)橋梁工程的需求，適應(yīng)各種結(jié)構(gòu)形式的模板體系也將越來越多。本文通過實(shí)際案例介紹了可調(diào)圓弧懸臂爬模在空心薄壁高墩施工中的應(yīng)用，為以后類似工程提供了參考價(jià)值。

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