變截面空心薄壁墩懸臂爬模的施工技術探究

孟 啟 基

(山西八建集團有限公司，山西 太原 030027)

0 引言

改革開放以來，我國的經濟水平不斷提高，人們的衣食住行變得越來越便利，交通網絡也逐漸變得越來越復雜。現階段，我國的高速公路橋梁墩臺構造設計中普遍應用了一種變截面空心薄壁墩的施工工藝，這種橋墩的高度可以設計的很高，而且施工技術相對簡單，也不需要投入大量的人力物力。業界專家研究出來了爬模法、滑模法以及翻模法等多種施工方案，這些方法都有各自的優勢和不足，對其研究是必要的。本文將對爬模法進行較為詳細的探究。

1 懸臂爬模的概述

1.1 懸臂爬模的施工特點

一般情況下，在山區變截面空心薄壁墩的施工工程中常常會見到懸臂爬模施工。懸臂爬模的模板外支架大多采用三角形的結構來進行支撐，由支架和埋件系統來負責承受所有的振動荷載以及混凝土的側壓力，既不需要另外搭建腳手架，也不需要專門設拉筋，整個施工過程非常簡單，施工周期相對較短，由于混凝土的表面相對來說比較光潔，這種施工方案在高空作業中十分適用。懸臂爬模的模架是一個整體，整個模板不僅可以一起向后移動，還可以前后傾斜，整個模架的移動以及拆裝特別簡單易學，模架的體積較小，不會占用太多施工現場的空間。各個模板單元之間是利用芯帶連接起來的，并利用懸臂傾斜著來進行支撐，模板單元可以相對于支撐架部分來進行各個方向的調節，還可以進行微調校模，因此使用起來非常方便快捷。利用錨固裝置可以讓混凝土和懸臂爬模緊密地連接在一起，這樣就可以有效避免錯臺或者是漏漿等情況的出現。模板的上面常常會設立吊平臺，這個吊平臺的作用有很多，既可以對混凝土進行處理，還可以拆除埋件。懸臂爬模的面板利用的材料是高密度的壓縮木板，結構是工字梁結構，因此，面板具有價格低廉、質地輕、保溫效果好以及使用壽命長等多種優點。

1.2 懸臂爬模的結構組成

懸臂爬模主要由三大部分組成，分別是：支架系統、固定系統以及模板系統。支架系統主要由內支架、吊平臺、操作平臺以及三腳架組成，其中，內支架是由鋼管和預埋件相互配合搭建而成的，不僅可以安裝和拆除內模，還可以用于綁扎鋼筋；吊平臺的作用主要是對混凝土表面的外觀進行修飾，并且可以方便用于周轉的預埋件的拆除工作；和吊平臺一樣，操作平臺的各個方位都設置有防護網以及欄桿。固定系統中的錨固裝置以及預埋件需要承擔所有的施工荷載、模板以及支架，可調斜撐可以用來控制模板的傾斜度。模板系統的面板可以利用18 mm厚的膠合板，橋墩的外?？梢岳霉ぷ帜玖耗０澹⒂芒?0的工字木梁來充當豎肋，而橫肋是由兩根槽鋼Ⅰ14背對著組合而成的，此外整個模板系統還有幾個M20的高強螺栓來進行固定。

1.3 懸臂爬模的尺寸選擇

一般情況下，變截面空心薄壁墩的高度要相對高一些，因此，整個變截面空心薄壁墩的澆筑工作常常需要分段來完成。通常情況下，分段的長度是根據鋼筋長度來決定的，兩次澆筑的高度和鋼筋的長度是相同的，鋼筋的一般長度是9 m，那么墩身的每次澆筑高度一般就會定成是4.5 m，而模板的高度應該比4.5 m要稍微高一些，這樣不僅可以防止錯臺情況的出現，還可以減少墩身混凝土明顯的接縫。設計人員在設計懸臂爬模的時候通常會充分考慮到施工過程中各個墩身的尺寸變化情況以及墩身的主要尺寸，在確保施工過程中的側面面板不會懸出過長的前提下，盡可能地改善模板的周轉率、利用率等工藝參數，控制好施工周期，科學合理地選擇出模板的主要尺寸。

2 橫梁的施工工藝技術

2.1 橫梁預制

施工單位在施工開始之前應該選好橫梁預制的場地，科學合理的場地位置會有利于后續施工的進行。為了保證施工現場的用電安全，相關工作人員應該在橫梁預制場地的適當位置設置接電箱，并安裝防止觸電、漏電的保護裝置。依照我國相關的安全文明施工要求，施工單位應該在預制場內安裝必要的消防設施以及標志牌。安排好橫梁預制的場地以后就可以制作基礎和梁底座，由于衡量底模的兩端支點會承受預制梁的所有重量，設計人員應該適當將其加厚，并在底模里面加設鋼筋來進行加強。模板的接縫處需要安裝榫頭，并用螺栓進行連接，利用黑色橡膠管將底模和側模鑲嵌到底座預埋槽鋼里面，側模的拉桿在受擠壓的狀態下就可以起到止漿的作用。

2.2 橫梁安裝

在安裝橫梁之前，施工單位首先要根據周圍的地理條件制定出合理的橫梁安裝方案。接下來就可以進入棧橋施工階段，棧橋施工主要包括測量配合安裝導向架、鋼管樁下沉、測量放樣、樁頂縱橫梁架設、上部結構安裝以及橋面板鋪設等。需要注意的是，工作人員在進行沉樁施工的時候需要多加注意，在剛開始的階段，由于樁本身受到重力的作用，其將自行下沉一段距離，在樁的自行下沉過程結束以后，施工人員就可以利用工具使樁繼續下沉，每根樁的下沉最好一氣呵成，中途較長時間的間歇會導致樁周圍的土擾動恢復，從而增加了樁繼續下沉的困難程度。棧橋施工完成以后，工作人員需要將橫梁運輸到指定位置進行安裝。

3 變截面空心薄壁墩懸臂爬模的施工

3.1 變截面空心薄壁墩懸臂爬模的施工前準備

變截面空心薄壁墩懸臂爬模的施工要點是不斷提高模架、混凝土澆筑，分段來完成墩身的施工，當施工完成以后再將模架進行拆除，主要的工藝流程是：施工人員完成混凝土澆筑以后就可以將模板后移，接下來就是將整體進行提升，并完成合模澆筑工作，這樣就完成了這一階段的澆筑工作，可以進入下一階段的澆筑工作。在變截面空心薄壁墩懸臂爬模施工之前，相關工作人員應該將設備、人員等進行合理分配，根據相關規定完成測量放樣工作，確保模板尺寸、垂直度、節縫錯臺寬度以及平整度都達到標準。為了防止模板在使用的時候發生混亂的情況，工作人員需要提前給每套模板進行編號。

3.2 變截面空心薄壁墩懸臂爬模的主要施工流程

變截面空心薄壁墩懸臂爬模的施工流程主要包括：模架組拼、首次混凝土澆筑、模架第一次提升以及混凝土養生，其中模架的組拼工作可以就地進行，爬架和面板可以同時進行組拼。如果面板上面有切割或者是鉆孔的部分，那么就需要利用含有丙烯酸成分的油漆進行兩次封邊處理，這樣不僅可以提升設備的使用壽命，還可以降低吸水率；在首次混凝土澆筑過程中，在對地面起第一節段墩身施工的時候，需要先對墩身周圍的土地進行加固，并將模架固定系統預埋好；地面起第一節段墩身施工完成以后，必須使混凝土強度達到6 MPa以后才可以對埋件螺栓進行松動，而模架的拆除工作需要當混凝土強度達到10 MPa以后才可以進行，同時需要完成模板表面的清理工作；澆筑工作完成以后，工作人員需要將頂部外露面用土工布覆蓋起來進行灑水養護，防止由于溫度的變化使混凝土表面出現收縮開裂。

4 結語

現階段，我國大部分的高墩施工項目采用的都是變截面空心薄壁懸臂爬模施工工藝，這種施工工藝的安全可靠性高，經濟效益好，施工周期短，是大多數工程設計師的首選方案。在實際的施工過程中，施工單位需要及時做好施工前的準備工作，認真對待施工中的每一個環節，在嚴格遵守工藝要求的同時根據現場的實際情況進行調整，以期達到更好的施工效果。