研究圓端形薄壁空心高墩輕型爬架配合翻模施工技術

牛江

摘 要：本文結合某山區鐵路橋梁工程，通過分析支架法與滑模施工法、爬模施工法及翻模施工法工藝體系各自優缺點，經施工方案比選，設計了包括支撐、腳手架系統及提升設備等四個部分在內的輕型爬架體系，并分析了空心墩爬架施工工藝流程，依次經搭設爬架、安裝模板、提升爬架、墩頂實心段施工幾個工藝環節，本施工方案在保持良好觀感效果基礎上，節省了成本，取得良好經濟、社會效益。

關鍵詞：圓端形；薄壁空心高墩；輕型爬架；翻模施工

鐵路橋梁施工環境復雜，技術要求高，如圓端形薄壁空心高墩是目前我國山區鐵路橋梁施工中，經常會遇到的一種復雜施工工況。只有因地制宜，才能在保證施工進度前提下，實現質量效益與經濟效益雙提升[1]。為節省工程投資，降低施工難度，加快施工進度，本文結合某山區鐵路施工案例，采用輕型爬架配合翻模施工工藝進行圓端形薄壁空心高墩施工。

1.圓端形薄壁空心高墩工程概述

本工程為某山區鐵路橋梁施工工程，本工程大橋為單線橋，全長約635.6m，全橋孔跨以鉆孔樁和圓端形橋墩為基礎，“T”形橋臺，大橋2-14號均為高度在 29～80m之間的單線圓端形薄壁空心高墩，墩身內/外坡比分別為62∶1和74∶1以及45∶1和44：1，墩厚度分別為45cm和102cm，全橋孔跨式樣為：2×23m+6×31m+（47+2×79+47） m（連續梁） +2×32m。

2.施工方法優、劣勢分析及技術比選

目前，在圓端形薄壁空心高墩施工中，行業內主要有四種施工方法，分別是普通低墩支架法施工、半干硬性混凝土滑模施工、滑升模板和大模板爬模法施工及大模板翻模施工。

2.1 普通低墩支架法施工

“支架法”在普通低墩施工中應用非常普遍，但是在山區鐵路橋梁單線圓端形薄壁空心高墩施工中，需利用大量搭設設備加密橋墩下半部支架，以確保高墩腳手架施工穩定及具有一定剛度。因此，采用“支架法”在圓端形薄壁空心高墩中施工，不僅支架安全性不高，且浪費搭設設備。

2.2 半干硬性混凝土滑模施工

在澆筑半干硬性或低流動度的混凝土時，宜采用滑模施工法施工。但這種方法對施工結構物要求較高，如結構物無局部突出物、斷面形式單一、結構形式變化少，且不能有其他預埋件。該方法施工優點在于占地少、有整體性的結構、操作較安全；缺點是施工機具設備專一，耗鋼量大，不間斷施工需要大量人力資源，成本費用高，而且剛脫模混凝土強度僅為0.3MPa左右，脫模后混凝土表面接縫不平，表面毛裂，不利于控制施工質量。

2.3 滑升模板和大模板爬模法施工

滑升模板、大模板等爬模施工法是分塊、逐層安裝模板，故易于調整和控制模板平整度及垂直度，不僅可以有效防止施工誤差，而且還可避免混凝土表面被拉裂，但其缺點是施工時，需投入大量爬模施工設備和材料。

2.4 大模板翻模施工

工作平臺、大模板及提升設備共同組成翻升模板。翻模施工類似于大模板施工，1個單元通常為2～3層模板，支撐主體為橋梁墩身。這種施工方法由于采用大模板施工，因此無需另行配置專用翻升模板提升設備，可充分利用現場塔式起重機等提升機模設備及材料等。但其對于外伸預埋件數量有嚴格要求，且翻模施工操作平臺設置參數質量要求高，一般2層模板上、下平臺寬分別為1m和0.6m，其距模板上沿及下沿分別為30～60cm和1.0m。

綜上四種施工方法優缺點分析對比可知，輕型爬架配合翻模施工法在山區鐵路橋梁單線圓端形薄壁空心高墩施工中，具有如下四方面的優勢[2]：

（1）無須投入其它爬升或滑升設備，可充分利用現場已有塔式起重機設備施工，可為后期連續梁施工創造良好環境。

（2）可現場加工制作模板，施工中，模板上的施工平臺由輕型支架取代，不僅可以節約模板施工平臺，還可節省模板材料。

（3）現場施工快捷，簡便，高空作業時，安全防護與爬架操作平臺合二為一，安全性及施工質量高。

（4）便于及時清理、整修混凝土外表面；與滑模法相比，混凝土外表面脫模強度高，質量好。

3.輕型爬架配合翻模施工技術應用分析

在山區鐵路橋梁單線圓端形薄壁空心高墩施工中，輕型爬架體系由模板系統、腳手架及支撐系統、提升設備組成，如圖1平面和立面布置示意圖及圖2所示，在施工時，需按照搭設爬架——安裝模板——提升爬架——墩頂實心段施工流程進行作業。

首先，爬架搭設時，需在施工平臺中安裝翻板模外架，使用48mm× 5mm鋼管與施工平臺支撐梁焊接，然后將油漆涂于墩身外架，每次墩身施工高度為4. 5m，為留有足夠施工空間，施工外架應距混凝土面50cm；為保證施工安全，應采用鋼絲將翻板模固定于每一層竹跳板外架上；系統收坡時，應全部松開外架間扣件。其次，在安裝模板時，應預拼裝模板，清除表面和接縫附著污物，翻轉提升時，應采用塔式起重機作業，采用拉桿及連接螺栓固定和調整模板；墩身混凝土澆筑時，通過拉纜風繩校正模板。安裝模板后，檢查其平面尺寸及頂面標高。另外，在爬架提升作業時，先將施工平臺外腳手架連接扣件松開，分別將4個5t導鏈掛于4角吊環處，先提平臺10cm，直到其高于圓鋼預留孔，然后在孔中插進￠70mm圓鋼，平臺落穩后，固定支撐梁和精軋鋼筋，確保施工平臺穩定，最后松開連接螺栓，向混凝土表面提升內外模，打磨、涂刷并牢固安裝。墩頂實心墩施工時，隨平臺提升外模同空心墩，將實心段支撐系統設置于標高位置，然后立底模、鋼筋綁扎及混凝土灌注施工[3]。

結束語

綜上分析，通過工程施工案例應用，采用輕型爬架配合翻模施工工藝進行圓端形薄壁空心高墩施工，一次性可節省鋼管、支架、設備費用共計60000元左右，不僅可保證本山區鐵路橋梁圓端形薄壁空心高墩施工安全，還可節省大量人力資源成本，能夠有效提高施工質量，保證施工經濟效益和社會效益，具有很好的應用價值。

參考文獻：

[1]夏開舉.姚家大橋墩柱整體式輕型爬架結合翻模法施工技術[J].黑龍江交通科技，2013，33（06）：137-138.

[2]陳偉，楊森林.南澳大橋深水區高墩身爬架翻模施工[J].公路交通科技（應用技術版），2014，10（08）：145-149.

[3]陳磊.高墩液壓爬架翻模施工技術[J].黑龍江交通科技，2015，38（03）：104.