研究圆端形薄壁空心高墩轻型爬架配合翻模施工技术

牛江

摘 要：本文结合某山区铁路桥梁工程，通过分析支架法与滑模施工法、爬模施工法及翻模施工法工艺体系各自优缺点，经施工方案比选，设计了包括支撑、脚手架系统及提升设备等四个部分在内的轻型爬架体系，并分析了空心墩爬架施工工艺流程，依次经搭设爬架、安装模板、提升爬架、墩顶实心段施工几个工艺环节，本施工方案在保持良好观感效果基础上，节省了成本，取得良好经济、社会效益。

关键词：圆端形；薄壁空心高墩；轻型爬架；翻模施工

铁路桥梁施工环境复杂，技术要求高，如圆端形薄壁空心高墩是目前我国山区铁路桥梁施工中，经常会遇到的一种复杂施工工况。只有因地制宜，才能在保证施工进度前提下，实现质量效益与经济效益双提升[1]。为节省工程投资，降低施工难度，加快施工进度，本文结合某山区铁路施工案例，采用轻型爬架配合翻模施工工艺进行圆端形薄壁空心高墩施工。

1.圆端形薄壁空心高墩工程概述

本工程为某山区铁路桥梁施工工程，本工程大桥为单线桥，全长约635.6m，全桥孔跨以钻孔桩和圆端形桥墩为基础，“T”形桥台，大桥2-14号均为高度在 29～80m之间的单线圆端形薄壁空心高墩，墩身内/外坡比分别为62∶1和74∶1以及45∶1和44：1，墩厚度分别为45cm和102cm，全桥孔跨式样为：2×23m+6×31m+（47+2×79+47） m（连续梁） +2×32m。

2.施工方法优、劣势分析及技术比选

目前，在圆端形薄壁空心高墩施工中，行业内主要有四种施工方法，分别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”在普通低墩施工中应用非常普遍，但是在山区铁路桥梁单线圆端形薄壁空心高墩施工中，需利用大量搭设设备加密桥墩下半部支架，以确保高墩脚手架施工稳定及具有一定刚度。因此，采用“支架法”在圆端形薄壁空心高墩中施工，不仅支架安全性不高，且浪费搭设设备。

2.2 半干硬性混凝土滑模施工

在浇筑半干硬性或低流动度的混凝土时，宜采用滑模施工法施工。但这种方法对施工结构物要求较高，如结构物无局部突出物、断面形式单一、结构形式变化少，且不能有其他预埋件。该方法施工优点在于占地少、有整体性的结构、操作较安全；缺点是施工机具设备专一，耗钢量大，不间断施工需要大量人力资源，成本费用高，而且刚脱模混凝土强度仅为0.3MPa左右，脱模后混凝土表面接缝不平，表面毛裂，不利于控制施工质量。

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块、逐层安装模板，故易于调整和控制模板平整度及垂直度，不仅可以有效防止施工误差，而且还可避免混凝土表面被拉裂，但其缺点是施工时，需投入大量爬模施工设备和材料。

2.4 大模板翻模施工

工作平台、大模板及提升设备共同组成翻升模板。翻模施工类似于大模板施工，1个单元通常为2～3层模板，支撑主体为桥梁墩身。这种施工方法由于采用大模板施工，因此无需另行配置专用翻升模板提升设备，可充分利用现场塔式起重机等提升机模设备及材料等。但其对于外伸预埋件数量有严格要求，且翻模施工操作平台设置参数质量要求高，一般2层模板上、下平台宽分别为1m和0.6m，其距模板上沿及下沿分别为30～60cm和1.0m。

综上四种施工方法优缺点分析对比可知，轻型爬架配合翻模施工法在山区铁路桥梁单线圆端形薄壁空心高墩施工中，具有如下四方面的优势[2]：

（1）无须投入其它爬升或滑升设备，可充分利用现场已有塔式起重机设备施工，可为后期连续梁施工创造良好环境。

（2）可现场加工制作模板，施工中，模板上的施工平台由轻型支架取代，不仅可以节约模板施工平台，还可节省模板材料。

（3）现场施工快捷，简便，高空作业时，安全防护与爬架操作平台合二为一，安全性及施工质量高。

（4）便于及时清理、整修混凝土外表面；与滑模法相比，混凝土外表面脱模强度高，质量好。

3.轻型爬架配合翻模施工技术应用分析

在山区铁路桥梁单线圆端形薄壁空心高墩施工中，轻型爬架体系由模板系统、脚手架及支撑系统、提升设备组成，如图1平面和立面布置示意图及图2所示，在施工时，需按照搭设爬架——安装模板——提升爬架——墩顶实心段施工流程进行作业。

首先，爬架搭设时，需在施工平台中安装翻板模外架，使用48mm× 5mm钢管与施工平台支撑梁焊接，然后将油漆涂于墩身外架，每次墩身施工高度为4. 5m，为留有足够施工空间，施工外架应距混凝土面50cm；为保证施工安全，应采用钢丝将翻板模固定于每一层竹跳板外架上；系统收坡时，应全部松开外架间扣件。其次，在安装模板时，应预拼装模板，清除表面和接缝附着污物，翻转提升时，应采用塔式起重機作业，采用拉杆及连接螺栓固定和调整模板；墩身混凝土浇筑时，通过拉缆风绳校正模板。安装模板后，检查其平面尺寸及顶面标高。另外，在爬架提升作业时，先将施工平台外脚手架连接扣件松开，分别将4个5t导链挂于4角吊环处，先提平台10cm，直到其高于圆钢预留孔，然后在孔中插进￠70mm圆钢，平台落稳后，固定支撑梁和精轧钢筋，确保施工平台稳定，最后松开连接螺栓，向混凝土表面提升内外模，打磨、涂刷并牢固安装。墩顶实心墩施工时，随平台提升外模同空心墩，将实心段支撑系统设置于标高位置，然后立底模、钢筋绑扎及混凝土灌注施工[3]。

结束语

综上分析，通过工程施工案例应用，采用轻型爬架配合翻模施工工艺进行圆端形薄壁空心高墩施工，一次性可节省钢管、支架、设备费用共计60000元左右，不仅可保证本山区铁路桥梁圆端形薄壁空心高墩施工安全，还可节省大量人力资源成本，能够有效提高施工质量，保证施工经济效益和社会效益，具有很好的应用价值。

参考文献：

[1]夏开举.姚家大桥墩柱整体式轻型爬架结合翻模法施工技术[J].黑龙江交通科技，2013，33（06）：137-138.

[2]陈伟，杨森林.南澳大桥深水区高墩身爬架翻模施工[J].公路交通科技（应用技术版），2014，10（08）：145-149.

[3]陈磊.高墩液压爬架翻模施工技术[J].黑龙江交通科技，2015，38（03）：104.