浅谈高墩施工技术研究与应用

邱志伟

摘 要：针对几种常见的高墩施工工艺进行对比分析，结合云南蒙文砚高速公路高墩施工实例，分析总结了高墩外滑内翻体系设计及施工技术的相关内容。高墩外滑内翻施工工艺，施工速度快、安全性较高、外观质量较好，在成本投入、施工人员投入、施工进度方面相比其他工艺有明显的优势，应用于高墩施工中，有明显的社会效应。

关键词：高墩；技术；创新

中图分类号：U445.559 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）11-0107-02

1 常见高墩施工工艺分析

1.1 外滑内翻

工艺原理：外滑内翻施工工艺原理是结合滑模和翻模的施工工艺，外模体系和液壓提升系统、支承体系与滑模基本一致，内衬模板附着在砼表面，外模体系滑升到一定高度后，内衬树脂模板翻升，周而复始的连续施工不断循环使用，实现墩柱的连续、快速施工。

适用范围：适用于等截面的实体或薄壁空心墩。范围较广。

优点：（1）成本投入少；（2）施工速度快；（3）占地面积小，有利于文明、环保施工；（4）将高空作业变为平面作业，有效提高安全系数；（5）实体混凝土外观质量较好，无明显错台。缺点：内衬模板易损坏，循坏使用寿命受限制。

1.2 滑模

工艺原理：滑模施工工艺原理是通过预埋在墩身混凝土中的钢管，利用千斤顶与提升架将模板自重及施工荷载转至钢管上，混凝土浇筑完成并具备一定强度后，通过自身液压提升系统将整个体系装置沿钢管上滑，到一定高程后，继续浇筑砼，保证连续施工不断循环使用，实现墩柱的连续、快速施工。

适用范围：适用于结构形式单一、断面变化少墩柱，应用范围较为窄。

优点：（1）模板用量少，成本投入少；（2）施工速度快；（3）占地面积小；（4）安全系数高。缺点：外观质量较差。

1.3 翻模

工艺原理：翻模施工主要采用大块模板，模板重量较大，安全风险较高，主要以墩身作为支承主体，下层模板固定在已浇筑完成的墩身上，上层模板支承在下层模板上，砼浇筑完成并具备强度后，拆除下层模板翻升至上层，循环交替上升。

适用范围：在等截面或变截面的实体或薄壁空心墩施工中应用较广。

优点：实体及外观质量较好，模板接缝存在错台。缺点：（1）前期模板投入较大，施工进度相对较慢；（2）桥墩养护相对较困难；（3）占用场地较大施工安全风险高，不利于山区高墩施工。

1.4 爬模

工艺原理：爬模体系主要包括爬升装置、移动模板支架、外组合模板、上爬架、下吊架、内爬架、液压控制系统等构成，液压自爬模板工艺原理为预先在墩身内预埋支撑件，导轨安装在支撑件上，通过液压油缸对爬架和导轨交替顶升来实现爬模的顶升运动。

适用范围：在公路及铁路的大型桥梁高墩柱、索塔塔柱等应用较广。

优点：实体及外观质量较好。缺点：（1）投入成本大，施工进度相对较慢。（2）桥墩保温和蒸汽养护较困难。（3）模板成本较高，经济效益低。

2 外滑内翻体系组成

2.1 外滑内翻体系概念

外滑内翻是一种新型的高墩施工新技术，是结合滑模和翻模两种工艺的优点，规避了滑模外观质量差和翻模施工进度慢、安全性低的缺点，通过改进及优化形成的一种新的施工工艺。

2.2 外滑内翻体系组成

外滑内翻体系装置由外框架及内外模板、操作平台、液压提升装置和垂直运输装置等四大部分组成。

2.2.1 外框架及内衬模板

外模桁架采用矩形桁架梁，桁架梁主筋采用80×80×8角钢，主肋采用80×80×8角钢，斜肋均采用50×50×5角钢。其中桁架各杆件间均为焊接及螺栓连接，桁架与模板的连接采用角钢焊接。正面桁架体与侧面桁架体之间的连接为螺栓连接。外模板采用δ6mm钢板作为面板，筋肋采用80×43×5mm槽钢制作而成，筋肋间距400mm，钢板与槽钢焊接连接，模板高度1.26m。

内衬板采用树脂板材料制作，每块同一套树脂板采用“企口连接”和“普通口连接”，树脂板与树脂板、树脂板与限位条、上下树脂板之间连接前均需涂抹玻璃胶（不带粘黏作用类型的玻璃胶），玻璃胶起到润滑作用及密封每个连接口。

限位条采用硬度（IRHD）为60±5的橡胶材料，模板四角均采用橡胶限位条固定内衬板，上下层限位条采用普通平面连接。限位条的作用：（1）限制内衬树脂板纵横向移动，使单块树脂板形成整体，防止外侧钢模板滑动时对单块内衬板造成的垂直方向位移；（2）弥补内衬树脂板不易弯曲的缺点，满足墩柱四角弧度的设计要求。

2.2.2 操作平台

操作平台主要包括施工平台、辅助平台。

施工平台主要由提升架上的竖杆件支撑，通过提升架与外桁架体系连接成一体，并对外模桁架起着横向支撑作用。施工平台采用外桁架上平面代替，下为钢筋网片，网片上满铺木板。

辅助平台悬挂在施工平台下方3.5m处，宽0.85m，主要采用50×5角钢组成，同样采用钢筋网片上满铺木板，用Φ16钢筋悬挂于桁架梁和提升架下。

2.2.3 液压提升装置

液压提升装置主要由10个HM-100型液压千斤顶、一台YKT-36型液压控制台及其他附件组成。

2.2.4 垂直运输装置

垂直运输系统主要包括支撑杆、F型提升架、门型提升架组成。

支撑杆选用Φ48×3.5mm焊管，下段预埋在混凝土内，上段穿过液压千斤顶的通心孔，承受整个体系荷载。提升架是模体与提升动力千斤顶之间的联系构件，主要用于支撑模板体、桁架、施工平台，夹固桁架梁，避免变形。并通过安装在其横梁上的千斤顶支撑在支撑杆上，整个滑升荷载通过提升架传递给支撑杆。

3 外滑内翻施工技术创新

3.1 安全系数高

外滑内翻施工系统安全性能高，F架和桁架体系重量轻，多个千斤顶及小行程自升方式，使整套系统受爬升阻碍影响较小。同时小尺寸模板及桁架的体系，使在山区高墩施工中受风荷载影响较小，安全系数大大增强。完全封闭的操作平台系统，将高空作业变成了平面作业，有效提高了常规高空作业安全系数。

3.2 施工速度快

由于体系所有荷载由预埋在墩身砼中的支承钢管承受，墩身砼只需满足自重条件下不坍塌变形就可以进行内衬模板的拆除，这样就大大提高了施工的进度，通过蒙文砚高速公路施工实例，施工效率能达到4m/天的高效施工。

3.3 墩身质量好

外滑内翻体系有两套模板，外框架为钢模板，内衬板为树脂版，施工时外钢模板在内衬板表面滑动，内衬模与混凝土表面紧贴，这样模板和砼保持相对静止，保证了墩身砼表面的质量。内衬板表面有脱模剂，内衬板的脱模类似于翻模施工，脱模后砼表面有光泽度，能较好的保护混凝土外观质量。

4 外滑内翻体系成本分析

4.1 模板费用分析

整个模体体系可根据墩身结构尺寸现场加工，液压系统可以通过购买，经济实惠，设备周转性能高。内衬板可以厂家定做，相比钢模板成本较低。经过蒙文砚高速公路24个薄壁高墩施工实例，模板费用相比翻模节省60万，相比爬模节省400万。

4.2 人工费用分析

外滑内翻施工工艺施工人员操作简单，投入较少的施工人员可以同时施工，而且是24小时不间断施工，低投入，高产值，通过蒙文砚施工实例，相比翻模及爬模节省人工费300万。

4.3 机械费用分析

材料运输采用卷扬机系统，相比爬模和翻模无需塔吊费用。

5 结语

根据外滑内翻体系工艺原理分析，结合蒙文砚高速公路应用情况，外滑内翻施工体系结合了翻模和滑模施工优点，在整个模板系統及养生系统做了一些技术创新。整个系统安全性能高，混凝土外观质量及整体性好，施工速度快，施工成本较低，对施工场地的要求较小，在高墩施工工艺中有明显的优势。可以预见，外滑内翻施工工艺具有较为广阔的应用前景。

参考文献

[1]中交第一公路工程局有限公司.JTG/T F50-2011，公路桥涵施工技术规范[S].北京：人民交通出版社，2011.

[2]中国建筑科学研究院.JGJ 162-2008，建筑施工模板安全技术规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2008.