山区高速陡坡上高墩轻型封闭式翻模施工

傅铣明

摘要：鉴于国内高速公路较好地形条件已修筑完成，随着高速高路的加密，一些地形较差的高速公路也出现。一些大桥跨越峡谷，河流。大量的高墩出现，为解决传统翻模施工安全问题，液压爬模错台、漏浆问题，滑翻结合墩柱定位困难，文章结合贵州省重遵扩容项目松坎特大桥高墩施工情况，提出了轻型封闭式翻模施工技术，可实现翻模拆模时的安全问题，有效的解决了模板错台、漏浆、安全爬梯与施工平台转换的问题。重点介绍了封闭式翻模的工作原理和功能特点，并对其在各施工工况下分析，结果表明其能满足施工要求。

Abstract： In view of the good topographic conditions of domestic expressways， some expressways with poor terrains have emerged as the highways have become denser. Some bridges cross canyons and rivers. A large number of high piers have appeared. In order to solve the traditional construction safety problems of hydraulic formwork， misplacement of hydraulic climbing formwork， leakage of slurry， and difficult positioning of slip and pier columns， the article combines the high pier construction conditions of the Songkan Super Large Bridge in Guizhou Province Chongzun expansion project and proposes the light closed formwork construction technology， which can solve the safety problems during mold removal and formwork removal， and effectively solve the problems of formwork misplacement， slurry leakage， safety ladder and construction platform conversion. The working principle and functional characteristics of the closed formwork are introduced in detail， and its analysis under various construction conditions shows that it can meet the construction requirements.

关键词：封闭式;翻模;爬模;错台;漏浆;安全

Key words： closed form;turnover formwork;climbing form;staggered platform;slurry leakage;safety

中圖分类号：U445                                        文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）03-0161-04

0  引言

随着山区高速公路的修建，大量的高墩出现，为解决传统翻模施工安全问题，液压爬模错台、漏浆、成本较高的问题，滑翻结合墩柱定位困难、无法设置拉杆引起的胀模，文中结合重遵扩容项目松坎特大桥高墩施工情况，提出了轻型封闭式翻模施工技术，发挥翻模施工的优点，解决了翻模施工时拆模的安全问题，有效的解决了模板错台、漏浆、安全爬梯与施工平台转换的问题。

1  工程概况

兰州至海口高速国家高速公路重庆至遵义段（贵州境）扩容工程是《国家公路网规划（2013-2030年）》“第4纵”崇溪河至罗甸高速公路的组成部分，也是《贵州省高速公路网规划》中“第4纵”崇溪河至罗甸高速公路的组成部分，是我国西部地区经重庆、遵义、贵阳至珠三角腹地、西南出海口的最便捷运输通道。

本项目起于渝黔交界的下坪，与重遵扩容工程重庆境段顺接，经松坎、新站、大河、马鬃、茅石，板桥、蒲场、团泽、新蒲，终点位于青山枢纽互通交叉处，顺接兰海高速遵义至贵阳段扩容工程。路线全长118.918km。（图1）

松坎特大桥共含板式矩形墩、薄壁空心墩42座，其中主线桥39座、匝道区3座，墩身最大高度78m。双薄壁空心墩，长8m，宽2.8m。

2  高墩传统施工方案

2.1 爬模施工

根据笔者了解可知，自动液压爬模板体系的爬升系统主要包含以下部分：预埋件部份、导轨部份以及后期液压系统和操作平台系统组成。在施工过程中，爬模的爬升通过液压油缸对导轨以及后期爬架交替顶升来实现。通过采用导轨和爬模架二者之间能够在一定程度上实现相对运动。当爬模架处于工作状态时，还应该在一定程度导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。（图2）

待导轨顶升到位就位于该埋件支座上后，相关实际操作人员转到下平台进行一定的拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座以及模架后期锥形接头等。需要注意的是，在解除爬模架上所有拉结之后就能够真正的开始进入爬模架升降状态，并且进行顶升爬模架活动。这时候导轨保持不动，同时应该调整上下棘爪方向后启动油缸，这就能够在一定程度上使得爬模架就相对于导轨向上运动。通过导轨和爬模架这种交替附墙，互为提升对方，还应该使得爬模架向上爬升。

爬模施工可利用自身设备爬升，外观质量较好。但自动液压爬模系统为专业人员设计，采用标准化配置，专业厂家加工制作，成本较高。液压爬模与上一节混凝土错台较难控制，易漏浆。预埋件较多，不能重复利用，增加了成本，且外修较困难，易形成锈蚀通道。

2.2 爬模技术原理和特点

爬模技术就是在使用的过程中通过液压油缸对千斤顶产生推理，并且使得爬架上升的方式，在千斤顶的不断工作的过程中使得爬架可以移动到相应的高度的过程。在这个过程中，这种技术的主要功能就是能够承受墩壁以及浇筑的混凝土的压力。从爬架爬升方式进行分类可以将其分为内爬上下架梁柱形式，并且只有在油缸以及上爬架以及导轨等系统之间相互配合之后并且有条不紊的工作的情况下才能使得爬架上升。在进行上升的过程中，为了使得上下爬架能够较好的相互轮替上升，首先就需要为爬架寻找一个着力点，例如对上爬架以及下爬架或者液压千斤顶等进行固定，并且使得其运动能呈现出相对移动的趋势。在进行施工的过程中只有确保上述操作都准确无误之后才能进行实际移动。同时应该注意的是，爬架的上升需要寻找一定的支点，而在施工高墩的过程中预埋在内壁的穿墙螺栓就是其着力点。

2.3 爬模技术的四大优点

爬模技术与传统模架技术相比优点较为明确，首先就是爬模在施工的过程中其实际操作较为简单，并且其施工的精确性能够较好的得到保障，这将帮助施工单位在一定程度上节省其施工成本，并且在进行模架上升的过程中可以利用穿墙螺栓作为其着力点，因此不需要另外施加模架重力作为其着力点。其第二个较为突出的重点就是模架上升的时间较长，根据实际施工经验可知，爬模的上升时间能够达到三个小时左右，并且可以根据其实际需要对其方向进行调整，为了适应高墩形状的要求，可以对其进行一定的倾斜，最大倾斜角度可以达到三十二度。第三就是通过爬模技术的使用能够较好的节省材料的消耗，并且模架以及连接装置作为可重复使用的设备，在一定程度上可以减少施工单位在施工的过程中较多的原材料的消耗。最后一个突出优点就是其施工的过程中误差较小，在模架爬升的过程中，可以将爬架在为第一节的位置进行固定没并且对其进行一定的稳定，这样能够较好的控制施工的误差。

2.4 爬模技术运用的装置

爬模装饰是一个系统，要使得其正常工作还需要其中所有的部件都能够正常工作。爬模系统中包含了模板装置以及提升装置，平台运作装置系统等。在这些装置中，角模以及大钢板模都是整个爬模系统中十分重要的部分。在所有的系统中，将液压作为其实际的提升系统的使用十分常见，并且这种装置主要利用斜撑以及横梁等作为其实际的系统，主要将操作平台以及施工的安全网作为其运作的最为主要的平台。

2.5 滑翻施工方法

该方法利用自提升设备作为起重设备的内模采用滑模、外模采用半自动连续翻模的工艺。墩身混凝土之中设置爬杆同时随着墩身浇筑不断接长，工作盘以及辅助盘、附属结构等均通过提升架连接于爬杆上，将结构受力传递于已浇筑混凝土之中，保证设备及施工人员安全。

已浇筑完成一节段混凝土之后立刻进行下一节段钢筋施工工序，钢筋绑扎完成后即可将最下层大面积钢模板脱模、提升至待浇筑节段进行下一节段的混凝土浇筑工序。

该方法有翻模施工的优点，如控制错台、漏浆。但内腔采用滑模，故该体系无法设置拉杆，使内、外模侧压力无法有效抵消，特别是对宽墩，模板中间的侧压力无法有效解决，虽在技术中可设置支撑在桁架的顶杆，但控制胀模效果还是不明显。且在浇筑混凝土前，外桁架支撑杆？覬48×3.5钢管悬壁长度达2.7m，侧向刚度小。在浇筑混凝土时，外桁架在外界荷载作用下，易晃动，带动模板的偏位，使浇筑的墩柱偏位。体系从最下层平台到顶层平台的通道设置困难，如非设置，需切割桁架杆件，降低了桁件的安全系数。且该支架体系需专业工厂加工，加工精度较高。埋设在墩柱里面的支撑钢管不能重复使用，需项目自身投入，增加了施工成本。但在进行翻滑施工的过程中也存在不利点，滑翻结合，每次才能浇筑2.25m，增加了报检次数，工序时间，也增加了质检资料，同时也增加了混凝土的接土数量，给砼外观、质量造成一定影响。

3  轻型封闭式翻模施工

3.1 方案概述

根据黔交质〔2017〕59号《贵州省淘汰工艺清单地》 40m以上高墩严禁采用翻模施工。

传统翻模施工有实体外观质量好、模板支撑牢固，可设置对拉杆，有效解决混凝土侧压力。材料投入少，工艺简单，可直接使用塔吊提升，不需要再安装专用提升油泵。错台控制较好，不易漏浆。但在高墩施工时，拆除最下一节模板时，无拆模板平台，人需在拆除的模板上作业，安全无法得到保障。

为充分发挥统翻模施工的优点，避开其缺点，设置了独立于模板体系的轻型外架。使操作平台与模板体系分开，保障了拆模时的安全，同时也发挥了翻模的优点。

3.2 轻型封闭式外架设计

预埋钢棒支撑及底座：封闭式提升防护系统采用槽钢焊接成底座，在墩柱上预埋钢棒支撑底座，从而达到防护系统以墩柱连接的目的。钢棒直径为50mm、总长度1000mm，埋入墩柱500mm，单支墩在横桥向每断面设3根，每套模板配6根。

底座主梁部分采用2根[28a槽钢拼装成方形，横桥向长8.5m、顺桥向长6m，防护支架底座采用2根[25a槽钢拼焊成方形，间距1.5m、长1.5m，外侧用L75角钢连接接，使整修底座焊接成整体。详见图5。

防护系统：防护系统采用？准50钢管搭设支架，既有安全防护功能，也起到操作平台的作用。支架搭设宽度70cm，横向间距150cm、竖向步距150cm，搭设高度12m。支架内部设爬梯，每层爬梯高4.5m，平台通道用20mm厚木板搭平台，入口与施工电梯口连接，通过爬梯进入墩柱内部进行施工作业。详见图6。

提升系统：提升系统采用10T电动葫芦进行牵引，上端锚固在墩柱主筋上，提升点在防护系统底座上焊接吊环，吊环设于横桥向双拼[28槽钢上，每支桥墩设4个（即4只葫芦提升）。详见图7。

墩柱第一模、第二模（9m高）采用临时支架施工，第三模施工时开始埋设钢棒。混凝土浇筑前在墩柱内埋套筒，拆模后清理完套筒内的杂物，插入钢棒开始安装底座。底座安装完成后在上方安装支架;支架钢管底部与底座焊接牢固;支架搭设完毕后再安装人行爬梯;防护系统完成后再进行模板翻转、钢筋安装及混浇筑施工。（图8）

随着墩柱施工往上逐节爬升时防护系统随节段提升，墩顶施工完成后可作为刚构0#段支架施工平台;待0#块施工完成后对系统进行拆除。

4  结语

①松坎特大桥的高墩均采用该方法施工，该轻型外架可让作业班组自行加工，材料用量少、加工费用低，且均能重復利用。充分发挥翻模施工的优点，同时也避免了其不足。最大的优点在于使模板体系与操作平台分离，且外架在爬升过程中只用了四个葫芦，不需要外加设备，安全性高。外架能上、能下也可作为修饰平台。

②该技术有广阔的应用前景，适用于矩形等高墩的施工，可为今后其他高墩施工提供借鉴。

参考文献：

[1]靳进钊.山区高速公路互通小半径匝道桥架梁方案探讨[J].交通标化，2013（15）.

[2]李昌虎，武林.某互通匝道桥拼宽施工保通方案研究[J].工程与建设，2017（01）.

[3]靳长峰.地形复杂潮湿山区薄壁空心高墩翻模施工技术[J].价值工程，2018，37（16）：171-172.