楊文杰，劉 雄

(1.浙江省交通工程建設(shè)集團有限公司市政分公司;2.長沙理工大學(xué))

1 工程概況

龍山至永順高速公路鄭家寨大橋及苗新大橋分別位于湖南省龍山縣紅巖溪鎮(zhèn)卜納洞村及苗興村，分別跨河流及溪溝，溝谷兩側(cè)山坡較陡，兩岸山頂與溝谷底部高差達245 m。鄭家寨大橋及苗新大橋橋長分別為706.16 m、286.24 m(以左右幅平均值計)。上部結(jié)構(gòu)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁，采用先簡支后連續(xù)。鄭家寨大橋左右線分別為5 聯(lián)18跨、5 聯(lián)17 跨，具體布置為4 ×40 m +3 ×40 m +3 ×40 m +3 ×40 m+5 ×40 m、4 ×40 m+3 ×40 m+3 ×40 m+3 ×40 m+4 ×40 m;苗新大橋左右線分別為1 聯(lián)6 跨、1 聯(lián)8 跨。下部結(jié)構(gòu)為空心薄壁墩和柱式墩、樁基礎(chǔ)。

鄭家寨大橋、苗新大橋共有空心薄壁墩23 個，其中等截面空心薄壁墩11 個，變截面薄壁空心墩12 個，高度在42.11～93.669 m 之間。等截面薄壁空心墩截面尺寸有3 m ×5 m、3.2 m×5.5 m 兩種，對應(yīng)橋墩壁厚分別為50 cm、60 cm，其中順橋向?qū)挒? m(3.2 m)，橫橋向?qū)? m(5.5 m)。變截面薄壁空心墩墩頂截面尺寸為2.7 m×5 m，墩身薄以1∶100坡度向下擴大，墩身壁厚為60 cm。

2 施工方案比選

2.1 空心墩常規(guī)施工方法及優(yōu)缺點

空心薄壁高墩施工一般采用的施工方法有滑模、液壓爬模及翻模。

滑模施工速度快，但混凝土外觀質(zhì)量差，工藝要求嚴(yán)格，需要專業(yè)施工人員，質(zhì)量難以控制，管理難度較大。

液壓爬模施工具有大模板及滑模共同的優(yōu)點，墩身垂直度及平整度容易控制，外觀質(zhì)量好，安全系數(shù)高，但結(jié)構(gòu)相比翻模要復(fù)雜，造價高。

翻模施工工藝簡單，外觀質(zhì)量一般，能充分利用用于材料垂直提升的塔吊，投入較少，但翻模一般分三層，上層模板以下層模板作為支承，施工速度較慢，控制相對較難，安全系數(shù)低。

懸臂爬模施工是最近幾年出現(xiàn)一種新型模板體系，原理是對翻模的一種改進，提高了安全系數(shù)、外觀質(zhì)量和施工進度。

結(jié)合本橋?qū)嶋H從工期、安全性能、經(jīng)濟和技術(shù)先進方面綜合比較，懸臂爬模施工處于優(yōu)勢，最終研究決定采用懸臂爬模施工。

2.2 懸臂模板優(yōu)點

懸臂模板體系，是相對傳統(tǒng)的支架體系，有許多優(yōu)點:

(1)模板同支架一起吊裝，模板不落地，即節(jié)省了空間又減少了模板的磨損、碰撞，增加模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)。

(2)提供全方位的操作平臺，施工單位不必重復(fù)搭設(shè)操作平臺而浪費材料和勞動力。

(3)結(jié)構(gòu)施工誤差小，糾偏簡單，施工誤差可逐層消除。

(4)施工速度快，可以提高工程施工速度(平均4 d 一層)，最快的可達到3 d。

(5)模板部分可整體后移600 mm。

(6)模板部分可相對支撐架部分上下左右調(diào)節(jié)，使用靈活。

(7)利用斜撐模板可前后傾斜，最大角度為±18°。

(8)架體部分重量輕，結(jié)構(gòu)合理。

(9)主體部件各部分可自由拆卸和組拼，便于運輸和存放。

(10)各連接件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，通用性強。

3 模板設(shè)計

3.1 外模模板

(1)懸臂模板的組成

懸臂模板主要由六部分組成:主背楞、模板、后移裝置、斜撐承重三角架、埋件系統(tǒng)、吊平臺。兩榀支架作為一個單元塊。

模板系統(tǒng)采用面板(面板厚21 mm，芬蘭進口維薩板)與木工字梁相結(jié)合的模板體系。

(1)等截面外模板設(shè)計(以5 500 mm×3 200 mm 等截面墩為例)

(2)變截面外模板設(shè)計(以6 863 mm×4 563 mm 變截面墩為例)

考慮到變截面墩身為雙向收分結(jié)構(gòu)，為方便施工，外模采用兩端固定模板+中間抽塊模板(按N ×90 mm 變化)進行變化，施工前應(yīng)提前準(zhǔn)備各種抽塊模板，模板上升固定位置時進行對號拆換。

3.2 內(nèi)模模板

內(nèi)模板采用2 cm 竹膠板拼裝而成，豎向背楞采用8 cm方木，最大間距52.5 cm，水平背楞為雙10 cm 方木，間距1.2 m。其中，變截面內(nèi)模采用同外模模板抽塊變化相同的形式實現(xiàn)變化。

4 施工步驟及工藝流程

4.1 施工步驟

空心薄壁墩采用分節(jié)循環(huán)施工，每標(biāo)準(zhǔn)節(jié)施工高度為4.5m。施工步驟為:

第一步，先按常規(guī)方法綁扎鋼筋、立模，澆筑第一節(jié)墩身混凝土?xí)r，需預(yù)埋好模板固定裝置;在模板就位前，通過模板面板上的孔，將埋件系統(tǒng)(埋件板、受力螺桿、爬錐)用M36X60 高強螺栓臨時固定在模板上。

第二步，拆除模板，安裝支架，將模板系統(tǒng)整體提升掛在預(yù)埋的爬錐上，綁扎安裝鋼筋、合模、澆筑混凝土，完成第二節(jié)墩身施工。

第三步:整體提升懸臂模板系統(tǒng)至下一節(jié)段，安裝吊平臺，拆除上一節(jié)段預(yù)埋爬錐，以此不斷提升模板澆筑混凝土，循環(huán)施工直至設(shè)計高程。

4.2 施工工藝流程

施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程圖

5 質(zhì)量控制

加強面板保護，表面涂專用脫模劑，破損部位用摻有固化劑的樹脂或膩子填補，嚴(yán)禁用鐵質(zhì)鏟清除表面。模板安裝完成后，斷面轉(zhuǎn)角處用對拉螺桿拉緊，保證模板整體性。

模板拼裝成型標(biāo)準(zhǔn):板面對角線誤差小于3 mm，兩塊模板拼縫間隙±0.5 mm，板面平整度±0.5 mm，局部變形不大于1 mm。為保證澆筑節(jié)段上下接縫無錯臺和漏漿現(xiàn)象，模板需與已澆筑混凝土上沿反包15 cm，并貼合緊密。

6 結(jié) 語

鄭家寨大橋及苗新大橋的空心薄壁高墩施工中采用懸臂模板施工技術(shù)，有效克服墩身施工的難點，施工效果顯著，主要體現(xiàn)在施工工期速度快、施工質(zhì)量美觀、施工成本合理，具有較高的推廣價值。在等截面空心薄壁高墩懸臂爬模施工中對內(nèi)模板進行了優(yōu)化，使模板提升過程中實現(xiàn)了內(nèi)模與外模整體提升，每一節(jié)段4 d 即可完成，提高了工效，縮短了施工周期。

［1］吳新民，大溪豐大橋箱型空心薄壁高墩身施工技術(shù)［J］.公路交通科技(應(yīng)用技術(shù)版)，2011，(8):289－291.

［2］吳秋良，劉宗建.變截面空心薄壁墩懸臂爬模施工技術(shù)［J］.重慶建筑，2009，8(69):16－18.

［3］劉艷霞.變截面空心薄壁高墩懸臂爬模施工技術(shù)［J］.鐵道建筑技術(shù)，2013(4):113－115.

［4］公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范(JTJ041－ 2000)［S］.

［5］交通部第一公路工程總公司.公路施工手冊:橋涵(上冊)［M］.北京:人民交通出版社，2000.