可調圓弧懸臂爬模在圓端形變截面高墩中的應用

王富春

摘 要：隨著橋梁事業的飛速發展，高墩、大跨結構的橋梁比比皆是，多種結構輕便，經濟適用類型的模板在工程中先后被開發并應用。文章結合黃韓侯鐵路芝水溝特大橋下部空心墩施工，闡述可調圓弧懸臂爬模在此類橋墩施工中的優越性、施工方法及注意事項。

關鍵詞：可調圓弧；懸臂；變截面高墩；施工方法

中圖分類號：U445 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）04-0135-02

Abstract： With the rapid development of bridge construction， bridges with high piers and long span structures are everywhere. The templates of light structure and economical application type have been developed and applied in engineering. Combined with the construction of hollow piers in the lower part of Zhishuigou Bridge of Huanghanhou Railway， this paper expounds the advantages， construction methods and matters needing attention of adjustable arc cantilever climbing formwork in the construction of this kind of bridge pier.

Keywords： adjustable arc； cantilever； variable section high pier； construction method

1 工程概況

皇陵至韓城至侯馬鐵路芝水溝特大橋位于黃土溝壑區，跨越芝水溝主、支溝，溝梁交錯，場地狹窄，交通運輸極其困難。橋梁全長1608.9m，上部結構為雙線[（2×48m+17×64m）預應力混凝土簡支箱梁+（7×32m+2×24m）預應力混凝土簡支T梁]，橋高84m。下部空心墩共計19個，圓端形變截面形式，分布于溝頂、半坡、溝底，40m以下墩7個，40以上至70m墩10個，70m以上墩2個，最高墩為79m。坡比為45：1。

2 與鋼模板相比較可調圓弧懸臂爬模的優點

2.1 經濟，可循環使用，能大大節約施工成本

根據模板招投標結果顯示，一套79m高橋墩鋼模內外模約480T，加工成本336萬元，扣減回收成本48萬元后所需成本288萬元；一套70m高橋墩的可調圓弧懸臂爬模租賃成本52萬元，全橋40m以上墩12個，采用四套可調圓弧懸臂鋼木組合模板，三個循環即可完成高墩施工，每個循環只需增加一次切削掉的圓弧調節模板面板，模板成本208萬元，能節約成本80萬元。

2.2 結構重量輕，體積小，適合場地條件差的工況

該模板體系主要由模板系統、架體與操作平臺系統、預埋錨固系統組成。模板系統包括H20木工字梁、18mm覆膜膠合板模板、2[12鋼背楞、d20對拉螺栓、d20鑄鋼母聯墊等。架體與操作平臺系統包括上架體、可調斜撐、上操作平臺、下架體、下操作平臺、吊平臺、縱向聯系梁、欄桿及安全網等。預埋錨固系統包括M30受力螺栓，爬升錐體，高強拉桿及錨固錐體。可調圓弧模板高度4.65m，澆筑節段4.5m，下包100mm，上懸50mm，。全部原材料可運輸到橋墩旁邊再進行組裝，所需施工場地能夠擺放下相同高度的鋼模板內外模即可。

2.3 操作簡單，適用性廣，實體外觀能夠保證

單塊模板中，面板與豎肋（木工字梁）采用自攻螺絲連接，豎肋與橫肋（木梁連接器）采用連接爪連接，通過調整調節器將模板調成需要的弧度。各連接件標準化程度高，通用性強，可制作出半徑大于1.8m的任何弧度模板。而且面板采用的是進口覆膜膠合板，表面平整光滑，剛度好，不易損壞。

2.4 系統自帶操作平臺，安全性能好，適于高空作業

頂平臺寬0.7m，模板操作平臺寬2.4m，用于綁扎鋼筋、安裝加固模板等；吊平臺用于提升模板后對上節段混凝土缺陷的修補，拆除預埋件。步板均采用5cm模板，安全護欄統一高度1.2m，平臺外側及底部懸掛安全網，能夠很好地保證操作人員安全。

3 可調圓弧懸臂爬模施工方法

3.1 模板的拼裝

以6#圓端形橋墩為例，墩高79m，最大截面圓弧直徑11.12m，弧長17.458m，兩圓弧間直段3m。按照模板廠家設計并經過檢算出具的模板分塊尺寸，3m直板段拼裝成一塊模板，圓弧段從連接直模板處開始，分段尺寸3*2.4m+2*1.53m+3*2.4m。按照45：1坡比計算出4.5m高位置橋墩截面尺寸，在1.53m寬模板上切削掉多余模板。

3.1.1 首先在橋墩附近設置一個10*10m的拼裝平臺，平整度 5mm。

3.1.2 按照每塊模板設計間距及數量將木工字梁擺放好，鋪覆膜膠合板，用自攻螺絲與木工字梁固定。

3.1.3 翻轉模板，安裝木梁連接器、模板邊加強角鋼肋、安裝調節系統，通過調節系統帶動模板發生彎曲，直至模板的彎曲半徑達到設計值。

3.1.4 用可調鋼框夾具連接各可調圓弧單元模板，按照以上步驟依次加工出內、外模板。

3.2 施工流程

按照每節段4.5m依次施工墩底實心段、空心段，墩頂實心段利用該體系操作平臺，單獨加工模板施工。

3.2.1 實心段施工。利用組裝好的外模施工墩身實心段，鋼筋安裝完成后，按照測量放樣點位，組立3m寬直段模板，圓弧段模板，安裝好對拉螺桿，校正模板上口并加固。安裝主平臺三腳架位置預埋埋件系統，用安裝螺栓固定在模板上，澆筑混凝土。

3.2.2 第一節空心段施工。拆除模板及支架，清理模板表面雜物，按設計圖紙將主平臺三腳架掛在相應的埋件點上（兩榀組成一個單元），插入銷子，確保架體與受力螺栓牢固連接。安裝模板操作平臺、護欄，進行第一節空心段鋼筋安裝。將單塊外模、上架體、頂平臺三腳架組拼后，采用吊具安裝外模，就位后安裝可調斜撐調整模板的垂直度。外模安裝完畢后，安裝內模、對拉螺桿，校正、加固。通過錨固裝置將模板下沿與上次澆筑完的砼結構表面頂緊，確保不漏漿和不錯臺。按設計位置安裝埋件系統，澆筑第一節空心段混凝土。

3.2.3 第二節及以上空心段施工。拆除外模板及上架體、斜支撐，調整模板弧度。提升單元三腳架按設計就位（第一次提升），安裝吊平臺，拆除前一次可周轉的預埋件，以備用。安裝第二節空心段鋼筋，安裝模板體系，校正、加固，澆筑混凝土。重復以上操作（第二次提升），依次完成空心節段施工。

4 過程中需注意的幾個問題

（1）模板系統各結構及受力部件必須根據實際情況進行應力檢算。（2）埋件系統位置必須準確。（3）模板拆除須等到混凝土強度達到10MPa后才能進行。（4）懸臂模板提升必須在白天進行；當遇到雷雨天氣或風力達到5級以上時不得進行作業。（5）懸臂支架上不能堆放過重的物品，如鋼筋等。（6）過程中經常檢查模板吊鉤、斜支撐及平臺連接處螺栓是否松動，發現問題及時處理。

5 結束語

目前經濟的發展加劇了對我國橋梁工程的需求，適應各種結構形式的模板體系也將越來越多。本文通過實際案例介紹了可調圓弧懸臂爬模在空心薄壁高墩施工中的應用，為以后類似工程提供了參考價值。

參考文獻：

[1]鐵道部第三工程局.鐵路工程施工技術手冊-橋涵（中冊）[M].北京：中國鐵道出版社，1994.

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