一種高墩步履式液壓提升模板系統

李廣權

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

0 引 言

新中國成立后,隨著公路建設的大規模進行,橋梁建設也得到很大的發展，高速公路建設逐漸向山區、深山區不斷推進。在山區高速公路的建設中，高墩橋梁普遍存在，高墩施工是我們始終面臨的難題。傳統的高墩橋梁施工通常采用滑膜施工、爬模施工和翻模施工三種方法，付城洞對滑膜與爬模施工工藝的優缺點進行了詳細介紹；周東野以實際工程為依托，探究了爬模施工的工藝流程及應注意的問題；呂劍對翻模施工工藝流程及質量控制進行了探討。

傳統施工方法中滑膜施工施工速度最快，但由于在模板提升過程中會對混凝土產生一定影響，澆筑質量較差；爬模施工由于工藝復雜，施工速度慢同時成本較高；翻模施工成本低但安全風險大。為解決傳統施工方法的種種缺陷，本文提出采用步履式液壓提升模板進行施工，并與傳統施工工藝進行對比，分析了本方法在降低施工成本，提高施工效率等方面的顯著優勢。

1 傳統施工工藝

目前常見的高墩橋梁施工方法有三種，分別為滑膜施工、爬模施工和翻模施工。三種方法各有利弊。

2 步履式液壓提升模板

滑模施工速度快質量差，液壓爬模澆筑質量好但速度較慢成本高，翻模施工成本低但安全風險大，由于三種傳統的施工工藝中工作效率、混凝土品質、施工投入之間存在相互的沖突，為了平衡這三者矛盾，本文在現有常規的爬模、滑模、翻模等橋梁高墩的模板施工工藝基礎上，針對山區施工的特殊地形條件提出了步履式液壓提升模板施工系統。

2.1 技術特點

步履式液壓提升模板施工工法是一種全新的施工方法。利用步履式模板裝置，在澆筑完成墩身一節混凝土并綁扎好下一節鋼筋后，安裝內襯模，利用液壓提升系統同步提升步履式模板裝置。提升過程中，上、下外模架交替運動，上、下夾緊模板交替夾緊內襯模，確保內襯模在模架提升過程中與混凝土面靜止不動。提升到預定位置后，上、下外模架均夾緊內襯模，接著刷脫模劑、澆筑混凝土、綁扎下一節鋼筋。在無需等待混凝土形成較高強度便又可以進行模架提升，通過如此反復作業，便可相對連續的進行混凝土澆筑，直到完成該墩柱施工。

與傳統的施工工藝相比步履式液壓提升模板施工具有以下特點。

(1)采用澆筑時在墩柱預先埋設的鋼管作為模板提升受力桿件，模板系統提升時的荷載通過豎向埋設的鋼管傳遞給下部的墩柱混凝土，大大減小了對混凝土早期強度的要求，澆筑后未形成較高強度即可進行模板提升，從而實現混凝土連續循環澆筑，大大加快了施工進度，可科學有效縮短施工工期。

(2)本系統采用模板背架與面板(內襯模)分離的技術，與滑模相比，模板提升時對已澆筑的混凝土表面不存在擾動，使混凝土的外觀質量進一步加強。同時模架提升過程中與內襯模表面不接觸，大大降低了提升系統的提升力，使橋梁中心線更容易控制，施工精度得到顯著提高。

(3)由于模板結構及部件均采用拼裝式，運輸、裝拆方便，可重復使用，能有效降低施工成本。

(4)液壓控制系統集中設置，操作程序簡單、操作面寬、配套設備少。整個結構位于橋墩空心部位，為施工人員后續澆筑混凝土留出了足夠的空間，不干擾施工。

(5)操作平臺及護欄集成化，整個模板系統規范整潔，有效改善工人施工環境，施工安全得到更有效保障。

2.2 技術優勢

與傳統施工工藝相比，采用步履式液壓提升模板進行施工的優勢在于減輕了施工效率、施工成本及施工安全性之間的矛盾。表2為幾種施工工藝施工成本對比分析，表3為施工進度對比分析。

表3 施工進度對比分析表

由表中數據可以看出：爬模施工與翻模施工不僅施工成本較高，施工效率也較低；滑膜施工施工速度較快，但由于施工時依賴施工人員操作經驗，施工質量不高；而采用步履式模板施工不僅施工速度快、成本低，施工質量也能得到保證。

同時從安全質量方面考慮，步履式模板提升簡單，外操作架相對靜止滑動，且上下通道一次成型，實現了將高空作業向平地作業的轉變，有效降低了施工難度與風險。

2.3 工藝流程

步履式液壓提升模板施工工藝流程如圖1。

圖1 步履式液壓提升模板施工工藝流程

3 工程應用

新田坡特大橋是遵義至貴陽高速公路擴容工程上的一座主跨200 m的預應力連續剛構橋。橋跨布置為2×40 m+106 m+3×200 m+106 m+6×40 m，最大墩高160 m。

本文以遵義至貴陽擴容工程第10合同段為依托，選取長灘河特大橋引橋10#墩用于步履式液壓提升模板施工試驗，其墩高為45 m。試驗中除墩腳1#節段用普通鋼模板，其余部分均采用步履式液壓提升模板進行澆筑施工。

該橋10#墩于2016年10月首次采用步履式模板澆筑開始試驗，并于2017年8月順利封頂，試驗時的施工速度達到了每天4 m，施工效率得到了顯著提高，為山區高墩橋梁的施工提供了新思路，具有很高的推廣價值。

4 結 語

高墩施工一直是山區高速公路建設中的一大難題，本文介紹了一種新型橋梁高墩施工裝置——步履式液壓提升模板，與傳統的施工方法相比，它具有施工效率高、混凝土外觀質量好、施工成本低、施工安全性高等優勢，為解決山區高墩橋梁施工這一難題提供了新方法。同時本模板在新田坡特大橋的施工中進行了試驗，經過實際應用表明本方法能夠在保證橋梁結構體系的剛度、強度、穩定性及耐久性的基礎上，顯著提高施工效率，降低工程總造價，給山區橋梁施工提供了新型施工工藝。