橋梁工程中無支架翻模技術(shù)運(yùn)用分析

吳學(xué)軍

（濂溪區(qū)交通運(yùn)輸局，江西 九江 332005）

0 引言

橋梁工程中無支架翻模技術(shù)采用了一系列先進(jìn)的工藝和設(shè)備，在橋梁翻模過程中無須搭設(shè)支架，從而大大簡化了施工流程。該技術(shù)利用專用的懸掛裝置、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，將橋梁結(jié)構(gòu)平穩(wěn)地翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，完成對橋梁的修復(fù)、加固或改造工作。與傳統(tǒng)的翻模技術(shù)相比，無支架翻模技術(shù)具有施工速度快、安全可靠、對橋梁結(jié)構(gòu)影響小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

1 無支架翻模技術(shù)

無支架翻模技術(shù)是一種創(chuàng)新技術(shù)，在橋梁翻模過程中能夠減少或省略支架。在傳統(tǒng)的橋梁翻模過程中，需要搭設(shè)大量支架來保持橋梁穩(wěn)定，不僅會增加施工難度和延長施工周期，還會帶來額外的工程成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。無支架翻模技術(shù)利用先進(jìn)的懸掛裝置、液壓系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，無須額外支撐。這種技術(shù)在施工過程中能夠大大簡化工序和流程，提高施工效率，同時(shí)降低施工成本和安全風(fēng)險(xiǎn)。無支架翻模技術(shù)的關(guān)鍵在于準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)分析和合理的施工方案設(shè)計(jì)。在施工前，需要對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面的力學(xué)分析和模擬計(jì)算，確保在翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)過程中不會發(fā)生結(jié)構(gòu)失穩(wěn)或破壞現(xiàn)象。設(shè)計(jì)施工方案時(shí)要考慮懸掛裝置的合理布置、液壓系統(tǒng)的控制精度和穩(wěn)定性等，以確保施工過程的安全性和穩(wěn)定性[1]。

2 無支架翻模技術(shù)要點(diǎn)

2.1 工程概況

某橋梁建設(shè)在山嶺地帶，地形條件比較復(fù)雜，長度為970m，半幅橋面凈寬尺寸11m。該橋梁工程基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)選用的是空心薄壁墩聯(lián)合群樁、樁柱結(jié)構(gòu)，墩壁結(jié)構(gòu)厚度為60cm，高度為50～62m，截面尺寸為5.2m×3.2m。考慮到該項(xiàng)目的具體情況，選擇3 節(jié)模板的形式，運(yùn)用無支架翻模技術(shù)，單節(jié)高度為2.25m。因?yàn)樵擁?xiàng)目的主筋數(shù)量較多，在運(yùn)輸、安裝等階段有較高的難度，施工單位經(jīng)過綜合分析，選用平行矩形框架形式，使項(xiàng)目順利完成。

2.2 加強(qiáng)模板與平臺安裝管理

2.2.1 模板制作

第一，墩身結(jié)構(gòu)尺寸比較大，為了使質(zhì)量、效率達(dá)到要求，設(shè)計(jì)為兩層模板形式，單層高度3m。每一節(jié)模板澆筑完成后即可翻升一層模板，再進(jìn)行其他結(jié)構(gòu)的澆筑施工，逐一完成每個(gè)部位的施工。

第二，在薄壁空心墩身施工環(huán)節(jié)，采用兩套模板開展施工作業(yè)。在外模板設(shè)計(jì)上，選用大塊鋼模板形式，尺寸誤差不超過1mm，并加強(qiáng)縫隙部位處理。在現(xiàn)場安裝過程中，采用泡沫塑料進(jìn)行密封處理，將之粘貼在接縫部位，并使用拉桿緊密連接，防止接縫不嚴(yán)密而產(chǎn)生漏漿問題。內(nèi)模采用6mm 鋼板制作，并設(shè)置肋板，以達(dá)到穩(wěn)定性效果，組合形成整體結(jié)構(gòu)。為避免掉角、漏漿等問題，結(jié)合現(xiàn)場情況，對薄壁墩身的各個(gè)拐角設(shè)置作出改進(jìn)和優(yōu)化，采用直徑2cm 的小圓角，使受力更加均勻，同時(shí)提升結(jié)構(gòu)性能。

第三，墩身空心頂部模板施工。按照設(shè)計(jì)方案的要求，在內(nèi)部預(yù)埋鋼板，并焊接牛腿結(jié)構(gòu)，在結(jié)構(gòu)成型后綁扎鋼筋，再開展混凝土澆筑施工。支架為永久性的，即施工后不需要取出。專業(yè)廠家按照設(shè)計(jì)方案，生產(chǎn)模板，之后按照設(shè)計(jì)方案開展現(xiàn)場模板組裝，達(dá)到結(jié)構(gòu)精度標(biāo)準(zhǔn)。模板組裝、焊接工作結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行磨光處理，使細(xì)節(jié)部位的質(zhì)量性能合格。若接縫部位出現(xiàn)漏漿問題，需使用雙面膠粘貼，以達(dá)到密封效果[2]。

2.2.2 平臺制作

首先，采用鋼管搭設(shè)內(nèi)部支架，為施工提供穩(wěn)定的支撐結(jié)構(gòu)。其次，逐步鋪設(shè)木板和鋼板，以滿足施工人員的行走需求。在外側(cè)模板施工中，應(yīng)采用分層逐塊的方法進(jìn)行平臺拼接，確保其與外模板連接緊密，形成整體結(jié)構(gòu)。最后，在平臺周邊設(shè)置防護(hù)欄桿，并懸掛封閉的安全網(wǎng)，以確保施工人員的安全。

2.2.3 整體安裝及加固

第一，進(jìn)行準(zhǔn)備工作。確定合適的翻模設(shè)備，如大型起重機(jī)、液壓翻模機(jī)等，并確保其能夠承載預(yù)制構(gòu)件的重量，同時(shí)準(zhǔn)備各種連接材料、支撐裝置和安全設(shè)備等。

第二，構(gòu)件翻轉(zhuǎn)。將預(yù)制構(gòu)件從水平位置逐漸傾斜翻轉(zhuǎn)，直到達(dá)到垂直位置。在這一過程中，需要嚴(yán)格控制構(gòu)件的傾斜速度和角度，以確保構(gòu)件翻轉(zhuǎn)安全平穩(wěn)進(jìn)行。

第三，整體安裝。構(gòu)件達(dá)到垂直位置，將其緩慢吊起并調(diào)整位置，使其與其他構(gòu)件或支座精準(zhǔn)對接，這一步需要高度的準(zhǔn)確性和協(xié)調(diào)性，以確保構(gòu)件的水平、垂直和橫向位置都符合設(shè)計(jì)要求。

第四，連接與固定。將構(gòu)件與其他構(gòu)件或支座進(jìn)行連接，常用的連接方式包括螺栓連接和焊接等。連接完成后，采取加固措施，如設(shè)置臨時(shí)支撐和加固構(gòu)件，以確保安全穩(wěn)定。

第五，進(jìn)行驗(yàn)收和調(diào)整。完成整體安裝后，進(jìn)行驗(yàn)收工作，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合設(shè)計(jì)和施工要求，如果發(fā)現(xiàn)問題，需要進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整和修復(fù)，以確保構(gòu)件的安全可靠性。

2.3 模板施工

2.3.1 準(zhǔn)備工作

按照設(shè)計(jì)方案要求進(jìn)行現(xiàn)場測量放樣，找平層使用水準(zhǔn)儀抄平掛線。在砂漿達(dá)到硬化要求下，進(jìn)行現(xiàn)場支模施工，確保各個(gè)部位的尺寸精度合格。

2.3.2 模板安裝

現(xiàn)場安裝塔式起重機(jī)，通過該設(shè)備完成模板吊裝，并采用人工輔助的方式，使模板安裝達(dá)到精確性要求。在安裝施工中，按照先外后內(nèi)的順序逐一完成安裝作業(yè)，應(yīng)用M18 螺栓、圍帶、拉桿等進(jìn)行連接，形成整體。根據(jù)需要安裝安全網(wǎng)，使平臺達(dá)到穩(wěn)定、可靠的效果。

2.3.3 立模檢查

第1 節(jié)模板安裝結(jié)束后，使用水準(zhǔn)儀對墩身位置、模板頂部標(biāo)高進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查達(dá)到精準(zhǔn)性要求，可根據(jù)施工計(jì)劃組織開展后續(xù)的施工作業(yè)。實(shí)施澆筑前先檢查支撐結(jié)構(gòu)的質(zhì)量是否合格，分析其是否滿足穩(wěn)定、牢固的要求。如果存在問題，應(yīng)及時(shí)采取糾正處理措施。在內(nèi)模板施工中，內(nèi)傾斜角度容易發(fā)生變化，所以要重點(diǎn)加強(qiáng)該參數(shù)檢測和控制。在現(xiàn)場澆筑施工中，組織專人看管模板，并落實(shí)各項(xiàng)防護(hù)處理措施[3]。

2.3.4 模板清理及涂油

在現(xiàn)場澆筑作業(yè)前，對模板結(jié)構(gòu)表面進(jìn)行清理，確保沒有任何雜物，以免影響施工效果，再涂抹一層柴油與機(jī)油2∶3 的混合液，達(dá)到涂抹均勻性的標(biāo)準(zhǔn)，表面達(dá)到油光狀態(tài)為合格。澆筑工作結(jié)束后，及時(shí)清理模板，并修整該結(jié)構(gòu)，可以使用磨光機(jī)清理灰漿，再用棉紗擦拭干凈。

2.3.5 模板爬升

第一，進(jìn)行前期準(zhǔn)備。在模板爬升前，需要確保施工現(xiàn)場的道路平整，周圍環(huán)境無干擾，以便于施工設(shè)備的操作和移動(dòng)。檢查所需設(shè)備和工具是否齊備，包括液壓系統(tǒng)、鋼絲繩、吊車等。

第二，確定爬升計(jì)劃。根據(jù)預(yù)制構(gòu)件的尺寸、重量和翻模角度，制訂詳細(xì)的模板爬升計(jì)劃。計(jì)劃中需要考慮爬升速度、停頓時(shí)間以及需要的支撐和固定措施。

第三，設(shè)置爬升設(shè)備。使用合適的液壓設(shè)備，如液壓缸或液壓千斤頂，將其固定在構(gòu)件底部或側(cè)面，確保設(shè)備的穩(wěn)定性，能夠承受構(gòu)件的重量。

第四，逐步爬升。通過液壓系統(tǒng)逐步增加液壓缸或液壓千斤頂?shù)母叨龋箻?gòu)件逐漸傾斜翻轉(zhuǎn)。在爬升過程中，需要嚴(yán)格控制爬升速度，確保安全平穩(wěn)。

第五，進(jìn)行支撐和固定。構(gòu)件達(dá)到預(yù)定的翻轉(zhuǎn)角度后，及時(shí)設(shè)置臨時(shí)支撐，防止構(gòu)件突然下滑或傾倒。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，使用鋼絲繩或固定夾具將構(gòu)件穩(wěn)固固定，以保證安全。

2.3.6 模板拆除

隨著施工不斷進(jìn)行，墩頂結(jié)構(gòu)施工完成之后，預(yù)留2 節(jié)模板不施工，并進(jìn)行混凝土強(qiáng)度檢測，強(qiáng)度超過10MPa 后，將模板拆除。拆除施工按照工藝方案要求遵循先底后頂?shù)捻樞蜻M(jìn)行，墩頂需要預(yù)埋吊裝環(huán)，并設(shè)置手拉葫蘆，組織專人操作，使模板拆除工作順利完成。

2.4 鋼筋施工

第一，結(jié)合不同鋼筋材質(zhì)、類型等信息，分批次檢查和驗(yàn)收，并分類存放，以免錯(cuò)誤使用。

第二，檢查鋼筋表面質(zhì)量，應(yīng)達(dá)到潔凈、平直、沒有任何銹蝕問題的標(biāo)準(zhǔn)。

第三，鋼筋連接可采用套筒擠壓方式，通過設(shè)備提供擠壓力組合形成整體結(jié)構(gòu)，相互咬合之后形成整體鋼筋。連接后進(jìn)行全面檢查，保證鋼筋形成穩(wěn)固的整體，結(jié)構(gòu)性能滿足工程要求。

第四，結(jié)合鋼筋類型、連接部位等差異，如受力鋼筋，需要在內(nèi)力較小的位置焊接連接，形成穩(wěn)固的整體結(jié)構(gòu)。

第五，在鋼筋連接部位設(shè)計(jì)保護(hù)層，厚度應(yīng)超過15mm，以達(dá)到良好的保護(hù)效果。加強(qiáng)控制連接鋼筋的橫向距離，使其處于合理范圍內(nèi)（15mm 以上）。

2.5 混凝土施工

2.5.1 原材料質(zhì)量控制

根據(jù)項(xiàng)目要求，選擇合格的水泥、砂石等材料，并落實(shí)質(zhì)量監(jiān)督檢查工作，切實(shí)提升混凝土材料質(zhì)量。

2.5.2 混凝土配合比設(shè)計(jì)與拌和

開始現(xiàn)場施工前，進(jìn)行配合比試驗(yàn)極為重要，各種材料加入比例符合要求，以滿足混凝土材料的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。選擇強(qiáng)制式拌和機(jī)進(jìn)行現(xiàn)場拌和制作，嚴(yán)格按照配合比參數(shù)進(jìn)行拌和，并進(jìn)行原材料檢測工作，達(dá)到充分拌和效果。為保證使混合料性能合格，可適量加入外加劑，不能超過水泥的0.3%[4]。拌和結(jié)束后，檢查混合料質(zhì)量，需要達(dá)到均勻、顏色一致效果，并進(jìn)行和易性、耐久性、強(qiáng)度方面的檢查，確保各項(xiàng)指標(biāo)符合工程要求。為了保證檢測精確性，從卸料流1/4～3/4 處取樣，通常進(jìn)行兩次取樣檢測，混凝土中砂漿密度兩次測值的相對誤差不應(yīng)大于0.8%。在現(xiàn)場澆筑環(huán)節(jié)，進(jìn)行坍落度檢測，一般坍落度應(yīng)處于70～90mm之間，水泥使用量為300kg/m，水灰比最大為0.5。應(yīng)按照隨拌隨用的原則進(jìn)行混凝土材料拌和，混凝土材料從出料到入模的時(shí)間應(yīng)控制在15min 以內(nèi)，時(shí)間過長，容易影響材料性能。

2.5.3 混凝土運(yùn)輸

混凝土材料拌和結(jié)束且檢驗(yàn)合格后，應(yīng)及時(shí)運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場。通常來說混凝土的裝載量為攪拌筒幾何容量的2/3 為最佳。在運(yùn)輸環(huán)節(jié)不能出現(xiàn)急加速、急剎車等情況，避免出現(xiàn)材料離析問題。

2.5.4 混凝土澆筑

模板、鋼筋等材料安裝結(jié)束后，應(yīng)在內(nèi)外模板之間設(shè)置溜槽結(jié)構(gòu)，通過該結(jié)構(gòu)完成入模施工。在現(xiàn)場澆筑作業(yè)中，采用分層澆筑方法，每層施工厚度不超過300mm。澆筑結(jié)束后，需插入振搗器，有序開展振搗施工作業(yè)，提高結(jié)構(gòu)的密實(shí)度。在振搗操作中，按照“快插慢拔”的方式進(jìn)行，確保各個(gè)點(diǎn)位都振搗到位，滿足施工要求。振搗器的移動(dòng)間距加強(qiáng)控制，一般為振搗棒直徑的1.5 倍，即30～40cm 之間。

在該工程項(xiàng)目的振搗施工中，振搗器插入深度為下層結(jié)構(gòu)的5cm 左右，振搗施工需達(dá)到均勻性要求，防止漏振、過振等情況，以表面不下沉、沒有氣泡為合格標(biāo)準(zhǔn)，確保各層連接緊密。此外，由于振搗會給結(jié)構(gòu)造成擾動(dòng)，需要組織施工人員對現(xiàn)場進(jìn)行全面檢查，若存在任何問題，應(yīng)立即組織人員處理[5]。

第一節(jié)模板強(qiáng)度超過10MPa 后，開始現(xiàn)場鑿毛施工，清理表面的雜物，然后開展下一節(jié)段施工，完成薄壁墩施工作業(yè)。

3 無支架翻模施工要點(diǎn)

第一，安裝無支架翻模前，必須進(jìn)行詳細(xì)的結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)。安排專門的人員對橋梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)計(jì)算和模擬分析，確定翻模過程中的受力情況、穩(wěn)定性要求等，通過準(zhǔn)確的結(jié)構(gòu)分析和設(shè)計(jì)，確保無支架翻模施工安全進(jìn)行。

第二，在無支架翻模施工環(huán)節(jié)，需要制訂科學(xué)合理的施工方案，考慮懸掛裝置的選擇和布置、液壓系統(tǒng)的控制方式、翻模過程中的步驟與順序等因素，確保施工方案能夠?qū)崿F(xiàn)模板的平穩(wěn)翻轉(zhuǎn)或旋轉(zhuǎn)，保證施工過程的安全性和穩(wěn)定性。

第三，在翻模系統(tǒng)安裝過程中，需要按照橋梁項(xiàng)目的建設(shè)要求，合理選擇合適的懸掛裝置、液壓設(shè)備及其他必要的工具和材料，確保設(shè)備的質(zhì)量和性能符合要求，并進(jìn)行充分的檢測和調(diào)試，保證施工質(zhì)量和橋梁的使用壽命。

第四，進(jìn)行無支架翻模安裝時(shí)，必須嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程，配備必要的安全設(shè)備，如安全帽、安全帶等。通過全面的風(fēng)險(xiǎn)評估和安全控制，確保施工人員的人身安全。同時(shí)在安裝階段，還要定期檢查設(shè)備和材料的安全狀況，及時(shí)消除潛在的安全隱患。

第五，在無支架翻模過程中，應(yīng)安排專人進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和記錄，要求施工人員做好翻模角度、位移、變形等參數(shù)分析。同時(shí)根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)，及時(shí)調(diào)整施工參數(shù)和方案，確保翻模過程的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。此外，進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)調(diào)整和加固，保證結(jié)構(gòu)橋梁的安全性和穩(wěn)定性。

4 結(jié)語

無支架翻模技術(shù)作為一種創(chuàng)新的橋梁工程施工技術(shù)，在提高施工效率、縮短施工周期等方面有巨大優(yōu)勢。然而無支架翻模技術(shù)的運(yùn)用仍面臨一些挑戰(zhàn)和限制，如技術(shù)成熟度、設(shè)備和材料的可靠性等方面。因此，需要進(jìn)一步加強(qiáng)研究和實(shí)踐，以推動(dòng)無支架翻模技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，為橋梁工程建設(shè)貢獻(xiàn)更大的力量。