一种高墩步履式液压提升模板系统

李广权

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

0 引 言

新中国成立后,随着公路建设的大规模进行,桥梁建设也得到很大的发展，高速公路建设逐渐向山区、深山区不断推进。在山区高速公路的建设中，高墩桥梁普遍存在，高墩施工是我们始终面临的难题。传统的高墩桥梁施工通常采用滑膜施工、爬模施工和翻模施工三种方法，付城洞对滑膜与爬模施工工艺的优缺点进行了详细介绍；周东野以实际工程为依托，探究了爬模施工的工艺流程及应注意的问题；吕剑对翻模施工工艺流程及质量控制进行了探讨。

传统施工方法中滑膜施工施工速度最快，但由于在模板提升过程中会对混凝土产生一定影响，浇筑质量较差；爬模施工由于工艺复杂，施工速度慢同时成本较高；翻模施工成本低但安全风险大。为解决传统施工方法的种种缺陷，本文提出采用步履式液压提升模板进行施工，并与传统施工工艺进行对比，分析了本方法在降低施工成本，提高施工效率等方面的显著优势。

1 传统施工工艺

目前常见的高墩桥梁施工方法有三种，分别为滑膜施工、爬模施工和翻模施工。三种方法各有利弊。

2 步履式液压提升模板

滑模施工速度快质量差，液压爬模浇筑质量好但速度较慢成本高，翻模施工成本低但安全风险大，由于三种传统的施工工艺中工作效率、混凝土品质、施工投入之间存在相互的冲突，为了平衡这三者矛盾，本文在现有常规的爬模、滑模、翻模等桥梁高墩的模板施工工艺基础上，针对山区施工的特殊地形条件提出了步履式液压提升模板施工系统。

2.1 技术特点

步履式液压提升模板施工工法是一种全新的施工方法。利用步履式模板装置，在浇筑完成墩身一节混凝土并绑扎好下一节钢筋后，安装内衬模，利用液压提升系统同步提升步履式模板装置。提升过程中，上、下外模架交替运动，上、下夹紧模板交替夹紧内衬模，确保内衬模在模架提升过程中与混凝土面静止不动。提升到预定位置后，上、下外模架均夹紧内衬模，接着刷脱模剂、浇筑混凝土、绑扎下一节钢筋。在无需等待混凝土形成较高强度便又可以进行模架提升，通过如此反复作业，便可相对连续的进行混凝土浇筑，直到完成该墩柱施工。

与传统的施工工艺相比步履式液压提升模板施工具有以下特点。

(1)采用浇筑时在墩柱预先埋设的钢管作为模板提升受力杆件，模板系统提升时的荷载通过竖向埋设的钢管传递给下部的墩柱混凝土，大大减小了对混凝土早期强度的要求，浇筑后未形成较高强度即可进行模板提升，从而实现混凝土连续循环浇筑，大大加快了施工进度，可科学有效缩短施工工期。

(2)本系统采用模板背架与面板(内衬模)分离的技术，与滑模相比，模板提升时对已浇筑的混凝土表面不存在扰动，使混凝土的外观质量进一步加强。同时模架提升过程中与内衬模表面不接触，大大降低了提升系统的提升力，使桥梁中心线更容易控制，施工精度得到显著提高。

(3)由于模板结构及部件均采用拼装式，运输、装拆方便，可重复使用，能有效降低施工成本。

(4)液压控制系统集中设置，操作程序简单、操作面宽、配套设备少。整个结构位于桥墩空心部位，为施工人员后续浇筑混凝土留出了足够的空间，不干扰施工。

(5)操作平台及护栏集成化，整个模板系统规范整洁，有效改善工人施工环境，施工安全得到更有效保障。

2.2 技术优势

与传统施工工艺相比，采用步履式液压提升模板进行施工的优势在于减轻了施工效率、施工成本及施工安全性之间的矛盾。表2为几种施工工艺施工成本对比分析，表3为施工进度对比分析。

表3 施工进度对比分析表

由表中数据可以看出：爬模施工与翻模施工不仅施工成本较高，施工效率也较低；滑膜施工施工速度较快，但由于施工时依赖施工人员操作经验，施工质量不高；而采用步履式模板施工不仅施工速度快、成本低，施工质量也能得到保证。

同时从安全质量方面考虑，步履式模板提升简单，外操作架相对静止滑动，且上下通道一次成型，实现了将高空作业向平地作业的转变，有效降低了施工难度与风险。

2.3 工艺流程

步履式液压提升模板施工工艺流程如图1。

图1 步履式液压提升模板施工工艺流程

3 工程应用

新田坡特大桥是遵义至贵阳高速公路扩容工程上的一座主跨200 m的预应力连续刚构桥。桥跨布置为2×40 m+106 m+3×200 m+106 m+6×40 m，最大墩高160 m。

本文以遵义至贵阳扩容工程第10合同段为依托，选取长滩河特大桥引桥10#墩用于步履式液压提升模板施工试验，其墩高为45 m。试验中除墩脚1#节段用普通钢模板，其余部分均采用步履式液压提升模板进行浇筑施工。

该桥10#墩于2016年10月首次采用步履式模板浇筑开始试验，并于2017年8月顺利封顶，试验时的施工速度达到了每天4 m，施工效率得到了显著提高，为山区高墩桥梁的施工提供了新思路，具有很高的推广价值。

4 结 语

高墩施工一直是山区高速公路建设中的一大难题，本文介绍了一种新型桥梁高墩施工装置——步履式液压提升模板，与传统的施工方法相比，它具有施工效率高、混凝土外观质量好、施工成本低、施工安全性高等优势，为解决山区高墩桥梁施工这一难题提供了新方法。同时本模板在新田坡特大桥的施工中进行了试验，经过实际应用表明本方法能够在保证桥梁结构体系的刚度、强度、稳定性及耐久性的基础上，显著提高施工效率，降低工程总造价，给山区桥梁施工提供了新型施工工艺。