桥梁工程中无支架翻模技术运用分析

吴学军

（濂溪区交通运输局，江西 九江 332005）

0 引言

桥梁工程中无支架翻模技术采用了一系列先进的工艺和设备，在桥梁翻模过程中无须搭设支架，从而大大简化了施工流程。该技术利用专用的悬挂装置、液压系统和控制系统，将桥梁结构平稳地翻转或旋转，完成对桥梁的修复、加固或改造工作。与传统的翻模技术相比，无支架翻模技术具有施工速度快、安全可靠、对桥梁结构影响小等诸多优点。

1 无支架翻模技术

无支架翻模技术是一种创新技术，在桥梁翻模过程中能够减少或省略支架。在传统的桥梁翻模过程中，需要搭设大量支架来保持桥梁稳定，不仅会增加施工难度和延长施工周期，还会带来额外的工程成本和安全风险。无支架翻模技术利用先进的悬挂装置、液压系统和控制系统，可实现桥梁结构平稳翻转或旋转，无须额外支撑。这种技术在施工过程中能够大大简化工序和流程，提高施工效率，同时降低施工成本和安全风险。无支架翻模技术的关键在于准确的结构分析和合理的施工方案设计。在施工前，需要对桥梁结构进行全面的力学分析和模拟计算，确保在翻转或旋转过程中不会发生结构失稳或破坏现象。设计施工方案时要考虑悬挂装置的合理布置、液压系统的控制精度和稳定性等，以确保施工过程的安全性和稳定性[1]。

2 无支架翻模技术要点

2.1 工程概况

某桥梁建设在山岭地带，地形条件比较复杂，长度为970m，半幅桥面净宽尺寸11m。该桥梁工程基础结构选用的是空心薄壁墩联合群桩、桩柱结构，墩壁结构厚度为60cm，高度为50～62m，截面尺寸为5.2m×3.2m。考虑到该项目的具体情况，选择3 节模板的形式，运用无支架翻模技术，单节高度为2.25m。因为该项目的主筋数量较多，在运输、安装等阶段有较高的难度，施工单位经过综合分析，选用平行矩形框架形式，使项目顺利完成。

2.2 加强模板与平台安装管理

2.2.1 模板制作

第一，墩身结构尺寸比较大，为了使质量、效率达到要求，设计为两层模板形式，单层高度3m。每一节模板浇筑完成后即可翻升一层模板，再进行其他结构的浇筑施工，逐一完成每个部位的施工。

第二，在薄壁空心墩身施工环节，采用两套模板开展施工作业。在外模板设计上，选用大块钢模板形式，尺寸误差不超过1mm，并加强缝隙部位处理。在现场安装过程中，采用泡沫塑料进行密封处理，将之粘贴在接缝部位，并使用拉杆紧密连接，防止接缝不严密而产生漏浆问题。内模采用6mm 钢板制作，并设置肋板，以达到稳定性效果，组合形成整体结构。为避免掉角、漏浆等问题，结合现场情况，对薄壁墩身的各个拐角设置作出改进和优化，采用直径2cm 的小圆角，使受力更加均匀，同时提升结构性能。

第三，墩身空心顶部模板施工。按照设计方案的要求，在内部预埋钢板，并焊接牛腿结构，在结构成型后绑扎钢筋，再开展混凝土浇筑施工。支架为永久性的，即施工后不需要取出。专业厂家按照设计方案，生产模板，之后按照设计方案开展现场模板组装，达到结构精度标准。模板组装、焊接工作结束后，及时进行磨光处理，使细节部位的质量性能合格。若接缝部位出现漏浆问题，需使用双面胶粘贴，以达到密封效果[2]。

2.2.2 平台制作

首先，采用钢管搭设内部支架，为施工提供稳定的支撑结构。其次，逐步铺设木板和钢板，以满足施工人员的行走需求。在外侧模板施工中，应采用分层逐块的方法进行平台拼接，确保其与外模板连接紧密，形成整体结构。最后，在平台周边设置防护栏杆，并悬挂封闭的安全网，以确保施工人员的安全。

2.2.3 整体安装及加固

第一，进行准备工作。确定合适的翻模设备，如大型起重机、液压翻模机等，并确保其能够承载预制构件的重量，同时准备各种连接材料、支撑装置和安全设备等。

第二，构件翻转。将预制构件从水平位置逐渐倾斜翻转，直到达到垂直位置。在这一过程中，需要严格控制构件的倾斜速度和角度，以确保构件翻转安全平稳进行。

第三，整体安装。构件达到垂直位置，将其缓慢吊起并调整位置，使其与其他构件或支座精准对接，这一步需要高度的准确性和协调性，以确保构件的水平、垂直和横向位置都符合设计要求。

第四，连接与固定。将构件与其他构件或支座进行连接，常用的连接方式包括螺栓连接和焊接等。连接完成后，采取加固措施，如设置临时支撑和加固构件，以确保安全稳定。

第五，进行验收和调整。完成整体安装后，进行验收工作，确保各项指标符合设计和施工要求，如果发现问题，需要进行相应的调整和修复，以确保构件的安全可靠性。

2.3 模板施工

2.3.1 准备工作

按照设计方案要求进行现场测量放样，找平层使用水准仪抄平挂线。在砂浆达到硬化要求下，进行现场支模施工，确保各个部位的尺寸精度合格。

2.3.2 模板安装

现场安装塔式起重机，通过该设备完成模板吊装，并采用人工辅助的方式，使模板安装达到精确性要求。在安装施工中，按照先外后内的顺序逐一完成安装作业，应用M18 螺栓、围带、拉杆等进行连接，形成整体。根据需要安装安全网，使平台达到稳定、可靠的效果。

2.3.3 立模检查

第1 节模板安装结束后，使用水准仪对墩身位置、模板顶部标高进行检查，经检查达到精准性要求，可根据施工计划组织开展后续的施工作业。实施浇筑前先检查支撑结构的质量是否合格，分析其是否满足稳定、牢固的要求。如果存在问题，应及时采取纠正处理措施。在内模板施工中，内倾斜角度容易发生变化，所以要重点加强该参数检测和控制。在现场浇筑施工中，组织专人看管模板，并落实各项防护处理措施[3]。

2.3.4 模板清理及涂油

在现场浇筑作业前，对模板结构表面进行清理，确保没有任何杂物，以免影响施工效果，再涂抹一层柴油与机油2∶3 的混合液，达到涂抹均匀性的标准，表面达到油光状态为合格。浇筑工作结束后，及时清理模板，并修整该结构，可以使用磨光机清理灰浆，再用棉纱擦拭干净。

2.3.5 模板爬升

第一，进行前期准备。在模板爬升前，需要确保施工现场的道路平整，周围环境无干扰，以便于施工设备的操作和移动。检查所需设备和工具是否齐备，包括液压系统、钢丝绳、吊车等。

第二，确定爬升计划。根据预制构件的尺寸、重量和翻模角度，制订详细的模板爬升计划。计划中需要考虑爬升速度、停顿时间以及需要的支撑和固定措施。

第三，设置爬升设备。使用合适的液压设备，如液压缸或液压千斤顶，将其固定在构件底部或侧面，确保设备的稳定性，能够承受构件的重量。

第四，逐步爬升。通过液压系统逐步增加液压缸或液压千斤顶的高度，使构件逐渐倾斜翻转。在爬升过程中，需要严格控制爬升速度，确保安全平稳。

第五，进行支撑和固定。构件达到预定的翻转角度后，及时设置临时支撑，防止构件突然下滑或倾倒。根据设计要求，使用钢丝绳或固定夹具将构件稳固固定，以保证安全。

2.3.6 模板拆除

随着施工不断进行，墩顶结构施工完成之后，预留2 节模板不施工，并进行混凝土强度检测，强度超过10MPa 后，将模板拆除。拆除施工按照工艺方案要求遵循先底后顶的顺序进行，墩顶需要预埋吊装环，并设置手拉葫芦，组织专人操作，使模板拆除工作顺利完成。

2.4 钢筋施工

第一，结合不同钢筋材质、类型等信息，分批次检查和验收，并分类存放，以免错误使用。

第二，检查钢筋表面质量，应达到洁净、平直、没有任何锈蚀问题的标准。

第三，钢筋连接可采用套筒挤压方式，通过设备提供挤压力组合形成整体结构，相互咬合之后形成整体钢筋。连接后进行全面检查，保证钢筋形成稳固的整体，结构性能满足工程要求。

第四，结合钢筋类型、连接部位等差异，如受力钢筋，需要在内力较小的位置焊接连接，形成稳固的整体结构。

第五，在钢筋连接部位设计保护层，厚度应超过15mm，以达到良好的保护效果。加强控制连接钢筋的横向距离，使其处于合理范围内（15mm 以上）。

2.5 混凝土施工

2.5.1 原材料质量控制

根据项目要求，选择合格的水泥、砂石等材料，并落实质量监督检查工作，切实提升混凝土材料质量。

2.5.2 混凝土配合比设计与拌和

开始现场施工前，进行配合比试验极为重要，各种材料加入比例符合要求，以满足混凝土材料的质量标准。选择强制式拌和机进行现场拌和制作，严格按照配合比参数进行拌和，并进行原材料检测工作，达到充分拌和效果。为保证使混合料性能合格，可适量加入外加剂，不能超过水泥的0.3%[4]。拌和结束后，检查混合料质量，需要达到均匀、颜色一致效果，并进行和易性、耐久性、强度方面的检查，确保各项指标符合工程要求。为了保证检测精确性，从卸料流1/4～3/4 处取样，通常进行两次取样检测，混凝土中砂浆密度两次测值的相对误差不应大于0.8%。在现场浇筑环节，进行坍落度检测，一般坍落度应处于70～90mm之间，水泥使用量为300kg/m，水灰比最大为0.5。应按照随拌随用的原则进行混凝土材料拌和，混凝土材料从出料到入模的时间应控制在15min 以内，时间过长，容易影响材料性能。

2.5.3 混凝土运输

混凝土材料拌和结束且检验合格后，应及时运输到施工现场。通常来说混凝土的装载量为搅拌筒几何容量的2/3 为最佳。在运输环节不能出现急加速、急刹车等情况，避免出现材料离析问题。

2.5.4 混凝土浇筑

模板、钢筋等材料安装结束后，应在内外模板之间设置溜槽结构，通过该结构完成入模施工。在现场浇筑作业中，采用分层浇筑方法，每层施工厚度不超过300mm。浇筑结束后，需插入振捣器，有序开展振捣施工作业，提高结构的密实度。在振捣操作中，按照“快插慢拔”的方式进行，确保各个点位都振捣到位，满足施工要求。振捣器的移动间距加强控制，一般为振捣棒直径的1.5 倍，即30～40cm 之间。

在该工程项目的振捣施工中，振捣器插入深度为下层结构的5cm 左右，振捣施工需达到均匀性要求，防止漏振、过振等情况，以表面不下沉、没有气泡为合格标准，确保各层连接紧密。此外，由于振捣会给结构造成扰动，需要组织施工人员对现场进行全面检查，若存在任何问题，应立即组织人员处理[5]。

第一节模板强度超过10MPa 后，开始现场凿毛施工，清理表面的杂物，然后开展下一节段施工，完成薄壁墩施工作业。

3 无支架翻模施工要点

第一，安装无支架翻模前，必须进行详细的结构分析与设计。安排专门的人员对桥梁结构进行力学计算和模拟分析，确定翻模过程中的受力情况、稳定性要求等，通过准确的结构分析和设计，确保无支架翻模施工安全进行。

第二，在无支架翻模施工环节，需要制订科学合理的施工方案，考虑悬挂装置的选择和布置、液压系统的控制方式、翻模过程中的步骤与顺序等因素，确保施工方案能够实现模板的平稳翻转或旋转，保证施工过程的安全性和稳定性。

第三，在翻模系统安装过程中，需要按照桥梁项目的建设要求，合理选择合适的悬挂装置、液压设备及其他必要的工具和材料，确保设备的质量和性能符合要求，并进行充分的检测和调试，保证施工质量和桥梁的使用寿命。

第四，进行无支架翻模安装时，必须严格遵守安全操作规程，配备必要的安全设备，如安全帽、安全带等。通过全面的风险评估和安全控制，确保施工人员的人身安全。同时在安装阶段，还要定期检查设备和材料的安全状况，及时消除潜在的安全隐患。

第五，在无支架翻模过程中，应安排专人进行实时监测和记录，要求施工人员做好翻模角度、位移、变形等参数分析。同时根据监测数据，及时调整施工参数和方案，确保翻模过程的准确性和稳定性。此外，进行必要的结构调整和加固，保证结构桥梁的安全性和稳定性。

4 结语

无支架翻模技术作为一种创新的桥梁工程施工技术，在提高施工效率、缩短施工周期等方面有巨大优势。然而无支架翻模技术的运用仍面临一些挑战和限制，如技术成熟度、设备和材料的可靠性等方面。因此，需要进一步加强研究和实践，以推动无支架翻模技术的发展和应用，为桥梁工程建设贡献更大的力量。