橋梁工程高墩模板施工技術(shù)比較分析
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易 達(dá)，葸振東
（中交一公局第三工程有限公司，北京 101102）
[摘要]對橋梁工程高墩用懸模、爬模、滑模、輥模和吊模施工技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行比較，從各種施工技術(shù)的原理、模板系統(tǒng)成本、人員及機(jī)械設(shè)備、施工進(jìn)度、施工質(zhì)量和施工安全性等方面闡述了其適用性。分析結(jié)果表明：如果是帶斜率的橋墩施工，則最好用液壓爬模施工；如果橋墩不高、進(jìn)度寬松時可以用懸模施工；強(qiáng)調(diào)進(jìn)度的山區(qū)高墩，可考慮滑模施工；如果綜合考慮各方因素，則可考慮吊模、輥模施工。
[關(guān)鍵詞]橋梁工程；高墩；模板；施工；對比分析
[中圖分類號]TU755.2[文章編號]1002 -8498（2016）08-0110 -04
1 5種高墩模板施工技術(shù)簡介
1.1懸模
定制木模板通過連接爪與斜撐懸臂支架平臺連接成整體模板系統(tǒng)，塔式起重機(jī)分塊提升模板系統(tǒng)支撐于提前預(yù)埋在本節(jié)墩柱混凝土內(nèi)部的爬錐抗剪螺桿上，依靠埋件抗剪作用來承擔(dān)豎向施工荷載，模板對拉桿承擔(dān)混凝土澆筑側(cè)壓力，如圖1所示。
1.2爬模
定制木模板、上支架平臺與自爬架連接成整體系統(tǒng)，預(yù)埋在墩柱混凝土內(nèi)部的爬錐螺桿固定導(dǎo)軌，通過液壓千斤頂順導(dǎo)軌方向同步頂升模板系統(tǒng)至下節(jié)墩柱澆筑位置，依靠爬錐埋件承擔(dān)豎向荷載，模板對拉桿承擔(dān)混凝土澆筑側(cè)壓力，如圖2所示。
1.3滑模
預(yù)埋在墩柱混凝土內(nèi)的通長無縫鋼管支撐楔塊千斤頂同步提升鋼懸臂梁連接的鋼模系統(tǒng)平臺，順墩柱混凝土側(cè)面滑動到下一次澆筑位置，如圖3所示。
1.4輥模
通過預(yù)埋在墩柱混凝土內(nèi)的通長無縫鋼管支撐楔塊千斤頂同步提升鋼懸臂梁連接的鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，順墩柱側(cè)面的內(nèi)襯樹脂板滾動到下一次澆筑位置，內(nèi)襯板采用翻升方式接高，如圖4所示。
1.5 吊模
墩柱混凝土澆筑完后，木模板與墩柱混凝土側(cè)面分離一定距離，通過預(yù)埋在墩柱混凝土內(nèi)的通長無縫鋼管支撐楔塊千斤頂同步提升模板系統(tǒng)平臺到下一次澆筑位置，如圖5所示。
2模板系統(tǒng)成本（見表1）
3 人員、機(jī)械配備及施工進(jìn)度
1)懸模 配備塔式起重機(jī)、電梯；模板高度4. 5m，鋼筋工8人、模板工及混凝土工6人。4d完成一個循環(huán)；平均進(jìn)度為施工高度1 m/d（按10 h/d有效工作時間考慮）。
2)爬模 配備塔式起重機(jī)、電梯；模板高度4. 5m，鋼筋工6人、模板工及混凝土工8人。7d完成一個循環(huán)；平均進(jìn)度為施工高度0. 65 m/d（按10 h/d有效工作時間考慮）。
3)滑模 配備塔式起重機(jī)（或卷揚機(jī)提升系統(tǒng)）、電梯；模板高度1. 2m，鋼筋工28人、模板工及混凝土工10人（分兩班倒）。2h完成一個循環(huán)澆筑高度0. 4m；實心墩平均進(jìn)度為施工高度4.8m/d（按24 h/d工作時間考慮）。
4)輥模 配備塔式起重機(jī)、電梯；模板高度1. 2m，鋼筋工24人、模板工及混凝土工10人（分兩班倒）。2h完成一個循環(huán)澆筑高度0.3m;實心墩平均進(jìn)度為施工高度3. 6m/d（按24h/d工作時間考慮）。
5)吊模 配備塔式起重機(jī)、電梯；模板高度2m，鋼筋工20人、模板工及混凝土工10人。1d完成一個循環(huán)；平均進(jìn)度為施工高度2 m/d（按10h/d有效工作時間考慮）。
由以上比較可知：滑模、輥模施工進(jìn)度最快，吊模、懸模次之，爬模進(jìn)度最慢。因此，從進(jìn)度與成本的比值來看技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，滑模最高，輥模、吊模次之，懸模較低，爬模最低。
4施工質(zhì)量、安全與適用性
4.1懸模
懸模與傳統(tǒng)翻模施工類似，自身不帶提升裝置，一節(jié)墩柱混凝土澆筑完成后，松開模板自帶拉桿，各側(cè)面模板依靠塔式起重機(jī)依次提升，因此墩柱混凝土外觀質(zhì)量良好。
所有豎向荷載均通過預(yù)埋于墩柱混凝土內(nèi)部的抗剪高強(qiáng)螺栓承擔(dān)，懸臂支架底端用抗風(fēng)桿拉接于次下節(jié)墩柱的抗剪螺栓上，形成簡支+懸臂的受力結(jié)構(gòu)，抵抗水平力能力有限，安全性較低。
懸模適用于風(fēng)速較小地區(qū)、不帶斜率、高度較低（40m以下）的等截面空心或?qū)嵭亩帐┕ぃ鐖D6所示。
4.2爬模
液壓爬模因其適應(yīng)范圍廣，應(yīng)用較早，模板系統(tǒng)爬升時模板面與墩柱混凝土側(cè)面分離，因此墩柱混凝土外觀質(zhì)量良好。
爬模導(dǎo)軌與墩柱之間通過下節(jié)和次下節(jié)兩組預(yù)埋爬錐抗剪套件連接，同時設(shè)置2個附墻撐撐在混凝土外側(cè)面，導(dǎo)軌形成三跨連續(xù)梁結(jié)構(gòu)，設(shè)置上平臺、后移平臺、中平臺和吊平臺4個平臺結(jié)構(gòu)，安全性較好。
爬模適用于帶有斜率或不帶斜率的等截面空心或?qū)嵭母叨帐┕�，適用范圍廣，如圖7所示。
4.3滑模
高墩滑模施工是近年來從建筑剪力墻施工用滑升模板系統(tǒng)演變而來的�；�，模板不可避免地要被已經(jīng)澆筑完成的墩柱混凝土側(cè)面黏結(jié)，同時千斤頂提升不可能絕對同步，因此高墩滑模施工的外觀混凝土質(zhì)量最差�；Ｊ┕ひ揽款A(yù)埋在已經(jīng)澆筑完成的墩柱混凝土內(nèi)的無縫鋼管支撐豎向施工荷載，安全性相對較高。
滑模施工的墩柱因其外觀較差，常應(yīng)用于山區(qū)條件下的不帶斜率的等截面空心或?qū)嵭母叨帐┕ぁ?
4.4輥模
輥模由滑模演變而來，將滑模模板平臺系統(tǒng)與模板分開提升，即在平臺輥軸系統(tǒng)與墩柱混凝土外側(cè)之間增加了分離的內(nèi)襯樹脂板，避免了模板平臺系統(tǒng)滾動時與已澆筑完成的墩柱混凝土側(cè)面直接接觸，輥軸平臺系統(tǒng)通過千斤頂提升時混凝土側(cè)面與內(nèi)襯板不動，然后翻升內(nèi)襯板。內(nèi)襯板等混凝土強(qiáng)度達(dá)到2. 5MPa后翻升，確保了墩柱混凝土外觀質(zhì)量。
輥模支撐系統(tǒng)與滑模類似，均通過預(yù)埋在已澆筑完成的墩柱內(nèi)的無縫鋼管支撐，因此安全性相對較高。模板系統(tǒng)既可承擔(dān)豎向力，也可抵抗較大的水平風(fēng)荷載。輥�？捎糜诓粠甭实目招幕�?qū)嵭牡冉孛娓叨帐┕ぁ?
4.5 吊模
如果說滑模滑升時與墩柱混凝土側(cè)面不分離，輥模半分離，那么吊模則是完全分離，而且這3種模板系統(tǒng)的受力形式完全相同，都是通過預(yù)埋在已澆筑完成的墩柱混凝土內(nèi)的無縫鋼管承擔(dān)豎向和水平荷載。因此吊模的外觀質(zhì)量相比于滑模和輥模更好。吊模施工荷載也是通過預(yù)埋的無縫鋼管承擔(dān)，因此安全性相對較高。吊模主要應(yīng)用于不帶斜率的等截面空心或?qū)嵭母叨帐┕ぁ?
5結(jié)語
綜上所述，高墩施工5種模板技術(shù)從成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全、適用性等方面綜合分析如表2所示。
從項目管理方面的成本、進(jìn)度、質(zhì)量、安全和適用性等幾大要素來看，綜合得分最高的為高墩吊模施工，其次為輥模施工，懸模、滑模次之，得分最低的為爬模施工。當(dāng)然，以上分析只是簡單粗略的處理打分，每個地方、每個業(yè)主和每個項目的定位都不一樣，不能一概而論，應(yīng)具體情況具體分析。如果是帶斜率的橋墩施工，則最好用液壓爬模施工；如果橋墩不高，進(jìn)度寬松時可以用懸模施工；強(qiáng)調(diào)進(jìn)度的山區(qū)高墩，則可考慮滑模施工；如果綜合考
慮各方因素，則可考慮吊模、輥模施工。
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