【摘要】变截面超高异形墩的出现，使得模板工装配置投入大、不经济，双肢小净距的设计又增加了模板安拆的难度。本文以贵州地区某单线货运铁路为背景，利用全自动液压爬模的成熟工艺，通过挂模自适应不同半径的弧形面，并采用轻型模板解决双肢墩身间小净距的施工。使得工装既能满足运输条件，又能安全、便捷的方便现场施工，通过调节块的设置不但能高效的加大工装的周转，也能减少工装的成本投入，可供类似工程借鉴使用。

【关键词】铁路；矮塔斜拉刚构桥；双肢薄壁；异形墩；全自动液压爬模；挂模；施工技术

1 序言

随着科技的快速发展，中国建造技术不断突破创新，桥梁从抗震性、安全使用方面都有了很大的提高，结构类型也多样变化，对施工要求也越来越高。同时受地形条件限制，如贵州山区，一些大型工装运输较困难，模配时不但要考虑结构的适应性、施工的安全性、使用的便捷性，还要考虑运输的可行性。

现以某单线货运铁路变截面异形墩高，通过挂模自适应不同半径的弧形面，并采用轻型模板解决双肢墩身间小净距的施工。使得工装既能满足运输条件，又能安全、便捷的方便现场施工，通过调节块的设置不但能高效的加大工装的周转，也能减少工装的成本投入，可供类似工程借鉴使用。

2工程概况

特大桥属矮塔斜拉刚构桥，四跨三墩两台。1#墩采用双肢薄壁实心墩，墩高80.5m，墩底加宽段高26m、圆弧变化段高21.5m（R=73.827m）、标准段高33.0m，加宽段间距0.6m。3#墩采用双肢薄壁实心墩，墩高53.5m，墩底加宽段高0.5m、圆弧变化段高14.5m（73.827m）、标准段高38.5m。桥址区周边环境复杂、喀斯特地质条件突出、顺层节理发育，毗邻湘江，崖陡壁峭，场地狭小，道路不畅。结合墩型，经研究比选，为适应墩身不同结构截面变化，同时满足狭小空间施工作业需求，截面异形墩全自动液压爬模+挂模技术进行施工。

3工艺原理

自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架二者之间可进行相对运动。在爬模架处于工作状态时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后就可在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上下换向盒舌体方向来顶升导轨。待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员可转到下平台去拆除导轨提升后露出的下部埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下舌体方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨向上运动。通过导轨和爬模架这种交替附墙，提升对方，爬模架沿着墙体上升，直到坐落于预留爬锥上，实现逐层提升。

4液压爬模的构造

液压自爬模板体系的爬升系统主要由锚定总成、导轨、液压爬升系统和操作平台组成。液压自爬模体系的锚定总成包括埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和埋件支座等，其中由埋件板、高强螺杆及爬锥组成的预埋件总成在施工时按照爬轨位置进行埋设。液压爬升系统包括液压泵、油缸、上、下换向盒四部分。

5爬模主要性能

⑴名称型号： SJ-AC150型

⑵架体系统： 液压自爬模

⑶架体支承跨度：≤4.5米（相邻埋件点之间距离）；

⑷架体高度：17.95米；

⑸架体宽度：

钢筋绑扎平台①=2.5m，模板操作平台②=2.5m，③=1.7m，主平台④=2.7m，主操作平台④=2.7m，液压操作平台⑤=2.7m，吊平台⑥=1.7m

作业层数及施工荷载：

平台①≤3KN/m2，②③④⑤ ⑥≤1.0KN/m2

电控液压升降系统

额定压力： 25Mpa；

油缸行程： 300mm；

液压泵站流量：n×2L/min， n为机位数量；

伸出速度： 约300mm/min；

额定推力： 150KN；

双缸同步误差：≤20mm。

爬升机构：爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构，能实现架体与导轨互爬的功能。

6液压爬模安装

⑴承台施工完成后对承台与墩身连接处进行凿毛，绑扎首节段墩身钢筋及安装模板。

⑵安装锚定总成

锚固总成是液压爬模的主要承重构件，埋件支座连接导轨和主梁，它受到施工活荷载、重力荷载、风荷载等荷载的联合作用，具有较强的抗垂直力、水平力和弯矩作用。

螺杆预埋式锚定总成包括：埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和埋件支座等。承重插销为直径40mm的40Cr（高碳低合金工具钢）。

⑶模板加固，浇筑首节段墩身混凝土，混凝土达到拆模强度后拆模养护。

⑷通过在首节段施工时埋设的锚锥安装液压模板施工系统的承重三脚架及上挂架。

⑸绑扎2#节段墩身钢筋及埋设墩身预埋件，浇筑2#节段墩身混凝土，混凝土达到拆模强度后拆模养护。

⑹爬升挂架系统，锚固于2#节段施工预埋的锚锥上，安装主平台平台梁及平台板，安装上架体及模板。

⑺安装顶平台、浇筑混凝土及脱模

6液压爬模模板系统

⑴墩身最大截面尺寸5.7m×11.5m，最小截面尺寸2m×2.5m。双肢墩身外模共布置16榀爬模下架体、16榀分离式上桁架、16榀液压后移装置与8榀悬臂架体；模板采用标准钢模板、弧形钢模板及轻型钢框模板。模板可以进行倒用，保证了模板最高的倒用率，缩短施工周期。

标准钢模板体系由5mm钢板、8号槽钢、横向背楞和专用连接件组成；轻型钢框模板体系由5mm钢板、40×80矩形管、50×100矩形管和专用连接件组成；模板之间均采用螺栓连接固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。

模板高4.65m。为防止上下节段接缝出现错台及漏浆等现象，每标准浇筑层下包100mm，使模板与已浇筑混凝土面贴紧。

⑵为适应墩身结构尺寸，模板在非标准截面位置，采用标准倒角和调节块的组合方式配置，弧形面采用轻型模板。

⑶为解决1#墩双肢间60cm宽狭小空间和弧形变截面的模板安拆问题，进行了专门设计。在爬模顶平台设置12#槽钢行架作为支撑梁，采用轻型模板通过6根悬挂系统进行悬挂，轻型模板10.5cm，所用拉杆均有外侧插入、拔出。施工时，一个单肢施工完成爬升后，再施工另一个单肢，循环交替进行，以满足双肢间有50cm的拆模空间。

⑷各组模板的连接

为做到墩身混凝土外表面的平顺、光滑、棱角分明，模板之间的连接非常重要，主要在于两个方面的连接要确保质量：一是面板之间的连接细节是保证各组模板拼缝平顺、错台小的重要措施；二是横向背楞之间的连接质量是提高模板整体刚度、保证墩身外围尺寸总体平顺的重要措施。

①不同面的模板连接

不同面模板间仍通过螺栓的方式将两侧模板连接，同时为避免胀模情况的发生，倒角处采取特制倒角钢模，与两侧模板多螺栓、多拉杆形式连接，模板采用5道背楞，保证了模板连接的整体刚度。

②大面模板的对拉及对拉螺杆设置

墩身模板对拉长度不大于3米时，对拉螺杆采用标准段通长的对拉方法，用Φ32规格的PVC套管对穿于两侧模板间，套管内穿对拉螺杆，拉杆可周转使用。在浇筑厚度大于3米的实心段时，采用320mm长的对拉螺杆（内连杆）与Φ20钢筋（或横向主筋）焊接，焊接长度大于15公分，用螺母固定于钢背楞上。

7结束语

结合桥址周边环境，异型墩结构形式，通过调节块的设置，轻型模板的使用，充分利用全自动液压爬模和挂模的优势，灵活的使工装适应性更强。在保证安全、质量的前提下，解决各项难题，同时压降了工装成本投入，可供类似工程借鉴。

本文为”中建四局科技研发计划资助”，课题编号：CSCEC4B-2020-KT-16