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[摘 要]在山区桥梁施工中，高墩施工是控制工程施工进度和工程成本的关键。本文简单介绍了山区高墩施工的特点及桥梁高墩施工中常用的三种施工工艺——翻模施工、爬模施工、滑模施工，并比较了这三种施工工艺各自的特点。
[关键词]山区高墩施工 翻模施工 爬模施工 滑模施工
中图分类号：P559.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0384-01
随着我国高速公路建设事业的发展，高速公路建设逐渐由平原地区向偏远山区转移。在山区高速公路桥梁施工过程中，高墩施工成为工程施工的关键环节之一，如何合理地选择高墩施工方案已成为降低工程造价、缩短工期、保证高墩施工质量的关键。
1 山区桥梁高墩施工的特点
山区施工桥梁所占比例较大，大多数均为30m以上的高墩柱，具有以下特点：
（1）山区桥梁施工环境差，地面高度起伏变化大；交通不便，机械化作业程度低，机械利用率差，原材料匮乏且成本价格高；
（2）施工周期长。对于高空作业，模板的受力自成体系，从模板的受力性能考虑，高墩柱混凝土的一次浇筑高度一般为4～6m。对于30m以上高墩的施工次数至少在5次以上，最多的达到10多次，这样每一根墩柱的施工周期相当长，受机械设备等因素影响，有的墩柱施工工期长达五六个月。
（3）模板和机械设备的投入大。由于单根高墩柱的施工周期长，且受工期的限制，各大桥的高墩柱只能采取平行作业，每根墩柱至少需配备6m高的模板，使其自成施工体系，这样模板的投入比较大；高墩柱施工需配置大吨位的吊车或塔吊，但各桥高墩柱往往分散于不同的山沟内，致使吊车等设备很难相互调配使用，导致机械设备的投入也大。
（4）计量支付周期长，资金周转压力大。一根墩柱为一个分项工程，按业主的计量规定，必须整根墩柱完成且该墩柱最后一次混凝土的龄期达到28d才有计量资格。由于高墩柱的施工循环次数多、周期长，在相当长的时间内，虽然墩柱完成的延米数大，但其不符和计量原则的规定，大量的未完工高墩柱不能计量，施工单位垫付的资金不能回笼，而在墩柱施工的中后期，又开始了桥梁上构预制场的建设，更是需要大量的资金投入。（5）高墩施工测量要求高，定位控制难度大。
（6）高墩施工接缝的处理要求高。
（7）高空作业，施工安全系数低。
2 翻模法施工
翻模施工是指首先在承台顶面将三节一套的模板安装并加固，完成第一次墩身混凝土的浇筑；然后从下向上逐节拆除最下面的两节模板，将最上面第三节模板保留不拆，每拆除一节模板翻转至最上面一节模板安装并加固，再次浇筑混凝土，如此循环重复以上过程。
2.1 翻模施工要点
2.1.1准备工作
（1）模板、支架设计和加工
每节模板高度控制在1.5米～3米之间，为与9米长的定尺钢筋相适应，一般将模板设计成3米或4.5米高。为充分利用塔吊的提升能力，将每一面模板组成一整块，拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应，操作平台设置在模板外侧的肋上，一般设2层。
（2）塔吊、电梯的安装
使用最大起重5～15t的自升式塔吊，如果考虑相邻墩墩身施工使用，则相应加大塔吊起重能力。使用1～2t载重的电梯，电梯、塔吊基础要根据设备使用要求和结构设置。电梯、塔吊升高时，要根据设备使用要求，设置附臂，将立柱固定于墩身上。
（3）混凝土搅拌、运输设备，场内便道应能满足施工要求。
2.1.2安装加固第一层模板，浇注混凝土
在承台上沿模板的底面用砂浆做3～5cm厚找平层。对墩身角点放样，安装加固模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。固定好模板后浇注混凝土，按照施工规范要求作业。
2.1.3模板的翻转安装
待混凝土强度达到2.5MPa时，即可拆除最下面两节模板，将模板吊到模板修整处进行修整，待钢筋安装完毕，用塔吊将模板翻转至上层安装加固。
2.2 翻模施工的特点
（1）优点：使用塔吊配合翻模施工，不需要增加特殊设备，工艺可操作性强，不用连续作业，多个墩可以同时流水作业；混凝土外观质量良好，墩身表面光滑平顺；配合起重设备和混凝土拌合输送设备，用于实心墩柱施工速度较快；能够逐节校正墩身施工误差，误差不积累；设置安全操作平台，保证了人员的安全。
（2）缺点：施工周期长，每个墩柱需翻转次数多；因为模板节数过多，投入较大，人员、设备的效益难以发挥，而且整套模板的刚度不够，稳定性较差，垂直度、轴线偏位标准难以保证，节数过少，浇筑一次混凝土的数量少、效益差；模板及机械设备利用率低，多个工作面同时施工需投入大量模板及机械设备，增加施工成本；塔吊施工过程中必须配备大型起重系统，自身没有起重系统，并且其支架系统原始，且材料费用比较高，不够经济，使用起来也不是很方便；另外翻模提空太高，平台稳定性较差，容易发生偏斜；模板周转次数较多，容易产生变形。
3 爬模法施工
爬模，是一种适用于现浇钢筋混凝土竖向或倾斜结构的模板工艺，具有大模板和滑动模板共同的优点，用途广泛。
3.1 爬模施工工作原理
将工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土面上，以液压千斤顶为动力提升工作平台，达到一定高度后平台上悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装以及绑扎钢筋等作业。
3.2 爬模施工的特点
3.2.1爬模施工的优缺点
整个结构仅用一个液压滑动模板，一次组装，避免了翻模过程中模板的反复吊装、拆卸；液压升降系统提升速度快，爬升过程中不用再支模、拆模、搭设脚手和运输等工作，混凝土保持连续浇筑，施工速度较快，可避免施工缝，同时具有节省大量模板、脚手架材料和劳动力，减轻劳动强度，降低施工成本，加快了施工的进度，提高了施工的质量；模板系统提供施工平台，增加了施工安全系数。
但是，混凝土浇筑完成后，模板爬升需等到混凝土达到一定强度（8～10MPa），否则无法进行下道工序，耽误工期。
3.2.2爬模与翻模、滑模的比较
（1）爬模与翻模比较：模板爬升由吊机提升、就位，易控制中心线，安全、可靠（特别是大风季节），外观质量好；模板爬模提升就位所需时间短，節省机械及大量劳动力。
（2）爬模与滑模比较：节省钢材，特别是墩柱的上端，不需为千斤顶受力增加粗工字钢；混凝土表面无明显的施工接缝、损伤及擦迹；千斤顶用量少。
4 滑模法施工
4.1 滑模施工要点
4.1.1灌注混凝土。滑模宜浇筑低流动度或半干硬性混凝土，浇筑时应分层、分段对称地进行，分层厚度20～30cm为宜，每次滑升间隔时间≤2h，浇筑后混凝土表面距模板上缘的距离宜控制在10～15？cm。混凝土浇筑应在前一层混凝土凝结前进行，同时采用插入式振捣器进行捣固。振捣器插入前一层混凝土的深度不应超过5cm，避免振捣器触及钢筋、顶杆和模板，禁止在模板滑升时振捣混凝土。混凝土出模强度应控制在0.2～0.4MPa范围内，以防止坍塌变形，出模8h后开始养生。
4.2 滑模施工特点
滑模施工是桥梁墩台施工的先进工艺，反应了桥梁建设发展的方向和水平。施工中应正确组装模板、控制好脱模强度。
滑模工艺以其使用周转材料少、作业周期间歇短、速度快、一次成型、机械设备使用少、施工成本投入低、节约资源及安全、高效等优点，适用于施工场地狭小、混凝土结构设计高度较大的工程施工。
5 总结
在选择高墩施工方案时，应根据山区高墩施工的特点及难点，结合工程本身的实际情况，对翻模法、爬模法及滑模法进行经济比较及技术论证，选择适合自己的施工工艺，降低施工成本，缩短工期，提高工程质量及施工安全。
参考文献
[1] 《桥梁工程》姚玲森编人民交通出版社.
[关键词]山区高墩施工 翻模施工 爬模施工 滑模施工
中图分类号：P559.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）16-0384-01
随着我国高速公路建设事业的发展，高速公路建设逐渐由平原地区向偏远山区转移。在山区高速公路桥梁施工过程中，高墩施工成为工程施工的关键环节之一，如何合理地选择高墩施工方案已成为降低工程造价、缩短工期、保证高墩施工质量的关键。
1 山区桥梁高墩施工的特点
山区施工桥梁所占比例较大，大多数均为30m以上的高墩柱，具有以下特点：
（1）山区桥梁施工环境差，地面高度起伏变化大；交通不便，机械化作业程度低，机械利用率差，原材料匮乏且成本价格高；
（2）施工周期长。对于高空作业，模板的受力自成体系，从模板的受力性能考虑，高墩柱混凝土的一次浇筑高度一般为4～6m。对于30m以上高墩的施工次数至少在5次以上，最多的达到10多次，这样每一根墩柱的施工周期相当长，受机械设备等因素影响，有的墩柱施工工期长达五六个月。
（3）模板和机械设备的投入大。由于单根高墩柱的施工周期长，且受工期的限制，各大桥的高墩柱只能采取平行作业，每根墩柱至少需配备6m高的模板，使其自成施工体系，这样模板的投入比较大；高墩柱施工需配置大吨位的吊车或塔吊，但各桥高墩柱往往分散于不同的山沟内，致使吊车等设备很难相互调配使用，导致机械设备的投入也大。
（4）计量支付周期长，资金周转压力大。一根墩柱为一个分项工程，按业主的计量规定，必须整根墩柱完成且该墩柱最后一次混凝土的龄期达到28d才有计量资格。由于高墩柱的施工循环次数多、周期长，在相当长的时间内，虽然墩柱完成的延米数大，但其不符和计量原则的规定，大量的未完工高墩柱不能计量，施工单位垫付的资金不能回笼，而在墩柱施工的中后期，又开始了桥梁上构预制场的建设，更是需要大量的资金投入。（5）高墩施工测量要求高，定位控制难度大。
（6）高墩施工接缝的处理要求高。
（7）高空作业，施工安全系数低。
2 翻模法施工
翻模施工是指首先在承台顶面将三节一套的模板安装并加固，完成第一次墩身混凝土的浇筑；然后从下向上逐节拆除最下面的两节模板，将最上面第三节模板保留不拆，每拆除一节模板翻转至最上面一节模板安装并加固，再次浇筑混凝土，如此循环重复以上过程。
2.1 翻模施工要点
2.1.1准备工作
（1）模板、支架设计和加工
每节模板高度控制在1.5米～3米之间，为与9米长的定尺钢筋相适应，一般将模板设计成3米或4.5米高。为充分利用塔吊的提升能力，将每一面模板组成一整块，拉杆的设置与模板的强度及刚度相适应，操作平台设置在模板外侧的肋上，一般设2层。
（2）塔吊、电梯的安装
使用最大起重5～15t的自升式塔吊，如果考虑相邻墩墩身施工使用，则相应加大塔吊起重能力。使用1～2t载重的电梯，电梯、塔吊基础要根据设备使用要求和结构设置。电梯、塔吊升高时，要根据设备使用要求，设置附臂，将立柱固定于墩身上。
（3）混凝土搅拌、运输设备，场内便道应能满足施工要求。
2.1.2安装加固第一层模板，浇注混凝土
在承台上沿模板的底面用砂浆做3～5cm厚找平层。对墩身角点放样，安装加固模板。模板安装前，应清理干净，并涂脱模剂。安装模板时注意接缝平整、严密，防止漏浆。紧固拉杆的螺栓，在模板内加内撑，保证混凝土尺寸。固定好模板后浇注混凝土，按照施工规范要求作业。
2.1.3模板的翻转安装
待混凝土强度达到2.5MPa时，即可拆除最下面两节模板，将模板吊到模板修整处进行修整，待钢筋安装完毕，用塔吊将模板翻转至上层安装加固。
2.2 翻模施工的特点
（1）优点：使用塔吊配合翻模施工，不需要增加特殊设备，工艺可操作性强，不用连续作业，多个墩可以同时流水作业；混凝土外观质量良好，墩身表面光滑平顺；配合起重设备和混凝土拌合输送设备，用于实心墩柱施工速度较快；能够逐节校正墩身施工误差，误差不积累；设置安全操作平台，保证了人员的安全。
（2）缺点：施工周期长，每个墩柱需翻转次数多；因为模板节数过多，投入较大，人员、设备的效益难以发挥，而且整套模板的刚度不够，稳定性较差，垂直度、轴线偏位标准难以保证，节数过少，浇筑一次混凝土的数量少、效益差；模板及机械设备利用率低，多个工作面同时施工需投入大量模板及机械设备，增加施工成本；塔吊施工过程中必须配备大型起重系统，自身没有起重系统，并且其支架系统原始，且材料费用比较高，不够经济，使用起来也不是很方便；另外翻模提空太高，平台稳定性较差，容易发生偏斜；模板周转次数较多，容易产生变形。
3 爬模法施工
爬模，是一种适用于现浇钢筋混凝土竖向或倾斜结构的模板工艺，具有大模板和滑动模板共同的优点，用途广泛。
3.1 爬模施工工作原理
将工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土面上，以液压千斤顶为动力提升工作平台，达到一定高度后平台上悬挂吊架，施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装以及绑扎钢筋等作业。
3.2 爬模施工的特点
3.2.1爬模施工的优缺点
整个结构仅用一个液压滑动模板，一次组装，避免了翻模过程中模板的反复吊装、拆卸；液压升降系统提升速度快，爬升过程中不用再支模、拆模、搭设脚手和运输等工作，混凝土保持连续浇筑，施工速度较快，可避免施工缝，同时具有节省大量模板、脚手架材料和劳动力，减轻劳动强度，降低施工成本，加快了施工的进度，提高了施工的质量；模板系统提供施工平台，增加了施工安全系数。
但是，混凝土浇筑完成后，模板爬升需等到混凝土达到一定强度（8～10MPa），否则无法进行下道工序，耽误工期。
3.2.2爬模与翻模、滑模的比较
（1）爬模与翻模比较：模板爬升由吊机提升、就位，易控制中心线，安全、可靠（特别是大风季节），外观质量好；模板爬模提升就位所需时间短，節省机械及大量劳动力。
（2）爬模与滑模比较：节省钢材，特别是墩柱的上端，不需为千斤顶受力增加粗工字钢；混凝土表面无明显的施工接缝、损伤及擦迹；千斤顶用量少。
4 滑模法施工
4.1 滑模施工要点
4.1.1灌注混凝土。滑模宜浇筑低流动度或半干硬性混凝土，浇筑时应分层、分段对称地进行，分层厚度20～30cm为宜，每次滑升间隔时间≤2h，浇筑后混凝土表面距模板上缘的距离宜控制在10～15？cm。混凝土浇筑应在前一层混凝土凝结前进行，同时采用插入式振捣器进行捣固。振捣器插入前一层混凝土的深度不应超过5cm，避免振捣器触及钢筋、顶杆和模板，禁止在模板滑升时振捣混凝土。混凝土出模强度应控制在0.2～0.4MPa范围内，以防止坍塌变形，出模8h后开始养生。
4.2 滑模施工特点
滑模施工是桥梁墩台施工的先进工艺，反应了桥梁建设发展的方向和水平。施工中应正确组装模板、控制好脱模强度。
滑模工艺以其使用周转材料少、作业周期间歇短、速度快、一次成型、机械设备使用少、施工成本投入低、节约资源及安全、高效等优点，适用于施工场地狭小、混凝土结构设计高度较大的工程施工。
5 总结
在选择高墩施工方案时，应根据山区高墩施工的特点及难点，结合工程本身的实际情况，对翻模法、爬模法及滑模法进行经济比较及技术论证，选择适合自己的施工工艺，降低施工成本，缩短工期，提高工程质量及施工安全。
参考文献
[1] 《桥梁工程》姚玲森编人民交通出版社.