圖1　翻模結(jié)構(gòu)示意

1.1　平臺

　　平臺由輻射梁、內(nèi)外鋼環(huán)和步板組成，采用型鋼制作，螺栓連接，提供安放小型機具和人員作業(yè)的場地。

1.2　提升收坡機構(gòu)

　　提升收坡機構(gòu)由收坡小車、收坡絲杠、頂桿和套管組成。收坡時小車在絲杠的作用下，沿輻射梁作向心運動，帶動千斤頂和頂桿、套管。頂桿采用φ48mm×3.5mm無縫鋼管，兩端帶絲扣接頭。另外，為回收頂桿以降低成本，在頂桿外部加裝φ60mm×3mm鋼管做套管，上端通過法蘭連在小車上，長度在2.4～2.6m。實際應(yīng)用效果好，頂桿回收率在80%以上。

1.3　液壓提升系統(tǒng)

　　包括千斤頂、控制臺、調(diào)平限位器及高壓油管等。千斤頂采用GYD-60型穿心千斤頂，噸位大，配合φ48mm鋼管應(yīng)用能夠有效保持平臺的穩(wěn)定，一個行程約4cm；采用HY-30型控制臺1臺。

1.4　吊架

　　吊架分內(nèi)、外兩部分，型鋼焊制，為便于安裝，一般分2節(jié)，總高約為6m。上端連接在與收坡小車類似的行走機構(gòu)上，隨著墩身直徑的變小向內(nèi)移動，保持與墩身混凝土面在300～500mm之間。吊架間搭設(shè)行走步板，外掛密目網(wǎng)。人員在內(nèi)進行拆裝模板、混凝土面修護等作業(yè)。

1.5　模板

　　模板采用組拼式大模，共分3層。考慮到頂桿的空提高度受限及與內(nèi)模定型組合模板的配合，每層模板高度設(shè)為1.5m。施工時在澆注最上層墩壁的同時即可拆除第3層模板，澆注完后將平臺提升至一定高度，利用倒鏈安裝拆下的第3層模板。每層模板外設(shè)2道扁鋼圍帶(矩形截面時換成型鋼圍檁)。通過對拉螺栓與內(nèi)模固定。

1.6　施工操作

　　工藝流程如下：翻模組裝→綁扎鋼筋→灌注混凝土→提升平臺→模板翻升
　　實施作業(yè)時，模板的翻升和灌注混凝土可同時進行，平臺就位后再進行立模，立模應(yīng)先內(nèi)后外，內(nèi)模調(diào)整到位后再立外模，外模通過撐木和對拉螺栓定位。施工期間穿插進行頂桿接長和混凝土養(yǎng)護等作業(yè)。

2　關(guān)鍵技術(shù)研究

2.1　平臺穩(wěn)定性的解決

　　由于在施工過程中，平臺需空爬一段距離以安裝模板，因此如何解決平臺在爬升至安裝模板高度時的穩(wěn)定問題關(guān)系到翻模施工的成功與否。為此我們經(jīng)研究計算，決定采用φ48mm×3.5mm無縫鋼管做頂桿，與滑模以往采用的φ25mm圓鋼相比，雖然每m重量增加0.48kg，但截面慣性矩卻增大了7倍。實際應(yīng)用效果好，同時控制千斤頂?shù)膶嶋H荷載在20kN以內(nèi)，另外外徑60mm套管的應(yīng)用也大大增強了平臺的穩(wěn)定性。在經(jīng)過幾次實踐后，我們還對平臺的提升時間和相應(yīng)高度作了嚴格規(guī)定，包括初提的時間、每次的行程、混凝土澆注多高時應(yīng)提升到多高、何時收坡及最終提升的限高等。

2.2　頂桿接頭的處理

　　頂桿是整套系統(tǒng)的承力結(jié)構(gòu)，因此對頂桿的加工要求較高，頂桿接頭的前端采用公母螺口形式、后端車出與頂桿內(nèi)徑相配的插頭，與鋼管采用鉆孔填焊形式連接，焊后將焊疤打磨光滑，同時嚴格控制接頭的形位公差(見圖2)。

圖2　頂桿接頭示意

2.3　套管的口徑和長度

　　套管的外徑和內(nèi)徑的選擇關(guān)系到將來頂桿的回收順利與否。考慮到對墩身截面的削弱和對頂桿的限位作用，套管的外徑不宜過大，同時內(nèi)徑應(yīng)能滿足頂桿在套管內(nèi)的相對移動無礙。因此我們選用外徑60mm、內(nèi)徑54mm鋼管作套管。另外將套管長度由原設(shè)計中3m改為2.4m，一是減小了與混凝土和頂桿的摩擦力，二是在平臺提升到位后尚能保持0.5～0.7m的埋入深度，不影響成孔。

2.4　收坡的形式

　　翻模支撐頂桿的收坡采用絲杠的方式，簡單方便。開始我們采用絲杠一端用固定座板、另一端用槽形螺母連接的方式，實際應(yīng)用后發(fā)現(xiàn)槽形螺母只能單向定位，同時小車的連接端因為還有其它部件，空間位置較小，拆裝很不方便。后將槽形螺母的連接形式改為用限位板固定的方式，限位板為半月形，外用M12螺栓連接，有效的解決了這一問題。

2.5　模板的形式

　　由于目前施工單位對混凝土表面質(zhì)量普遍有較高要求，模板的收坡不能采用傳統(tǒng)的搭接錯動的方式，因此我們對模板的收坡采用了抽取模數(shù)模板的方式。具體做法是根據(jù)墩身坡率，計算出每翻動一次(4.5m)的收坡量，均分到幾個抽動點上，以此為模數(shù)設(shè)計若干塊抽動模板，寬度分別是該模數(shù)的1、3、6等倍數(shù)。較好地解決了模板(特別是曲面模板)的收坡問題，但對模板的加工精度要求較高。另外還參照調(diào)弧模板的特點，在非抽動的大模上增加了調(diào)弧螺栓，以更好的適應(yīng)曲率的變化。同時3層模板的采用降低了模板的周轉(zhuǎn)次數(shù)和時間，提高了工效。應(yīng)特別指出的是該套模板與滑模、爬模等傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的最大區(qū)別在于模板安裝好后，只與下層已固結(jié)的墩身模板接觸，施工荷載對其不發(fā)生影響，有效的提高了立模精度。

2.6　施工控制

　　由于平臺與模板相對獨立，因此施工中平臺的對中精度要求不很高，一般安裝時對中一次即可。以后只需控制千斤頂?shù)耐教嵘龁栴}，即控制平臺的整體水平。具體做法是每次提升時以15～20cm為一段安設(shè)限位卡，每施工4.5m測量一次。糾偏的方法與滑模類似，在此不再贅述。

3　工程應(yīng)用

3.1　南昆鐵路南盤江大橋

　　南盤江大橋是V撐連續(xù)梁橋。全橋共8個空心墩，其中2、3、9號墩為圓形截面、直坡厚壁空心墩；4、8號為圓形截面、雙面收坡空心墩。最高墩達73m(不算V撐高度)。由鐵道部十八局承建。結(jié)合實際情況，我們在4、8號墩上應(yīng)用自升平臺翻模，在2、3、9號墩上采用獨特的內(nèi)滑外翻式翻模。并首次采用了施工進程中抽換頂桿技術(shù)，以降低成本。從1994年11月開始施工，至1995年5月墩身施工完，做到了高效、安全、優(yōu)質(zhì)。該工程施工技術(shù)被中國鐵道建筑總公司評為“科技進步特等獎”。

3.2　開(封)洛(陽)高速公路英峪溝大橋

　　英峪溝大橋墩身為雙室矩形截面空心墩，最高墩為64m，由鐵道部十九局承建。采用矩形翻模施工，垂直運輸由墩側(cè)拔桿解決，平均日進度在2m以上，最快施工速度達到3.15m/d，不到1個月就完成了1個墩的施工任務(wù)，受到施工單位的一致好評。

3.3　內(nèi)昆鐵路塢家坪1號大橋

　　在建的內(nèi)昆鐵路塢家坪1號大橋墩身為矩形雙壁柔性截面，最高墩77m，由鐵道部十一局承建。在該墩翻模施工中，我們采用獨特的體外頂桿布置方式，每臺千斤頂只需6m長的頂桿，相互倒換即可爬升至墩頂，極大的降低了頂桿的用鋼量。目前已施工了30m左右。

4　結(jié)束語

　　翻模使用至今已有5年，在此期間我們對其的改進一直在進行，使之更加方便、實用。包括對內(nèi)壁直坡的空心墩采用的內(nèi)滑外翻式、以及體外頂桿布置型、無頂桿內(nèi)爬架式、自帶垂直提升設(shè)備的改進型等。今后，我們的研究方向是走高度自動化和實用化相結(jié)合的路子，期望最終的翻模應(yīng)成為集自行、自控、自帶運輸設(shè)備為一體的新型高效施工體系。

［作者簡介］ 蔡泓(1970—)，男，遼寧鐵嶺人，鐵道建筑研究設(shè)計院，工程師，北京大興康莊路9號　102600，電話：(010)69243153-8224
作者單位：蔡泓（鐵道建筑研究設(shè)計院，北京　102600）

參考文獻

1　彭宣常等.我國滑模工程施工技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展［J］.施工技術(shù)，1999，(3)：11～12