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摘要：以运宝黄河大桥墩柱施工为例，通过方案比选，介绍了在高墩作业环境中挂架法及WISA模板在设计与施工中的应用，分析了其设计及施工的优点，为今后其他高墩施工提供了借鉴。
关键词：高墩；挂架法；WISA模板
高墩作业现行施工方法有爬模、滑膜、翻模、挂架等几种常见施工方法。运宝黄河大桥左右幅墩柱共计38个，其中三分之一为双肢墩，全桥墩柱高度在24m至45m之间，均属于高墩作业范畴。传统高墩施工工艺存在以下缺点：模板周转周期长，架体笨重，经济效益不高，墩身砼外观出现错台、蜂窝麻面、色泽差等问题。为提高安全性能和作业效率，同时提高墩身外观质量，对高墩施工的技术研究，具有重要意义。
一、工程概况
运宝黄河大桥全长1690m，引桥桥跨布置为4×40m装配式预应力连续T梁；主桥跨径分布为110m+2×200m+110m，是世界上在建的跨径最大的波形钢腹板矮塔斜拉桥；副桥采用（48m+9×90m+48m）波形钢腹板钢构-连续组合体系梁桥，本文选取具有代表性水中Z2四肢实心墩为例：墩高40m、断面尺寸7.5×2.2m，墩高按照5×4.5m+2×3m+3.5m+2×4m分节施工。Z2墩柱施工期间正处于下游三门峡水库汛期泄洪排沙，为安全起见应尽快完成围堰内首3节施工，工期紧张。
图1Z2四肢实心墩立面图
二、方案研究及施工方法
2.1方案研究
按照常规高墩施工，并参考本项目自身特点，初步选择液压爬模、翻模、挂架法与WISA模板组合三个方案，对它们进行比选。
表1方案比选
对几种施工工艺分析，结合项目本身特点，选取挂架法与WISA模板组合施工工艺，发挥了挂架的安全性能和作业效率；WISA模板应用于全桥墩柱混凝土施工，利用其极高的耐磨性能，抵抗风吹日晒和化学腐蚀，提高的模板的周转次数和利用率，节约资源。
2.2施工工艺
墩柱第一节搭设钢管架作为施工平台，从第二节标准节开始采用挂架法施工。
主要施工步骤：施工准备→首节墩身施工（预埋挂架锚锥）→拆除模板→提升安装架体→绑扎钢筋→安装模板→浇筑混凝土→下一节墩身施工。
三、主要结构设计
3.1挂架系统及WISA模板系统
1、挂架系统由预埋件、附墙装置、三脚架、模板组成。模板系统采用WISA面板及工字木、型钢背带及其他连接件组成。Z2四肢墩，配备四套挂架系统及模板系统。
图24挂架系统
图3模板系统
2、模板
外模采用21mm的WISA面板，20cm木工字梁和[14槽钢作背楞。平面模板尺寸为4650×4250mm、4650×3042mm、4650×4042mm、4650×4542mm、4650×3780mm、4650×3720mm、4650×1542mm。外模工作平台采用挂架。内模标准段内模大块模板与倒角模板均采用5mm钢板加工成定型模板，组合而成的内模与外模对应。内模小肋采用[8间距30cm，大肋采用[14间距与外模对应设置。内外模采用φ20精轧螺纹钢连接，上下倒角区内模加设脚手管支撑。
3.2挂架架体体系验算
运用结构力学求解器对架体体系：各杆件的轴力、弯矩、剪力、受压杆件的稳定、支座反力进行受力分析计算，结果表明满足要求。
图4挂架系统验算
3.3重要构件、埋件及焊缝的验算
预埋系统：单个埋件的拔力设计值为200KN，剪力设计值为100KN。本工程涉及到的实际埋件拔力为28.87KN。
1）混凝土抗拔验算：混凝土的抗拔力为F=184KN>28.87KN，故满足要求。
2）混凝土局部承压验算
ⅰ埋件板处
4）高强螺杆：对埋件中外露与砼直接接触的高强螺杆（D15，L=300mm）按照带肋的普通钢筋进行考虑，高强螺栓通过计算得到la≈55mm，而实际锚固长度为175mm，故高强螺杆拉应力未达到其抗拉设计值，满足要求。
四、施工要点
1、挂架安装及注意事项
1）架体及预埋件间距位置要按照施工图纸施工，误差控制在要求范围内。
2）为便于爬锥拆卸，安装前应先涂抹黄油再用胶带包裹。
3）为防止高强螺杆及埋件板浇筑时脱落，安装前应在高强螺杆两端缠绕生料带或麻绳后安装爬锥及埋件板上，并把高强螺杆用扎丝固定在钢筋笼上及在爬锥和高强螺杆端涂抹黄油，防止砂浆进入。
4）高强螺杆及爬锥安装时不能用力过度，而导致高强螺杆把爬锥中间的弹性圆柱销顶出到安装受力螺栓的位置，使受力螺栓无法安装。为保证高强螺杆与爬锥和预埋板的连接长度，高强螺杆的端头涂红区域需拧入爬锥和预埋板，如现场预埋位置钢筋过密，适当调整钢筋位置以保证预埋件顺利埋设。
2、提升注意事项
1）混凝土强度必须大于15MPa时方可提升架体。
2）提升前检查是否有架体与其他结构连接的地方，如果有要完全解除。
3）后移装置齿轮插销一定要安装好。
4）提升过程中操作平台不允许有人员及施工荷载。
5）提升单元架体时应吊装在架体设计吊钩上，并应有专人指挥。
6）每次提升前检查钢丝绳与吊环、架体单元之间是否牢固。
7）如模板与架体同时吊装时，必须吊装架体的设计吊钩上，并提前检查架体与模板是否连接紧固。
五、结束语
高墩施工目前常见的几种施工方法均有各自的适用工况，需结合项目自身特点灵活选择。本文介绍挂架法结合WISA模板施工在运宝项目的技术应用，提高了工程质量，加快了施工进度，节约了大量的能源，及后期修饰的工作量，属于绿色环保产品，对节约能源、资源，保护环境有着十分重要的意义，也为以后其他类似工程提了参考。
参考文献：
[1]JTG/T50-2011，公路桥涵设计规范.
[2]GB50017-2003，钢结构设计规范.
[3]GB50009-2001，建筑结构荷载规范.
[4]GB50010-2002，混凝土结构设计规范.
[5]刘飞，陈阳东，吴佳.外挂架施工技术应用，浙江建筑，2011，07.