摘要：随着社会的进步和国民经济的发展，人们对出行质量的要求越来越高，更加关注道路、桥梁等工程项目的设计与施工质量。为使桥梁工程呈现出更为优质的美观性与实用性，同时与周边环境体现出良好的适用性，桥梁墩身模板设计更加复杂化。本文首先分析了桥梁墩身施工模板的设计现状，继而探讨了针对空间多曲面桥梁墩身模板的具体设计方法。
关键词：空间多曲面桥梁 墩身 模板设计
与传统桥梁墩身结构相比，空间多曲面桥梁墩身结构更加复杂，在进行施工模板设计的过程中要充分考量各施工节段和步骤的适应性，使墩身整体呈现出优质的适用性，为桥梁工程整体施工质量形成良好的保障作用。然而，在空间多曲面桥梁墩身模板设计实践中，如何进行合理的区域划分，并做好各部分之间的衔接，以获得更为优质的设计质量，值得我们更为深入的探索。
1、桥梁墩身施工模板设计现状
桥墩的主要作用在于支撑桥跨结构，同时将恒载与车辆荷载传导致地基。桥墩主要可以分成实体墩、排架墩以及柱式墩等结构形式，桥墩建筑材料通常需要采用石料、木料、混凝土以及钢材等。随着各种现代工程施工技术的优化与进步，为桥梁景观设计工作提出了较之以往更高的要求。为使城市桥梁和周边环境呈现出更好的协调性与融洽性，通常需要将墩身和塔柱设计为不规则形状，这也对施工模板设计效果、混凝土整体质量控制形成了更高的要求。诸多研究人员以实际工程项目为依托，针对桥梁墩身、塔柱的设计施工进行了较为深入的研究。具体研究内容包括：①针对钢筋、模板、混凝土和修饰等各方面采取相应的控制措施，以确保混凝土结构的整体外观质量；②针对液压爬模系统采取相应的施工保障措施，并优化系统整体设计效果；③结合对墩身实际结构特征与周边环境特征的分析，提出更加适合实际施工过程的墩身施工处理技术；④针对墩身模板受力加以详细检算，从而选择更具经济性与合理性的模板体系；⑤分析悬臂模板系统构成、特征和施工过程中所采用的工艺技术，进行合理优化。然而，国内目前对于空间多曲面桥梁墩身的模板设计研究较少，因此笔者结合相关施工实例，针对其构造线形展开了相应研究，在充分考量经济性与实用性的前提之下，提出分区域和节段开展模板设计的思路。此外，为缩减线形误差，需要在背带和面板之间设置弧形木方，并加以微调处理。
2、空间多曲面桥梁墩身模板设计
2.1模板设计
某桥梁工程主墩墩身构造采用空间多曲面薄壁空箱结构。通常情况下，普通钢板刚度大，不易出现变形，但是线形调整难度较大。此桥墩属于多曲面结构，各个节段之间具有较大差异，所以模板的周转利用率较低，可以采取木模+钢膜形式进行处理，只针对特殊位置采用钢膜，如图一所示（单位mm）。就模板总体设计来说，依据墩身的线形结构可将其分成四个区域（分别标记为A、C、E、F）：针对C区域结合墩身轮廓线采取圆弧线形设计方式；F区域则依据椭圆长短轴曲线，利用多段圆弧替代椭圆曲线设计；E区域因为线形没有变化，因此直接依照直线形进行设计；A区域则依据双曲线结构的变化规律，需要充分分析曲线匹配度，以优化设计。
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2.1.1外部区域
依据墩身线形所呈现的变化规律，在完成首段墩身的施工建设之后，需要在外部区域沿着外轮廓的圆心进行旋转，圆弧段则随着高度进行转动，且水平截面的尺寸会呈现相应变化。剩余模板则针对首阶段的满配模板加以改造，在超出结构面的部分针对模板加以切割处理，从而充分满足截面的尺寸要求以及外挂平台在空间方面的需求。
2.1.2内部区域
结合椭圆长短轴曲线结构，利用多段圆弧实现对椭圆曲线的替代，从而更好地满足于线形需求。对于模板，应该按照半个椭圆区域加以配置，且上下部分应对称施工，避免后期改造情况的出现。对于椭圆外背钢楞，主要采取冷弯工艺进行处理。
2.1.3正面区域
因为正面区域的边缘会沿着外轮廓线呈现出相应变化，相应模板配置是应用首节模板经过改造而预先加工完成的模块，让模板能够符合截面缩小与扩大等变化。此外，其正面区域主要呈现为平面结构，因此模板线形配置没有误差存在。
2.1.4上部区域
这一部分区域主要由锥形与圆型切割结构所组成，属于双曲面结构，其中存在一定长度的异形段。针对异形段结构，可以应用定制钢膜，从而避免由于线形变化带来的误差。其余部分则都利用木模进行处理，参考外部线形模板的规划设计思路。此部分木模同样是采取在面板和背带之间配置弧形木方的方法实现对双曲面线形变化问题的解决。
2.1.5模板连接
针对模板之间的连接，通常采用钢芯插接方法进行处理。然而，在钢材料和木材料结合的位置，因为材料性质方面的差异无法实现直接连接。为了确保模板接缝位置的严密性，需要针对结合部位实施特殊处理，
2.2悬臂模板设计
悬臂模板主要由模板和架体两部分所构成，其中模板中主要包括槽钢背楞、面板以及木工字梁等，相应设计需要结合荷载计算加以具体确定。对于悬臂模板的架体，本工程主要设置了五个平台，即-1层到3层。其中，0层平台属于主要的受力构件，将所承受的荷载传送给埋件与三脚架。为了便于后期脱模与钢筋施工处理，需要在架体上配置整体后移系统。1层到3层主要是墩身模板以及钢筋施工的操作平台；-1层则主要用于拆除埋件以及修饰混凝土等。
结束语：
总而言之，空间多曲面桥梁墩身结构复杂性较强，工程设计人员要投入更多时间和精力对模板设计质量进行优化，为工程整体建设效果形成良好的支持。作为一名桥梁工程设计人员，应该在日常工作中积极探索，对国外的一些先进设计理念和技术加以借鉴，继而与我国桥梁工程设计与建设实际情况结合，创建出一套更加符合我国国情的桥梁墩身设计体系，在实现自我价值的同时，促进我国交通事业的优化进步，为国家经济发展注入源源不断的活力。
参考文献：
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论文作者:黄浪
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期
论文发表时间:2020/4/28
标签：模板论文; 桥梁论文; 线形论文; 曲面论文; 区域论文; 结构论文; 空间论文; 《科学与技术》2019年第20期论文;