论自动液压爬模在双向六车道高速公路大截面高墩施工中的应用

论自动液压爬模在双向六车道高速公路大截面高墩施工中的应用

刘伟,周涛

成都华川公路建设集团有限公司,四川 成都 610041

摘要：随着交通科技、材料科学的发展，桥梁跨径越来越大，墩（塔）越来越高。如何更优质、更快速、更安全的保证高耸构造物现浇钢筋混凝土施工成为当下研究的重点。本文主要论述自动液压爬模系统的安装、爬升原理、施工工艺、控制要点等进行了总结，为今后类似高墩施工提供借鉴。

关键词：高墩、自动液压爬模

1概述

某高速公路设计为双向6车道，标段内某大桥横跨两山，下穿河流，施工难度大。连续钢构的主墩采用等截面空心薄壁墩，边墩采用变截面空心薄壁墩，主墩最大墩高85.6m，边墩最大墩高83.9m，墩身最大截面11.6m*7m，采用长边3组爬架，短边2组爬架的重型液压爬模进行施工。

2 自动液压爬模施工特点

自动液压爬模综合了普通爬模、滑模、翻模施工工艺，具备工作平台大，操作简单，施工安全等优点。其主要特点是：

吸收了支模工艺的诸多优点，按常规方法浇筑混凝土，劳动组织和施工操作简便，混凝土表面质量易于保证。当新浇筑的混凝土脱模后，以油缸或千斤顶为动力，以导轨或支承杆为爬升轨道，模板可自行向上爬升。可以从基础节段或任意层开始组装和使用爬升模板。无需塔吊反复装拆模板，能够自动爬升。钢筋可以提前绑扎，也可随升随绑，操作方便安全。施工操作平台大，并进行全封闭，安全可靠。液压爬模在工程质量、安全生产、施工进度、降低成本，提高工效和经济效益等方面均有良好的效果。

3 工艺原理

3.1 爬升原理

液压爬模体系包括模板系统、埋件系统、支架系统、液压爬升系统。爬模系统的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。以混凝土结构物做为爬模系统重力的承载体，利用自身的液压顶升系统和上下两个换向盒分别提升导轨和支架，实现架体与导轨的互爬。

3.2爬升工艺流程

混凝土浇筑完后→拆模后移→安装预埋件及提升固定导轨→顶升爬架→合模→浇筑混凝土。

3.3系统组成

液压爬模体系包括模板系统、埋件系统、支架系统、液压爬升系统。

4 施工工艺流程及操作要点

4.1主要施工步骤

承台施工时，需准确预埋墩身钢筋及型钢架。待承台施工完成后，利用汽车吊施工0-9m段墩身，并且在0-9m段施工完成后开始安装爬架系统，9m以上节段墩身模板均采用液压爬模系统自动提升。墩身液压爬模主要施工工序：型钢架、钢筋、预埋件等安装→侧模后移、顶升爬模系统→合模→混凝土浇筑，如此循环施工直至墩顶。三合头大桥右幅5#墩主要施工区段可分为：爬模架体段、标准节段、横隔板、墩顶段。墩身施工完成后即可对爬模系统进行拆除。

4.2墩身施工

 墩身在进入正常节段施工后，均为每4.5m一个节段进行重复循环作业，每个节段主要工序包括：爬架提升→接长墩身钢筋，并进行绑扎→关模并校核→浇筑混凝土→混凝土脱模、养护。

钢筋：墩身正常节段施工前，先精确定位安装劲性骨架。钢筋用塔吊分批量的吊至劲性骨架内，然后进行人工接长、绑扎等常规施工。

模板：外模采用液压爬模自动提升，内模采用塔吊吊装。

混凝土布料：混凝土通过附着在墩身上的拖泵输送管输送至待浇筑混凝土节段处，经串筒入仓，串筒下口高度距混凝土面小于2m。其余按首节段浇筑混凝土的工艺进行常规施工。

4.3横隔板施工

某大桥5#墩左、右幅主墩间隔20m设置横隔板一道，横隔板板厚0.5m。每节空心墩底部设置80cm直径的维修孔。

隔板底模支撑系统采用工字钢及钢筋，底模采用竹胶板，外模用钢模﹐加固后进行钢筋绑扎，验收合格后浇筑混凝土，混凝土采用拌合站集中拌合，混凝土罐车运输至现场，用高压输送泵泵送。

底模支撑系统预埋：在施工隔板前一节段时，在空心墩内壁沿桥横向长边按间距150cm预埋I40工字钢作为底模支撑系统主梁，沿桥纵向短边按间距300cm预埋ø32mm钢筋；在沿桥横向长边墩顶按间距300cm竖向预埋I20工字钢，要求在墩顶两侧对称、等距、等高预埋；在已预埋的工字钢横梁上，沿桥纵向短边连接纵向预埋的ø32mm钢筋，间距30cm；在ø32钢筋上沿桥横向长边铺设ø16钢筋,间距15cm；在ø16钢筋上铺D6钢筋网片，网格间距10cm；在钢筋网片上铺设1cm厚竹胶板，作为横隔板底模；在墩顶沿长边预埋的I20工字钢上焊接双拼I40工字钢，沿纵桥向横跨墩顶，用ø16钢筋做成回字形连接筋，将隔板底I20工字钢与墩顶上I40工字钢焊接牢固。

4.4墩顶施工

本节段施工根据墩身结构自身特点以及考虑墩身施工安全，确定采取分两次完成墩顶节段砼施工任务：

首先将1.5m空心段作为按墩身正常节段一次施工；而后再单独施工3m封顶层。在3m实心段钢筋施工绑扎时，要考虑从封顶层往下1m作为封顶层施工预埋件的预埋高度。短边方向各埋两块，长边方向各埋三块，预埋件尺寸选用20㎝×20㎝×2㎝，整个层面预埋数量10块。将预埋件表层水泥浆清理干净，而后可开始焊接牛腿支架。在横桥向布设两根I25b作主梁放置于钢牛腿上，其上纵桥向布置横向间距0.4m[16槽钢作次梁；底模采用组合钢模板，在底模铺设完后再绑扎顶板钢筋、浇筑混凝土。爬架模板系统分片拆除，墩身施工结束。

4.5 爬架系统拆除

爬架系统拆除流程：拆除准备→模板拆除→模板桁架系统拆除→导轨→拆除液压装置及配电装置→液压控制泵站→液压装置→拆除附墙装置及爬锥→主梁三脚架和吊平台→最高一层附墙装置及爬锥，并修补好爬锥孔洞。

液压爬架拆除的技术要求：用塔吊先将模板拆除并吊下；拆除主平台以上的模板桁架系统，用塔吊吊下；提升导轨和承重架体后用塔吊抽出导轨；拆除液压装置及配电装置；操作人员位于吊平台上将下层附墙装置及爬锥拆除并吊下；用塔吊吊起主梁三脚架和吊平台，起至适当高度，通过电梯卸下最高一层附墙装置及爬锥，并修补好爬锥洞；最后拆除与爬梯或电梯相连的架体，操作人员卸好吊钩、拆除附墙装置及爬锥，操作人员从电梯或爬梯下来后，再吊下最后一榀架子。

5质量控制

墩身垂直度控制：每节模板初步安装好后，用激光铅直仪通过承台顶面控制点校核模板的垂直度，每节模板的垂直度偏差大于5mm时，用高墩爬模精准安装装置进行纠偏调整。高墩施工均在高空中作业，立模和校模时均没有可靠的持力点，模板的校核比较困难，因此必须在每层模板就位时，及时处理模板拼缝，调整垂直度，层层严格控制，避免偏差积累导致墩身的扭曲、倾斜及变形。

钢筋保护层控制：墩身保护层控制应在首节墩身主筋预埋时开始。为了保证钢筋安装位置的准确，预埋筋安装控制线需由不同测量人员交叉放样。并在承台内设置角钢胎架，利于控制预埋筋安装牢固度、竖直度。

混凝土外观质量控制：高墩施工由于多次分段立模、多次浇注，容易引起外观质量下降。为了提高外观质量，经多次探索，采取了以下措施：

采用同一厂家的水泥、砂石、外加剂、掺和料，确保外观的一致性。

针对混凝土泵送难、和易性差、颜色灰白的问题，调整混凝土配合比，在保持原来配合比、坍落度的前提下，增加适量粉煤灰。实践证明，这对混凝土颜色及和易性有良好作用。

浇筑混凝土前，模板和墙体间空隙嵌塞海绵条、发泡胶等以防漏浆。

为确保墩身外观质量，每次爬升前都需对模板进行彻底的清理、打磨、加固。

拆模后及时修复表面缺陷，保证墩身颜色一致、棱角分明。

混凝土的养护：针对薄壁空心墩养护难的问题，采用薄壁空心墩智能喷淋养护系统，只需设定养护时间和间隔时间等数据后即可自动进行养护工作。

6 结束语

通过上述实例的应用，高墩施工采用自动液压爬模施工具有工程质量、安全生产、施工进度、降低成本，提高工效和经济效益等方面均有良好的效果。

　　参考文献

　[1]《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2017.

　[2]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T3650-2020.

　[3]《公路工程施工安全技术规程》JTG-F90-2015.