山区桥梁高墩液压自爬模施工技术研究

山区桥梁高墩液压自爬模施工技术研究

王洪辉

中交一公局第一工程有限公司 北京市昌平区 102200

摘要：在山区桥梁施工过程中，施工技术是非常重要的，以某山区高速公路特大桥工程桥梁空心薄壁高墩液压自爬模法施工为例，介绍了液压爬模体系结构，并对工作原理和工作流程进行了简要阐述，根据液压爬模系统特点，提出爬模施工过程中应注意的问题及解决措施。

关键词：液压自爬模；高墩桥梁；山区桥梁

引言

桥梁高墩施工中，液压爬模系统是保证整体工程结构作用稳定性的关键。其建设使用的安全稳定效果，直接决定了工程所处地区的现代化经济建设水平。然而，液压爬模快速施工工艺的实践效果，在一定程度阻碍了上述目标的实现。为此，相关建设人员应将现有的科学技术成果充分利用起来，即在明确液压爬模快速施工工艺应用控制要求的情况下，找出优化控制的方法策略。

1液压自爬模施工技术简介

在大高度竖向钢筋混凝土结构的施工中，液压自爬模是目前比较成熟、可靠且较为先进的施工方法，在烟囱、桥梁高墩、高层建筑物核心筒等钢筋混凝土结构物的浇筑施工中得到广泛应用。液压自爬模通常附着在结构物或者建筑物的外表面，沿着构筑物或结构的周边设置围护模板，在模板之间浇筑混凝土，随着钢筋混凝土的不断施工与强度形成，又以新形成强度的钢筋混凝土结构作为依托不断抬升模板，模板在液压千斤顶的作用下沿着构筑物的外表面不断攀升，因此不需要搭建大量脚手架[3]。这种工艺的主要特点是：一个高耸构筑物只需要适应一套液压滑动模板系统，且只需进行一次组装；在滑动模板的攀升过程中，不需要多次搭设脚手架、支模、拆模以及相关运输工作，结构物混凝土能够实现连续浇筑，减少结构施工缝，增强结构的整体性；还具有施工速度快，周转材料使用量少、人工劳动力使用量低、工人的劳动强度低、施工过程安全可靠等优点，因此可以大幅缩短施工周期、降低工程成本，深受工程领域的青睐。该技术自诞生以来，已经在水塔、油罐、电梯井、桥梁高墩、电视台、贮仓、烟囱等高耸结构物工程中得到广泛应用；在高层建筑钢筋混凝土浇筑施工中也有较大范围的应用。一套完整的液压自爬模体系包括两大子系统，分别为液压提升子系统与模板围护子系统，两大系统相互协作，实现结构物的滑动浇筑。液压提升子系统包括控制台、液压缸、导轨、高强螺栓等多个主要组成部分；而模板围护子系统则包含了外爬架、支撑杆件、模板、安全围护栏、施工平台等构件；其中导轨、外爬架、施工内平台、预埋件、预埋件和高强螺栓是影响系统可靠性的关键部件，也是施工过程中的主要检查对象。

2液压自爬模系统构造

2.1模板系统

模板系统是液压自爬模的核心组成部分，由国产优质木板面板、H20工字木梁、横向背楞和专用连接件构成。面板厚度为18mm，通过自攻螺丝与竖肋（H20木工字梁）正面连接，而竖肋则通过专用连接爪与横肋（双槽钢背楞）连接。大模板上部设有两个吊钩，阳角部位通过斜拉杆固定，增强模板的稳固性和整体性。模板高度为465cm，配有5道水平背楞，间距最大为115cm，以适应450cm的浇筑高度。标准模板最重2.5t，下部包裹10cm，上部突出5cm，如图2所示。

2.2埋件系统

墩身外侧爬模机位的埋件系统，以标准双埋件方式实施，包含埋件板、高强螺杆、爬锥及受力螺栓。这些构件在施工中依照爬轨位置预先设置，以确保系统稳固。埋件之间的平面距离设定为300mm，提供充足的支持。系统中使用D20直径、45#钢材的螺杆和M42直径、10.9级的受力螺栓，以增强整体结构的稳定性。

2.3支架系统

爬模架体整体立面有4层平台，分别为上平台、主平台、液压平台和吊平台。上平台宽1m，挑架布置间距1.3m，作为绑扎钢筋及浇筑混凝土施工平台；主平台宽2.8m，平台梁使用双拼20槽钢，作为合模加固及后移退模平台；液压平台宽2.8m，作为爬模爬升过程中液压操作施工平台；吊平台宽2m，使用16槽钢加工，作为周转及已浇筑混凝土面修饰施工作业平台。平台板采用4.5mm厚的花纹钢跳板，部分区域用钢板加固。花纹钢跳板的设计旨在提供防火、防滑和耐腐蚀功能。平台之间通过带人洞的斜梯相连。为了确保高空作业的安全，外部防护采用了孔径5mm的密孔钢板网，具备0.65的挡风系数,平台防护高度1.5m。这种钢板网在满足安全和耐用需求的同时，也为架体外观带来美观和整洁的效果。

3山区桥梁高墩液压自爬模施工技术研究

3.1爬升流程

（1）墩身支模，安装预埋件并浇筑混凝土。（2）混凝土满足强度要求，拆除模板拉杆，拔出模板后移装置上的齿轮销，使模板后移。利用螺栓紧固安装附墙装置。（3）提升导轨并拆除下端埋件后提升架体。（4）继续绑扎下一节段钢筋，然后安装预埋件，合模浇筑下一节段混凝土。

3.2埋件安装

根据爬模设计图纸进行墩身预埋件安装，预埋件用扎丝绑牢或焊接牢固，使其在混凝土施工时不易移动偏位，预埋件要求安装位置准确、不遗漏。

3.3模板安装及拆除

首节墩身模板采用爬模外模，利用施工塔吊（或汽车吊）进行安装。模板安装前，应先认真检查模板。模板表面必须保证打磨干净，并涂刷清水脱模剂。按自下而上的顺序进行安装。四侧模板全部就位后要随即进行校正，安装连接螺栓和斜拉杆，模板之间采用双面胶密贴，防止漏浆。外侧模板和内模板之间使用D20高强度螺杆进行对拉固定，螺杆的布置间距保持在不超过1200mm。采用D20蝶形螺母和垫片将拉杆紧固，以确保结构的稳固性和安全性。墩身实心段两侧外模对拉，中间为直径不小于22mm的螺纹钢筋(钢筋拉力>103kN，当所用钢筋伸长量>10mm时，应对对拉螺杆进行预内紧，以保证浇筑后墩身尺寸精度)，两侧焊接D20拉杆。首层实心段预埋钢筋和两侧焊接短D20螺杆为一次性使用（钢筋与螺杆间焊缝长度不小于120mm，焊高8mm）。内模如为散拼模板，应通过增加自身刚度与外模匹配。在混凝土达到规定的强度后，应进行拆模操作。首先，要拆除所有的穿墙螺栓和阳角斜杆，并取出发射器斜杆在内的全部拉杆。接下来，拔掉模板上的齿形销钉，将模板向后移动至预定位置（移动距离在600～700mm之间），并插入后移插销。模板拆除后，要对结构的棱角部分进行保护，以防损伤。清洁模板表面时，可用水或者脱模溶剂，并使用毛刷去除混凝土粘结块，需要注意的是不能使用钢制工具，避免损伤模板。若使用水渗性脱模剂，可用清水清洗。大模板转移时，要确保稳固安放。将模板竖直放置，严禁水平重叠堆放，避免模板表面压伤。

3.4爬模拆除

根据规定，拆除爬模装置前必须清晰规划平面和竖向的拆除顺序，须准备好满足吊重要求的汽车吊等吊装设备；在拆除爬模装置时，应遵循顺时针或逆时针方向，逐个单元地进行拆卸。完成最后一层施工后开始爬升，然后依次拆除：模板→上支架→导轨→主平台→下架体→剩余挂座、爬锥→拆除完成。（1）使用塔吊或汽车吊拆除主平台及以上部分包括模板和桁架系统，确保安全落至地面。（2）抽出导轨。（3）在拆卸液压爬模时，首先应拆除液压和配电装置。先移除控制台主平台上的跳板，然后使用吊装设备将其吊出。（4）通过使用吊平台，拆除下层的附墙装置和爬锥，并将其吊至地面。（5）首先整体拆除主平台，利用塔吊将主梁三脚架和吊平台提升到合适高度，然后拆除最上层的附墙装置和爬锥，并对相应孔洞进行修补。

结束语

选用合理的施工工艺是确保桥梁高墩施工质量以及施工安全的关键工作。桥梁高墩液压自爬模施工工艺具有安全、可靠、先进、成熟等优点，该工艺特别适用于墩身高、地形陡峭、施工场地狭窄、大型施工机械设备无法进场的施工环境，能够显著降低施工成本、提高施工速度，具有良好的推广应用价值。

参考文献

[1]李宝健.索塔液压自爬模施工安全风险识别与控制[J].工业安全与环保，2012，38（7）：37-39，56.

[2]樊晓旭，程攀，黄思友.液压爬模快速施工工艺在高墩中的应用[J].公路交通科技（应用技术版），2017，13（7）：72-74.

[3]陈晓晖，王荣玖，许峻岭，等.管道悬索跨越大型主塔液压自爬模技术的工艺创新[J].油气储运，2015，34（12）：1333-1338.

[4]张正富.高墩中液压爬模快速施工工艺的应用[J].交通世界，2018（18）：86-87，89.

[5]程勇.高墩中液压爬模快速施工工艺应用[J].中国公路，2020（21）：232-233.