兰渝铁路跨线桥边墩爬模施工技术

兰渝铁路跨线桥边墩爬模施工技术

徐巍

中铁五局集团成都工程有限责任公司  四川  成都  610091

摘要：兰渝铁路跨线桥是G5京昆高速跨越兰州至重庆铁路高速公路桥梁，小里程边墩采用了爬模施工工艺，通过与传统施工工艺的比对，该技术具有良好的应用前景和推广价值。

关键词：铁路既有线；高墩；施工

引言

现目前，爬模施工已经成为相当成熟的施工工艺，它包括了预埋的爬件、油缸提升系统、施工平台、临边护栏，以较高的节段的主体结构为依托，逐步的提升施工，施工方法简单，人员操作方便，施工环境安全，混凝土接缝处较为平整，外观质量好，施工费用低等。

1. 国内技术现状及发展趋势

我国在20世纪70年代开始使用手拉葫芦进行模板和架体的交替互爬；到80年代尝试使用液压千斤顶进行模板的顶升；到90年代后期，我国的爬模工艺有了突破性进展，开始研发使用整体液压顶升（提升）式爬模（架体与模板一体化）。

2.工程概况

工程位于四川盆地北缘，境内地势整体呈东北高，西南低，属桌状低山缓坡宽谷地貌，在地形上表现为桌状山、方山形态特征。区内最低点位于刘家河沟床。

拟建桥梁位于洪家洪右岸斜坡下部，于K6+350～K6+370一带跨越兰渝铁路，于K6+225跨越洪家沟支沟，沟谷一般宽7～12m，深5～10m。两岸斜坡地形坡度变化大，其中广元岸斜坡自然坡度相对较缓，一般为10～20°；而绵阳岸自然坡度相对较陡，一般为20～35°，局部以陡坎或陡崖形式产出。小里程边墩高44.8m，为实心双肢墩。

3. 爬模的组成

该爬模系统是以墩顶尺寸2.3×6.0m的空心薄壁收坡墩进行设计，外模板为钢模液压系统爬模施工，内模也为钢模，采用翻模施工工艺。模板高度为4.65m，一次性可浇筑混凝土4.5m高，下包100mm，上留50mm。模板四角的部位采用直径25的精轧螺纹钢对拉。模板上开设爬锥定位孔，保证爬锥安装的准确性。模板上开设拉杆孔，对拉杆也采用直径25精轧螺纹钢。

上爬架采用YTPJ20-4.5为4机位，上架体YTSJ20-1000/4.5为8榀。模板与爬架（轨道）在液压油缸的作用下交替上升。爬升油缸行程400mm，工作行程300mm，额定压力25MPa,工作压力16MPa，设备总功率11kw，同时通过油缸水平移动或齿轮齿条实现立模、脱模，平移量为600mm。

平台采用槽钢加防滑钢板组成，顺桥向模板平台横梁采用14a槽钢，横桥向平台横梁采用双拼25a槽钢。临边护栏采用48钢管加硬质防护网。

4. 预埋件的安装

混凝土浇筑前，通过测量定位，将预埋件安装固定到位，安装时需注意平面位置和高程。混凝土浇筑满足强度后，预埋的孔位需凿出清理干净，将受力螺栓安装在爬椎上。通过吊装设备，将支架吊装在受力螺栓上，插入铁销。螺栓和爬锥属于可重复使用，使用过程中应注意保护和保养。

5. 模板的构造

5.1模板组成

外模板全部为钢模板，内模为钢木组合模板。

外模为钢模板。模板高度4.65米，一次性可浇筑混凝土4.5米高，模板下包100mm，上留50mm。钢模面板为5mm厚钢板，边框为12mm，竖肋为10#槽钢，间距30cm布置，横背肋为双拼14a槽钢，间距1.25m布置。

5.2模板拼装质量标准

模板的质量满足设计图纸施工要求，拼装成型后，需达到以下标准：

（1）板面对角线误差值小于3.0mm；

（2）相邻模板高低差±0.5mm，两块模板拼缝间隙±0.5mm ；

（3）板面平整度±0.5mm,模板局部变形不应大于1.0mm；

5.3对拉螺杆设置

墩身模板对拉长度不大于3米时，对拉螺杆采用标准段通长的对拉方法，用Φ32规格的PVC套管对穿于两侧模板间，套管内穿对拉螺杆，拉杆可周转使用。在浇筑厚度大于3米的实心段时，采用300mm长的对拉螺杆（内连杆）与工地自备的Φ20钢筋（或横向主筋）焊接，焊接长度大于20cm，用螺母固定于钢背楞上。

5.4模板改制方法

薄壁空心墩为纵桥向为变截面，尺寸随着墩高变化而变化，模板裁剪在爬模架体上进行，作业人员站在模板顶层和主平台上采用墨盒在模板上弹线，在模板对拉螺栓孔插入Φ30mm钢棒，铺设脚手板搭设简易操作平台，施工人员在操作平台上取下需要更换的模板，并将提前拼装好的模板直接安装在大面模板上，完成模板改装。

6. 爬模的施工

施工组织。施工前，应根据现场实际情况，排出每组模板施工的墩号，施工的顺序和施工的时间节点，按照排出的时间节点对模板调度，并随时根据现场实际情况进行调整，保证模板循环流畅。每套模板的周转及调配由项目部的专人负责，并成立模板运输组，采用专人及专用机械设备进行运输和调配。正常调配模板，保证模板部闲置。

施工测量。模板安装前，测量人员需采用全站仪进行放样工作，将模板的轮廓线放在承台上，标高采用水准仪，保证模板安装平面位置的准确性。然后采用激光准直仪测出墩中心点至墩施工顶面，现场施工人员根据点位对模板安装和检查调整。混凝土浇筑前，对模板进行校核，技术人员采用全站仪对激光准直仪的测点进行复核，再次确保墩身结构尺寸准确无误。

钢筋施工。项目为了加快施工进度，对于空心高墩设计中钢筋体量达、接头多的的实际情况，在施工前对钢筋接头施工进行专门研究，初步选择了两种接头施工方式，即电渣焊和CBR剥肋滚轧直螺纹连接技术。通过现场对比，虽然两种方式都能达到设计及使用要求，但电渣焊速度慢、工作面污染严重，而CBR连接技术大部分工作在地面加工完成，高空连接工作量小、操作简单、工作速度快，可满足现场快速施工的要求。

混凝土施工。混凝土的浇筑采用移动式地泵送混凝土施工工艺。泵送混凝土输主要技术的参数：采用内径为12.5cm的配套泵管，泵管沿墩身向上布置，固定牢固，设置检修平台。混凝土泵技术指标技术参数和技术指标：电机发动机功率75PkW；理论混凝土输送压力7.8～13MPa，理论混凝土输送量35～60（m³/h）；主油泵额定工作压力32PMPa；最大骨料尺寸Pmm40；输送缸直径×最大行程195×1400mm。

爬模的拆除：爬模施工到墩顶后，需将爬模进行拆除，再施工盖梁。按照爬模上爬相同的工艺，进行下爬至墩底的承台。首先拆除模型段，再进行承力架段的拆除，等到各部进行检修后保存或再次作业；承重架和模型架应采用吊装设备，分块拆除落地。

7. 安全措施

7.1混凝土强度需到达15MPa以上，方可爬升进行下一节段的施工。

7.2模板在非工作状态，用钢丝绳与手动葫芦把所有的模板固定在一起。

7.3高强螺杆和爬锥连接必须要拧紧，爬锥面顶到模板面板且不能转动即可。

7.4爬锥上均匀涂脱模剂，防止爬锥拆卸困难。

7.5液压泵站应设专人操作，非操作人员不得动用液压泵，液压泵使用时压力不得高于16MPa。

7.6每层平台应四面相通，每层至少设置两个逃生楼梯，每层的指定位置应安放消防器材。

7.7为防止漏浆，模板与已浇筑的混凝土搭接100mm，第一层对拉杆离搭接浇筑线200mm。利用前一节段的上对拉杆孔与L型压紧器，再次对模板搭接处压紧。

7.8爬升架体开始前，项目人员应检查机械是否运转正常，正常后方可进行爬升。

7.9爬模操作人员须进行培训，培训合格后方可上岗，操作人员应定人定岗，不得随意进行更换。需要更换应报项目部进行审批。

7.10爬模平台，不得堆放半成品钢筋，模板等物品。

结语

高墩施工，按照目前的施工工艺，采用爬模是相对理想的施工方法。因为其安全性、可靠性、周转性等优点受到了广泛的推广。配置塔吊等垂直提升设备，施工工期较短，人员配置较为合理，材料损耗较小，施工成品砼外观质量好。在高于40m以上的高墩施工，爬模施工方法减小了项目施工的成本，工艺成熟也利于缩短施工工期。操作平台的完善，安全性能较好，在根源上降低了项目在建设过程中的安全隐患，高处作业的风险降到最低。然而截至目前，与爬模施工有关的施工技术并没有获得完善，仍然有待加以改进。然而，在未来的施工工作中，相关技术人员还要总结好的经验，将爬模施工更好的推广，更便捷的提高桥梁高墩整体施工的质量。

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