雙肢薄壁實(shí)心高墩自爬模施工技術(shù)

卓 志 偉

(山西平陽(yáng)路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

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雙肢薄壁實(shí)心高墩自爬模施工技術(shù)

卓 志 偉

(山西平陽(yáng)路橋有限公司，山西 臨汾 041000)

結(jié)合清川河大橋工程實(shí)例，介紹了雙肢薄壁實(shí)心高墩自爬模的主要特點(diǎn)與施工原理，并簡(jiǎn)述了該系統(tǒng)的組成要素，分析了爬模系統(tǒng)安裝及操作技術(shù)，提高了高墩的施工效率，降低了施工人員勞動(dòng)強(qiáng)度。

剛構(gòu)橋，自爬模體系，施工技術(shù)，爬架

1 工程概況

清川河大橋是一座跨徑布置為60 m+2×95 m+60 m的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋。2號(hào)主墩左右線墩高分別為71 m，73 m，主墩采用矩形截面雙肢薄壁墩，截面尺寸為7 m×2 m，縱向雙肢采用中系梁連接。墩身混凝土標(biāo)號(hào)為C40。墩身主筋采用φ28螺紋鋼，斷面鋼筋為1 056根。該墩柱具有雙肢間距小，施工干擾大，鋼筋布置密集等施工特點(diǎn)。

2 自爬模主要特點(diǎn)

液壓自爬模板體系為我項(xiàng)目部專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員根據(jù)清川河大橋薄壁高墩施工特點(diǎn)設(shè)計(jì)，滿足了工程實(shí)際需要。本模板系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1)在爬升方面，液壓自爬模的穩(wěn)定性和整體爬升性能良好，爬升的操作過(guò)程較為簡(jiǎn)便，運(yùn)行平穩(wěn)，具有較高的安全性，模板自爬,大大降低了塔吊的吊次，可節(jié)省大量工時(shí)和材料，工人勞動(dòng)強(qiáng)度低。

2)自爬模體系由多層平臺(tái)組成，每上下的兩層平臺(tái)之間，都有樓梯可以通行，在各層的平臺(tái)中，還全部設(shè)有安全網(wǎng)、安全護(hù)欄等安全設(shè)施，在施工過(guò)程當(dāng)中，封閉了爬模與墩柱之間的縫隙，從而避免了高空墜物的危險(xiǎn)。僅在爬模最下部設(shè)有電梯入口平臺(tái)，用于施工人員乘坐電梯上下墩身，為施工人員提供了較好的安全保證。

3)自爬模模板體系采用木模板體系。自爬模模板體系在車(chē)間進(jìn)行組裝，到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后再直接安裝，其自重較小。模板的閉合與調(diào)位以及脫模等工序，借助爬架上的模板懸掛和縱橫向的調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成，在糾偏方面操作過(guò)程較為簡(jiǎn)單，效率高，誤差非常小，而且可以一層一層的糾偏、消除誤差。模板所使用的面板在質(zhì)量方面非常理想，對(duì)混凝土表面的缺陷能夠起到很好的預(yù)防作用，有效減少缺陷，使混凝土保持良好的結(jié)構(gòu)完整性及外觀。再者就是木模板的板面非常的光潔、平整，板縫整齊，不僅可以使施工具有良好的美觀性，同時(shí)還方便清理。

4)在安裝方面，所有的主體結(jié)構(gòu)連接，均采用銷(xiāo)軸、螺栓經(jīng)桿件進(jìn)行連接安裝，所以過(guò)程十分的簡(jiǎn)便，而且拆卸以及運(yùn)輸也同樣的較為便捷。

5)爬模系統(tǒng)重復(fù)利用率高，能有效降低工程成本。

3 施工原理

在運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中，導(dǎo)軌、爬架受液壓油缸作用，被交替的頂升起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)自爬模的頂升運(yùn)動(dòng)[1]。機(jī)器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使爬模架和導(dǎo)軌成為了兩個(gè)相互獨(dú)立的組成部分，以便進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在爬模架工作的時(shí)候，它與導(dǎo)軌之間不存在相互運(yùn)動(dòng)，都被埋件支座支撐著。在退模之后，受力螺栓和掛座體及埋件支座等部件及時(shí)的安裝在爬錐上，并對(duì)軛棘爪進(jìn)行上下方向的調(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)導(dǎo)軌的頂升，等到這一步的操作完成之后，導(dǎo)軌被頂升到預(yù)定的位置，即該埋件的支座之上，再由工作人員將下一層平臺(tái)中的埋件支座、爬錐等拆除。將爬模架上的所有拉結(jié)完全的拆除之后，就可開(kāi)始進(jìn)行頂升操作，此時(shí)導(dǎo)軌的位置是不會(huì)變化的，在對(duì)棘爪進(jìn)行了上下方向的調(diào)節(jié)之后，將油缸啟動(dòng)，使爬模架運(yùn)動(dòng)起來(lái)，并與導(dǎo)軌呈相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其二者相互附墻，相互的提升對(duì)方，就可以將爬模架提升上去到達(dá)施工所需的位置。

4 主要施工技術(shù)

4.1 液壓自爬模系統(tǒng)構(gòu)成

從系統(tǒng)的組成方面來(lái)講，液壓爬架以及模板體系是整個(gè)液壓自爬模的主要組成部分，其具體的系統(tǒng)構(gòu)造見(jiàn)圖1。

4.1.1 模板主要構(gòu)成

墩身模板采用木梁膠合板體系，模板配置高度為6.1 m，標(biāo)準(zhǔn)澆筑高度為6 m。模板面板采用18 mm厚膠合板，豎肋為工字木梁，橫楞為雙根[14槽鋼，對(duì)拉桿直徑為20 mm。在單獨(dú)一塊的模板中，自攻螺絲與地板釘，對(duì)豎肋和膠合板起著連接的作用，而連接爪則對(duì)豎肋和橫楞起著連接作用。如果是數(shù)塊的模板，則采用芯帶對(duì)其進(jìn)行連接，并采用芯帶銷(xiāo)對(duì)其進(jìn)行固定，這可以很好的確保數(shù)塊模板之間的整體性。模板允許混凝土側(cè)壓力為60 kN/m2。

4.1.2 液壓爬架主要構(gòu)成

液壓爬架為多層鋼結(jié)構(gòu)桿件桁架，木質(zhì)平臺(tái)結(jié)構(gòu)。既可用于提升模板、支模、脫模，又是墩身施工的操作平臺(tái)。爬架通過(guò)錨固件懸掛于已澆筑墩身上，模板通過(guò)爬架上的吊桿和螺旋斜撐支撐在爬架平臺(tái)上。

液壓爬架主要由工作平臺(tái)、液壓爬升裝置和錨固懸掛件組成。

工作平臺(tái)包括電梯入口平臺(tái)、主操作平臺(tái)，其均位于1層，同時(shí)還包括下部操作平臺(tái)，位于2層，最后還包括上部操作平臺(tái)，位于3層。每一層平臺(tái)之間的距離為2.2 m，主操作平臺(tái)的寬度為3.5 m。

液壓爬升裝置包括爬升導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)及其他配套設(shè)備。

從液壓自爬模的埋件組成部分來(lái)講，其主要包括了高強(qiáng)度螺桿、爬錐、埋件板以及受力螺栓等。

4.2 爬模系統(tǒng)安裝

4.2.1 模板的組拼與安裝

液壓自爬模所使用到的模板在組拼上非常的快捷和簡(jiǎn)單，不需要過(guò)多的復(fù)雜操作，其主要的程序如下所示：

第一步，對(duì)拼裝平臺(tái)進(jìn)行搭設(shè)，確保平臺(tái)的平整度，高低誤差不能超過(guò)2 mm；第二步，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙所示，對(duì)造型木、木工字梁、鋼圍檁進(jìn)行正確的位置安放，利用螺栓對(duì)木工字梁、鋼圍檁進(jìn)行連接；第三步，通過(guò)鋼圍檁預(yù)設(shè)的限位裝置，將面板鋪放在木工字梁上，同時(shí)做好固定；第四步，將對(duì)拉螺桿孔的位置，在模板上精準(zhǔn)的確定出來(lái)，然后進(jìn)行對(duì)應(yīng)的鉆孔操作，鉆孔完成之后，對(duì)其內(nèi)壁進(jìn)行油漆涂刷。

在模板的安裝過(guò)程當(dāng)中，需要利用到塔吊將其吊起，同時(shí)懸掛于螺旋撐桿及爬架專(zhuān)用移動(dòng)軌道上。

外模采用D20對(duì)拉桿進(jìn)行連接整體，拉桿設(shè)相應(yīng)直徑的PVC套管，施工完畢后，抽出拉桿，用砂漿填補(bǔ)拉桿孔。外側(cè)模陽(yáng)角處模板通過(guò)45°的D20斜拉桿進(jìn)行連接，角部做成企口式，角部模板貼上海綿條，能有效保證模板角部不脹開(kāi)和漏漿。

4.2.2 架體組拼與安裝

1)架體組拼。以平臺(tái)為單元，對(duì)架體進(jìn)行后場(chǎng)組拼，在后場(chǎng)組拼完成之后，如果施工現(xiàn)場(chǎng)有需要，再將其運(yùn)輸至前場(chǎng)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行安裝。

2)架體現(xiàn)場(chǎng)安裝。在架體現(xiàn)場(chǎng)安裝的過(guò)程當(dāng)中，需要最為注意的一個(gè)環(huán)節(jié)是主平臺(tái)的掛設(shè)，主平臺(tái)懸掛點(diǎn)如圖2所示，在實(shí)際的施工過(guò)程當(dāng)中，有以下幾個(gè)要點(diǎn)需要注意。

第一是爬架頭和爬架之間采用軸銷(xiāo)作連接；第二是在混凝土結(jié)構(gòu)面上，將懸掛靴固定到位；第三是進(jìn)行嵌入式掛靴的安裝，應(yīng)當(dāng)將把柄按下，確定其被鎖定；第四是在嵌入式掛靴中插入懸掛銷(xiāo)插，并且要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)固定；第五是在懸掛銷(xiāo)掛上在后場(chǎng)已經(jīng)組拼完成的爬架系統(tǒng)，期間需要利用到吊車(chē)；最后是插入安全銷(xiāo)，在嵌入式掛靴上鎖緊爬架，對(duì)承壓絲桿進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，同時(shí)還需要調(diào)節(jié)爬架及結(jié)構(gòu)物相互之間的垂直度，使其與設(shè)計(jì)要求能夠完全保持一致。

4.2.3 液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

液壓系統(tǒng)的安裝。

在安裝液壓系統(tǒng)的過(guò)程當(dāng)中，需要分順序依次進(jìn)行，首先是在爬架預(yù)設(shè)的位置上對(duì)液壓動(dòng)力柜進(jìn)行準(zhǔn)確、牢固的安裝，然后是對(duì)主管進(jìn)行安裝，再安裝分支器，分支器安裝完成之后將分支管接在分支器上，最后是安裝液壓油缸，并將其與分支管正確的連接起來(lái)，所有的操作都完成之后，方可接通電源。

4.2.4 導(dǎo)軌安裝

對(duì)于導(dǎo)軌的安裝相比于其他的一些部件較為簡(jiǎn)單，但是同樣需要利用到塔吊，而且要按照從上到下的基本順序。

4.2.5 爬架附墻預(yù)埋件安裝

在模板就位前，通過(guò)模板面板上的孔，用安裝螺栓M36×50從模板背面將爬錐M36/D20固定于模板面板上，混凝土澆筑后，卸下M36的螺栓，模板后移，將受力螺栓安裝在爬錐上。將支架卡在受力螺栓上，插上銷(xiāo)子，爬模爬升完畢后，人在塔吊平臺(tái)上用套筒扳手和爬錐專(zhuān)用拆卸工具將受力螺栓和爬錐取出，以便重復(fù)利用，同時(shí)用砂漿抹好由爬錐留下的孔。爬錐上均勻涂脫模劑，防止爬錐拆卸困難，埋件安裝施工流程：1)按圖組裝錨定總成，用安裝螺栓將其固定在模板上；2)組裝結(jié)束；3)澆筑完成后，卸下安裝螺栓M36×50，退模；4)就位掛座體。埋件安裝示意圖如圖3所示。

4.3 爬模系統(tǒng)的操作和使用

4.3.1 導(dǎo)軌爬升

爬模系統(tǒng)的爬升要求值為10 MPa以上，所以在施工過(guò)程當(dāng)中，必須要確保新澆節(jié)段混凝土的強(qiáng)度達(dá)到這個(gè)要求，然后才能爬升導(dǎo)軌。爬升過(guò)程需要按照以下步驟與要點(diǎn)進(jìn)行：

第一步，做好導(dǎo)軌爬升的相關(guān)準(zhǔn)備工作；第二步，將液壓油缸的進(jìn)油閥門(mén)打開(kāi)，并啟動(dòng)液壓控制柜，將位于導(dǎo)軌頂處的插銷(xiāo)拆除，然后正式進(jìn)行爬升,在完成了一段頂升運(yùn)動(dòng)之后，需要確認(rèn)頂升的位置是否準(zhǔn)確，確定無(wú)誤過(guò)后，再進(jìn)行下一段的操作；第三步，頂升到預(yù)定的位置之后，將插銷(xiāo)重新插上，基本順序?yàn)橄扔液笞螅缓笤傧陆祵?dǎo)軌，使懸掛能夠和插銷(xiāo)完全的接觸；第四步，以上所有操作結(jié)束之后，代表爬升完成，關(guān)閉相關(guān)的裝置，切斷電源。

4.3.2 爬架架體及模板的爬升

導(dǎo)軌爬升到位后方可進(jìn)行爬架架體及模板的爬升，其爬升的主要步驟及要點(diǎn)為：

第一步，做好爬升前的相關(guān)準(zhǔn)備工作，如清理不必要的荷載，使變液壓油缸上下頂升彈簧裝置狀態(tài)向下，解除相關(guān)的連接件等；第二步，將進(jìn)油閥門(mén)打開(kāi)，并啟動(dòng)液壓控制柜，將安全插銷(xiāo)拔除，進(jìn)行架體爬升；第三步，完成兩三個(gè)行程段的爬升之后，將懸掛插銷(xiāo)拔除；第四步，到達(dá)預(yù)期的位置之后，將安全插銷(xiāo)、懸掛插銷(xiāo)等全部插上，并對(duì)承壓絲桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其能夠頂緊混凝土面；第五步，關(guān)閉相關(guān)的裝置，切斷電源。

在整個(gè)過(guò)程當(dāng)中，要有專(zhuān)門(mén)的工作人員負(fù)責(zé)觀察爬升狀況，如果有異常，應(yīng)立即停機(jī)進(jìn)行檢查維護(hù)。

4.3.3 模板關(guān)閉和脫開(kāi)

在模板的操作過(guò)程當(dāng)中，需使用調(diào)整斜撐絲桿、移動(dòng)模板懸吊裝置來(lái)關(guān)閉模板，通過(guò)對(duì)橫向拉桿的調(diào)節(jié)，可以使模板間的豎向接縫變得緊密。通過(guò)設(shè)置在爬架上水平撐桿及楔形墊塊將模板底部頂緊已澆混凝土面；在脫模的過(guò)程當(dāng)中，要首先將相關(guān)的固定裝置和連接裝置解除，再利用拉桿和斜撐絲桿將模板緩慢脫開(kāi)。

5 結(jié)語(yǔ)

液壓爬模的使用，可以顯著提高施工作業(yè)效率和質(zhì)量，保證施工作業(yè)的安全性，其雖然一次性的成本投入較高，但是在后期可以有效減少人力勞動(dòng)成本和輔助設(shè)施。在墩身的施工中，采用該液壓爬模施工，每月可完成4個(gè)～5個(gè)節(jié)段，施工費(fèi)用降低明顯。

它具有操作方便，易掌握，成本低，工期短，安全，墩柱外觀質(zhì)量好等特點(diǎn)。實(shí)踐表明，液壓自爬模應(yīng)用于雙肢薄壁實(shí)心高墩施工是成功的，可供類(lèi)似橋梁施工參考。

[1] 李慶和.淺談建筑工程中的爬模施工技術(shù)[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2011(24)：185.

Self-climbing molding construction technology of double-leg thin-walled high-pier

Zhuo Zhiwei

(ShanxiPingyangHighwayBridgeCo.,Ltd,Linfen041000,China)

Combining with Qingchuan river bridge engineering example, the paper introduces self-climbing molding features and construction principles of double-leg thin-walled high-pier, describes its compositional elements, and analyzes self-climbing molding system installation and operation technologies, which improves the high-pier construction efficiency and reduces the construction staff labor intensity.

rigid-frame bridge, self-climbing molding system, construction technology, climbing-formwork

1009-6825(2017)09-0165-03

2017-01-16

卓志偉(1979- )，男，工程師

U445

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