高墩橋梁建設中爬模工法的應用及質量控制

羅穎杰

(四川公路橋梁建設集團有限公司公路二分公司， 四川 成都 610000)

我國高等級公路建設規模不斷擴大，里程逐漸增加，對橋梁工程施工質量的控制提出更高要求。但我國很多地區地勢險峻，在修建高速公路過程中，需在陡坡及深溝中架設橋梁[1]。當前塔高和墩高分別在80m及180m以上的橋梁工程逐漸增多，隨著橋梁墩身增高，橋梁高墩這一主體施工工程的作業難度也在增大，如何采用有效的工藝施工，確保施工質量，成為本文研究的主要焦點。

1 爬模工法概述

“爬模工法”是一種將腳手架、模板支架合二為一的先進施工工藝。隨著高墩橋梁建設工程數量和規模不斷增大，爬模技術工法逐漸成為橋梁高墩工程建設中應用最為廣泛的工藝之一。大多數大型橋梁建設工程施工難度大，具有大跨徑特征，而橋位相對高差大，一般處于起伏跌宕的地形中[2]。因此，若采用傳統工藝如大型組合鋼模現場散裝或拼裝作業，不僅需要大量塔吊長時間高空吊運材料，而且存在工序占用久及加固時間長等技術難題。為保證施工質量，采用爬模工法進行作業，可有效降低人工勞動強度及模板加固、拼裝及堆放壓力。

基于上述技術優勢和特點，近年來爬模技術逐步成為我國橋梁高墩工程建設及相關高聳結構物施工中較為先進的一種施工方法。在該施工工藝中，能夠充分利用已完工主體結構，并能夠省去腳手架搭設與拆除工藝。隨著主體結構的上升，施工平臺也逐漸升高。此外，爬模工藝結合了滑模與支模兩種工藝特點，使橋梁工程建設施工過程更為簡單，質量更為可靠，既省工又省時。

2 液壓爬模系統結構組成與基本工作原理

在爬模工藝體系中，有吊爬模、電動爬模、手動爬模及液壓爬模幾種工藝類型，其中液壓爬模系統由國外引進，其在我國很多高墩工程施工中得到廣泛應用。而自動液壓爬模系統主要由預埋件、導軌、操作平臺及液壓系統組成，液壓自爬模板工藝在應用實施過程中，導軌和模架相對運動。

在橋梁高墩工程建設中，當模架需要爬升時，爬架與導軌會同時受到液壓油缸的交替頂升作用，二者交替附墻，相互作用，共同促使模架爬升。當實施高墩橋梁灌注施工工序時，模架和導軌會在預埋件支座上有力支撐，由此固定導軌和模架。退模時，應先在爬錐上安裝埋件支座、掛座體及受力螺栓等，然后上、下調整軛棘爪方向，使導軌升至預定區域，然后方可將爬錐、導軌下部的埋件支座全部拆除。模架頂升施工時，應先全部解除模架中的拉結，然后固定導軌，同時調整上、下棘爪方向，并將油缸啟動，據此開始爬模架頂升施工[3]。

3 爬模工法在高墩橋梁建設中的應用

標準化配置的液壓自爬模系統可適用于多種高墩橋梁建設施工場合，且裝卸簡單，爬升速度快，具有良好的安全性。某高墩大橋由于跨度長，墩身高，結構復雜，因此采用全液壓自爬模工法施工。具體工藝應用情況如下所述：

3.1 組拼模架

按要求在搭設好的模架組拼平臺中，安放并穩定連接造型木、木工字梁及鋼圍檁，同時，在模板背面中安置調節螺桿。為便于水平移動模板，應在模板底部安裝滑道。塔柱模板應選用大塊模板，清理干凈模板表面雜物后，涂抹脫模劑。然后，由專人現場拼裝模架。組裝完各構件后，應將各塊件用起吊設備吊起安裝。全部吊裝作業應在白天由專人指揮完成；當施工遇到5級以上大風或雷電天氣時，應立即停止作業。

3.2 澆筑混凝土

應按照設計高度首次進行混凝土澆筑作業，然后采用鋼管腳手架支撐該節模板體系。在施工中，需固定并預埋好模板，應結合設計要求綁扎橋墩鋼筋，并焊接、搭接。就位模板之前，應采用高強螺栓將爬錐、受力螺桿及埋件板等埋件系統，由模板面板中的孔臨時固定埋件，然后使用插入式振動棒，密實、分層澆筑振搗混凝土。

3.3 第一次提升模架

在首次提升模架時，當第一次澆筑混凝土的強度達6 MPa時，方可松動埋件螺栓。若要拆除支架或模板，應確保首次澆筑的混凝土強度達 10MPa，清理模板表面雜物后，應吊裝爬架，并在相應的埋件點螺栓上掛起爬架；與此同時，可通過調整斜支撐來調整模板垂直度；待模板提升到位后，為防止混凝土澆筑時不錯臺與不漏漿，應對模板中的后移裝置進行適當調整，由此確保提升后的模板下沿與上次澆筑的混凝土表面緊貼；第一次提升爬架之后，應及時安裝施工平臺，然后徹底清理可重復使用的埋件，然后安裝施工平臺。同時，還應清理可重復使用的下部埋件，以供下次重復使用。當混凝土表面產生麻面以及坑洞等質量問題時，應由人工進行修飾。拆模后，應及時養生混凝土，以防產生裂縫，并采用塑料薄模包裹混凝土表層，當膜內定時灑水養生。

3.4 二次模架提升及混凝土澆筑循環作業

應按照爬模工序循環進行各節段墩身施工，直至墩頂，然后將模架拆除。在爬升作業中，應將專用脫模劑涂抹于模板面板表面，保護模板；同時，還應采用摻有固化劑的膩子或樹脂填補模板中的破損部位，盡量不采用鐵質鏟清除模板破損部位；安裝完模板之后，應采用對拉螺桿拉緊模板斷面轉角處，以提升模板安裝結構整體性。在循環施工過程中，應確保腳手架結構安全，同時，還需牢固綁扎腳手架與平臺跳板，以防懸挑；并將防墜安全網設于橋梁墩身四周區域，通過圍欄進行保護。為防止高空墜落，應避免上、下同時進行作業，不可將重物堆放于模板挑架上，且在起吊模板時，應防止提升模板碰撞爬架。在此過程中，自動液壓爬模系統應按照“合模→混凝土澆筑→脫模→爬升”這一過程進行循環爬升40min，直至到達標高位置。

4 高墩橋梁建設中爬模工法的質量控制分析

在質量控制過程中，應采取如下措施：

不得隨意變更施工方案，技術人員應佩戴安全帽與安全帶；

爬架附墻螺栓應選用高強度螺栓，當混凝土強度達1.2MPa時，應將對拉螺栓拆除；

在施工中，應堅持防偏糾偏，及時消除施工偏差，確保支承桿穩定、垂直；

在清理模板時，應從上自下層層涂刷油性隔離劑；為保證千斤頂正常運行，應經常注油潤滑并清理支承桿，定期保養和更換；

應及時發現并調整垂直偏差，在爬升作業中，每爬升一定高度，應對千斤頂進行一次找平，并通過調節升降調節器調整千斤頂同步爬升標高偏差；

定期校正模板，并加固變形較大部位處的模板。

5 結束語

綜上所述，經爬模工藝施工的橋墩結構復雜，單層面積較大。因此，在施工中應通過嚴格的質量控制措施保證橋墩垂直度。本文結合爬模工法的特點及工藝實施優點、技術原理等內容，將爬模工法應用于某大型高墩橋梁工程建設施工中，并采用防偏與糾偏措施進行施工質量控制，大大提升了工程主體結構垂直度。與此同時，確保操作平臺中的荷載均勻分布，在模板爬升施工中結合偏差及時分析問題，找出問題成因， 并采取撤除或分散荷載的措施適度糾正荷載不均勻質量偏差，由此將模板爬升整體升降差控制在可控范圍之內，取得了良好工程效益。

[1]王冬根.PHA法在斜拉橋索塔爬模工法中的應用研究[J].江漢大學學報(自然科學版),2018,46(04):356-362.

[2]化法奇.淺析爬模技術在橋梁高墩施工中的應用[J].科技經濟市場，2015(5):18-19.

[3]底曉慧.橋梁高墩滑模與爬模施工工藝研究與應用[J].交通世界，2015(3):15-16.