基于橋梁高墩爬模施工技術研究及應用

龍 德

（四川路橋華東建設有限責任公司， 成都 610000）

隨著橋梁墩高、塔高的持續提升，高墩工程施工的難度逐漸加大，因此高墩施工技術研究一直是橋梁建設領域工程師的重要課題。早期橋梁高墩施工多采用滑膜技術，后又開發出翻模技術，至今又開始廣泛應用更具優勢的爬模技術，以進一步提升工程安全性、經濟性及操作便捷性。

1 工程概述及技術介紹

赤水河大橋設計為1200m 雙塔單跨吊鋼桁梁懸索橋，索塔為門式框架混凝土橋塔，由塔柱及橫梁組成。主要承受由主索鞍傳下的豎向荷載以及由風、溫度、地震等所產生的順橋向和橫橋向水平荷載。

索塔塔柱包括塔冠、上塔柱、下塔柱、上橫梁和下橫梁。貴州岸左、右肢索塔總高度分別為239.5m 和243.5m，下塔柱左肢高86m，右肢高90m。左、右兩肢塔柱中心間距：塔頂27.0m，塔柱標準斷面采用矩形倒圓角形式，變坡點以上標準斷面尺寸為8.0m×6.0m（順橋向×橫橋向），變坡點以下斷面按前述斜率進行加寬，左肢塔柱底斷面為12.44m×10.44m（順橋向×橫橋向），右肢塔柱底斷面為12.60m×10.60m。

經施工技術、成本分析、安全保障、進度控制等綜合因素考慮后，決定該橋墩優選使用爬模工藝施工。爬模是滑模、支模結合而成的新型技術，主要由三大系統構成，模板系統、液壓提升系統與操作臺系統，各個系統又由多個零部件、設備、設施等組成。

模板系統包括組合大鋼模板、角模、鋼背楞、鑄鋼螺母、穿墻螺栓、鑄鋼墊片等；

（1）液壓提升系統包括提升架斜撐、圍圈、橫梁、立柱、支承桿、千斤頂、液壓控制臺及各型號及大小的油管、閥門、接頭等；

（2）操作平臺系統包括操作、中間、上操作三大平臺及其他一些設備，如欄桿、斜撐、安全及鐵絲網、外挑梁等[1]。

2 橋梁高墩爬模施工技術應用

爬模施工流程可總結為八個，包括爬模施工設計、爬模準備、爬模安裝、鋼筋綁扎、澆筑混凝土、爬模爬升、墩帽施工、爬模拆除，具體如下所述。

2.1 爬模設計及準備

爬模設計是爬模施工的首要、關鍵工作。設計時，應規范獲取橋墩高度、直徑等參數，科學計算模板個數，遵守內外模相關設計原則，選擇專業、高水準的模板加工、生產廠家作為合作方。

橋墩施工前，要做好的準備工作有：首先進行基礎頂面清理并鑿毛；對施工混凝土材料及鋼筋進行合理選擇、全面準備；橋墩基礎上，放橋墩中心線、軸線，提升架中線、架邊線、模板邊線；橋墩周圍設置測量護樁，以便于橋墩施工校模；正式開工前，以爬模設計為依據，先嘗試組裝與運轉爬升步驟，以確保液壓設備下沉正常運轉[2]。

2.2 爬模安裝

爬模安裝總體有內外模安裝、空心墩澆注、爬升設備及作業平臺安裝。第一，模板完好運送至施工現場后，先進行外模組拼，并慎重檢查是否存在瑕疵、是否符合設計要求。之后進行墩柱的實心段施工，當墩柱實心段混凝土強度完成至10Mpa 時，便可在底層混凝土上開始安裝爬模內模，同時應確保內外收分模板互相對稱，由專業人員檢查完內外模安裝后，才能進入下一步驟。第二，先澆注第一節空心墩，之后進行墩柱第二層鋼筋安裝，此時要嚴格遵照模板設計，并埋設預埋件。第三，以模板要求安裝爬模所需全部設備及工作平臺，包括提升架、圍圈、挑梁、平臺鋪板、欄桿、安全網、液壓系統、激光靶等，檢查后，進入爬模爬升階段[3]。

2.3 爬模爬升

正式爬模爬升之前要保證液壓油缸上下頂升彈簧呈現一致向上狀態，并清潔導軌、涂抹潤滑油。爬模爬升主要包括兩個階段，爬軌完成爬升、爬架完成爬升。液壓油缸完成一連串頂升、上下頂升裝置完成安裝后，則可進行下一階段頂升，直至導軌頂升到達預設位置。待爬軌完成爬升，便進行可由兩步完成的爬架爬升。第一步，清理爬架荷載，改變液壓油缸狀態，解除墩身與爬架間聯結，達到修補前節混凝土螺栓孔的效果；第二步，當爬架爬升條件具備后，打開液壓油缸進油閥門，啟動控制柜，同時將安全銷拔除，開始推動爬架爬升。之后要插上安全閥、關閉進油閥、控制柜。

2.4 鋼筋綁扎及澆筑混凝土

鋼筋要在加工棚內成型，主筋采取定長鋼筋，在墩頂對焊，以綁扎聯結方式箍筋。鋼筋綁扎時，應嚴格執行圖紙設計，以保證各位置、間距符合規范，且要均勻綁扎。鋼筋接頭要錯開安裝，每截面鋼筋接頭數量要小于2/1 總鋼筋數[4]。

混凝土澆筑前，要清洗接灌面鑿毛，檢查預埋件及墩內設備，類型或數量無誤后，澆筑混凝土。第一，混凝土在拌合站拌和，運輸時間通常不可超過30min，且應保持原狀，不發生離析、坍落、漏漿等不良變化。第二混凝土要以水平分層、對稱連續方式進行澆筑，且要適度振搗，堅決避免漏搗、破壞或濺出模板。第三，拆除模板后，還要及時利用養護劑涂抹混凝土表面。

2.5 爬模拆除

各施工完成后，進行爬模拆除。拆除總體分為兩步，一使用塔吊拆除模板支撐、上下爬架、內外套架、液壓油缸等，二拆除吊車、各個工作臺、外掛支架、人員作業上下體系等。拆除過程中要小心謹慎，嚴格依據順序要求和高空作業安全規范拆除各個設備、設施，爬模通常要在地面解體。所拆零部件應分門別類地堆放，不可胡亂混放，必要時還要為其清洗、上油。

2.6 注意事項

（1）混凝土強度要達到10Mpa，才可拆模，強度要大于15Mpa，才可爬升；

（2）液壓泵使用壓力應不超過16MPa，且要由專業人員操作控制；

（3）高空作業時，要注意觀察風力，當風力等級在5 級以上時，要停止作業；

（4）退模前，要確定已拆除預埋件與拉桿，以避免埋件孔、拉桿孔損害面板；

（5）導軌液及爬升控制臺要由專業人員操作，每一架子都應有人員專門看管，觀察其是否同步，若不同步，則可調節控制液壓閥門[5]。

2.7 總結

應用過程中，總結可得到爬模工藝的優點顯著，但缺點也不容忽視，具體優缺點如下所述：

第一，優點。施工便利、安全性能高。

第二，缺點。施工成本高，使用過程中需保養、維護，適合大體積和40m 以上的高墩施工。

3 結束語

爬模是高橋墩理想模架，是綜合性、集成化體系，具有眾多顯著優點，能升能降，整體施工成本小、進度短，可節省用鋼量與勞動力，并保障施工質量、成本與安全，應在交通、城建等橋梁工程中廣泛應用。同時，橋梁高墩施工人員還應不斷提升自身專業素養，以使施工隊伍的整體技術水平得到顯著提高，從而良好應對各項專業操作，切實實現爬模技術的各項優點。