海洋環境下高墩輕型液壓爬模施工技術的應用

嚴登山

（中交二航局第四工程有限公司，安徽 蕪湖 241000）

1 工程概況

沙埕灣跨海大橋主橋為168+535+258=961m 單側不對稱混合梁斜拉橋，橋梁全長左幅2054m、右幅1990m。南引橋11#～14#墩身高度均超過45m，綜合考慮后采用2 套XG-ACSX50 輕型液壓爬模周轉施工。墩柱截面尺寸7.0m（橫橋向）×3.5m（順橋向）變化至10.0m（橫橋向）×3.5m（順橋向），外半徑0.2m 圓倒角，空心段壁厚0.8m，實心段厚度4.0m，墩底實心段厚度4.0m。

該項目所在地受海水潮汐作用較大潮差5～7m，最大水深在26m 左右，水流速度較慢，為良好的養殖區。低潮位承臺底部外露，高潮位承臺頂部淹沒。

2 輕型爬模的結構及拼裝控制要點

2.1 爬模的結構

ACSX50 輕型液壓爬模體系分為四大體系：模板、埋件、支架、液壓體系[1]。

（1）原設計采用鋼模+模板布，經研究后采用俄羅斯進口的WISA 板面，面層的酚醛樹脂覆膜具有良好的透水功能，使混凝土表面致密，同時較鋼模經濟、節約、環保。單塊模板中，WISA 板與豎肋（木工字梁）采用自攻螺絲和地板釘連接，豎肋與橫肋（雙槽鋼背楞）用連接爪連接，在豎肋上兩側對稱設置兩個吊鉤。兩塊模板之間采用芯帶連接，芯帶銷固定，保證模板的整體性，使模板受力更加可靠。四角圓弧段模板采用定性鋼模，鋼模與木模間螺栓連接，保證連接處平整度誤差＜2mm。

（2）埋件體系包括埋件板、高強螺桿、爬錐、受力螺栓和埋件支座等。

（3）支架體系主要由承重三角架、后移裝置、中平臺、吊平臺、導軌、附墻裝置、桁架支撐系統組成。架體高度14m；架體寬度：主平臺2.7m，上平臺1.5m，模板平臺1.2m，液壓操作平臺1.8m，吊平臺1.8m。上平臺≤3kN/m2（爬升時0.75kN/m2），模板平臺≤0.75kN/m2，主平臺≤1.5kN/m2，液壓操作平臺≤1.5kN/m2，吊平臺≤0.75kN/m2。

（3）液壓系統包括液壓泵、油缸、上換向盒和下換向盒。墩身強度達15MPa，利用自身的頂升系統和上下兩個換向盒分別提升導軌和支架，實現架體與導軌的互爬（見圖1）。

2.2 拼裝控制要點

圖1 高墩輕型爬模施工

WISA 板下料沿表面木紋方向切割，切割和鉆孔后必須采用含丙烯酸成分的油漆進行封邊，且封邊兩次，確保模板邊緣充分吸收油漆（見圖2），防止WISA 面板切口因吸水膨脹而導致模板平面變形。在拼裝時，模板間的接縫處留1mm 的空隙，每隔5 塊板，接縫用膠帶過渡，使模板滿足變形要求（見圖3）。

圖2 涂刷油漆

圖3 粘貼膠帶

模板采用清潔劑清洗表面雜物，薄膜覆蓋保護（見圖4）。合理優化工序，將合模完成到混凝土澆筑的時間控制在2d 內，規避間隔過長導致板面污染，影響墩身外觀質量。模板表面涂刷質量較好的食用大豆油作為脫模劑（見圖5）。

圖4 清洗模板

圖5 涂刷大豆油

為避免鋼木拼合模板位置出現錯臺，拼裝時應控制緊固件的擰緊力（見圖6），力值過大會使木工字梁變形錯臺，力值過小拼縫則會不密貼。

3 關鍵技術應用

3.1 首節墩身趕潮水施工

南引橋11#～14# 墩承臺頂面標高+2.9m，高潮位+3.98m，墩身首節需趕潮水施工。利用承臺鋼套箱后拆，有效阻擋潮水影響。承臺施工結束，拆除鋼套箱的十字撐，在四角焊接對撐，給承臺施工讓出空間。首節高4m（實心段）爬模架體尚未安裝，設計裝配式可周轉的施工平臺（見圖7），提高施工功效，減少占用鋼套箱利用時間。平臺采用∠75×5mm 的水平連接和?40×3mm 的豎桿焊接，共4 個分體組拼成整體。單個分體高6m，長滿足墩柱大、小面施工需要，分下、中、上三層，施工時單個分體整體吊裝周轉。模板底口與砂漿帶間設置遇水膨脹止水條，防止由于底口漏漿造成的墩身底部缺陷。

圖6 鋼木拼合示意圖與角尺驗收

圖7 首節墩柱裝配式施工平臺

3.2 標準節無勁性骨架施工

首節混凝土達到強度后拆模和鋼平臺，安裝爬模掛座，將三腳架懸掛在掛座上，安裝主平臺及上爬架。利用上爬架作為操作平臺，同步安裝爬模液壓系統。內模均采用鋼木組合模板，用對拉螺桿與外模板對拉。第2節段混凝土達到強度后拆模；安裝爬模掛座及導軌并爬升架體至第3 節段，安裝吊平臺，進入標準施工節段。兩墩柱之間配置裝配式爬梯，用于人員的上下通道（見圖8）。爬梯斜撐、三道平聯、走道均采用螺栓連接，可拆除周轉，提高利用率。

圖8 裝配式爬梯

墩柱施工設置勁型骨架主要作用為保證鋼筋骨架成型，增加骨架安裝穩定性，提高定位準確性和海洋環境下混凝土結構的鋼筋保護層合格率，減少作業人員的安全風險[2]。爬模單次澆筑混凝4.5m，若采用9m 鋼筋接長，必須設置勁型骨架增加鋼筋整體的穩定性。如果采用勁型骨架定位鋼筋的方式，其費用需而外增加投入，按30kg/m3計，南引橋11#～14#墩需而外增加投入約70 萬元。該項目根據墩身鋼筋布置情況，結合輕型液壓爬模施工特點，通過在內置操作平臺四周焊接鋼筋定位胎具（見圖9），可重復循環利用，另外標準段鋼筋設置長6m，確保鋼筋能夠精確定位，間距滿足要求，也可以使鋼筋骨架整體穩定性，進而代替勁性骨架定位，在確保鋼筋定位準確的情況下有效地降低了施工成本。

3.3 花瓶段鋼木模板體系轉換

圖9 帶有鋼筋定位胎具的內置操作平臺

墩柱花瓶段施工利用液壓爬模上爬架作為操作平臺。在直線段最后一節完成拆模，且混凝土強度滿足架體爬升要求后，繼續爬升爬架。根據模擬，將上爬架后移，在架體爬升后可避開上爬架與花瓶段頂口的沖突，此時上爬架可作為花瓶段鋼筋施工的操作平臺，不再另行搭設外支架。架體爬升后，拆除直線段內模，完成內腔雜物清除后，利用塔吊吊出井筒平臺。空心墩內腔頂部若采用預埋件，搭設支架作支撐系統，施工后無法取出，存在銹蝕通道，存在較大質量隱患。現采用預制蓋板法施工可有效規避空心內腔里預埋件和支架體系的銹蝕問題，墩頂做兩次澆筑，第一次澆筑至斜倒角頂部，預留31cm 寬，存放預制板。預制蓋板頂部與內腔頂面一個平面，待預制蓋板到位后，綁扎第二層頂部鋼筋。預制板長5.1m，寬1.6m，厚0.2m，布置兩層直徑16mm 的鋼筋網片（見圖10）。

圖10 內腔預制蓋板布置圖

直線段與花瓶段交界處以下50cm 在澆筑混凝土前，按照鋼模板的拉桿位置預埋對穿PVC 管。爬模模板拆除后在直線段安裝50cm 的定型鋼模板，擰緊對拉桿作為墩頂花瓶段鋼模的基準模板。花瓶段鋼木模板體系轉換后，依次綁扎鋼筋，澆筑混凝土。

4 總結

沙埕灣跨海大橋南引橋高墩，受潮差的影響，通過技術創新和三微改，采用輕型液壓爬模施工，滿足了質量、安全及工期的要求，特別是在高墩身施工的安全管控、海洋環境下的混凝土結構的耐久性以及施工成本投入方面取得了良好的經濟效益和社會效益，具備同類型橋梁高墩的施工推廣及應用價值。