空心薄壁高墩液壓自爬模施工技術在公路橋梁中的應用

高捷

（中交第四公路工程局有限公司，廣東 清遠513000）

1 工程概況

本項目位于廣東省英德市，起訖樁號為K70+650～K79+000，連接該市的連江口鎮與水邊鎮，總長度8.432km，共設置有6 座大橋，總長3 003.01m，均采取雙向6 車道設計形式，設計時速120km，主墩采取的是雙肢薄壁空心墩，高度68～88m，主橋基礎由樁基礎與矩形承臺共同構成，考慮到主橋主墩施工高度較大的特點，引入了液壓自爬模施工技術，此項技術的應用效果將直接影響到公路整體質量。在此背景下，要注重技術的合理應用，廣大工程人員需針對此方面進行深入探討。

2 液壓自爬模概述

2.1 液壓自爬模工作原理

基于導軌與爬架交替頂升的方式，可達到自爬模逐步頂升的效果，設置的導軌與爬模架具備相對運動的能力，導軌與爬模架都具有穩定性，被支撐于橋墩預埋件上。爬升機構是組成液壓自爬模最為關鍵的部分，含H 型導軌、爬升箱、液壓油缸等，設置了連接軸與承力架，在其作用下將上述部分形成整體結構【1】。爬升箱中都適配了棘爪（具備自動導向功能）與聯動式導向輪。根據實際使用情況，若導軌與架體爬升，此時可運行油泵，在油缸的伸縮作用下，棘爪與導向架能夠穩定地沿H 型導軌表面做出相應動作，如變換、自動導向、鎖定等，順利完成架體的爬升作業。液壓系統是實現爬升的重要部件，主要由液壓油缸與爬升箱構成，通過爬升箱的作用，可調節導軌與架體的運動狀態，使其做出提升的行為，使得液壓自爬模穩定向上提升，整個運動過程中無須其他起重設備，具備安全系數高、操作便捷的特點。

2.2 液壓自爬模組成

根據本項目的情況合理優化液壓自爬模，可分為模板系統、爬升支承系統、液壓爬升系統、操作平臺系統，具體構成情況如圖1 所示。使用到100t 系列液壓爬升設備，在其支持下達到模架整體爬升的效果，墩身順橋向兩側分別適配了4 套液壓設備，根據橋梁施工要求，橫向橋兩側數量均為2 臺，單個橋墩所需的液壓頂升設備總量為12 套，彼此協同作用，實現爬模爬升作業。施工中，需滿足同步爬升的原則，因此引入了智能控制系統，在其作用下調度8 套頂升設備，基于對電子控制板的操作，可以確保爬架達到穩定爬升的效果。

圖1 墩身液壓自爬模結構

應用液壓自爬模技術，可發揮出如下幾點優勢：（1）使用到木模板，具備自重輕、剛度大的基本特點，在確保施工質量的同時提升了經濟效益；（2）液壓自爬模施工效率良好，無須投入大量的人工成本，有效降低作業者的勞動強度，爭取寶貴的時間，為上部結構施工創造良好條件；（3）液壓爬升系統結構合理，降低了操作難度；（4）模板爬升穩定性較好，可達到同步爬升的效果；（5）不同于翻模施工的是，液壓自爬模施工可達到一次組裝成型的效果，大幅縮短了模板組裝與地面清理時間。

2.3 模板體系組成

本工程中使用到進口木模板，根據橋梁施工要求，模板拼接高度4.65m，單次澆筑高度4.50m，均使用到厚度為21mm的膠合板；木工字梁被用于豎向背楞施工作業中，該材料截面尺寸80mm×200mm，要求彼此間距≤300mm；水平背楞的設置，使用的是雙14 號槽鋼背楞，要求該材料最大間距≤1 350mm。膠合板應與木工字梁達到穩定連接的狀態，使用到自攻螺絲與地板釘，在連接爪的作用下實現豎肋與橫肋的穩定連接。木梁直墻模板設置為裝卸式結構，可提升拼裝便捷性。

3 液壓自爬模施工工藝

3.1 安裝前的準備工作

液壓自爬模安裝前應進行以下準備工作：（1）選擇場地，用于模板的存儲與拼裝，要求該處足夠平整、穩定，做好硬化與排水處理；（2）全面檢驗原材料質量，如模板、構件等都要滿足質量要求；（3）爬模安裝時應安排專員監督，做好對現場施工作業的調度工作，并在施工前技術交底。

3.2 爬模安裝

爬模系統搭建作業時，采取的是單片組裝安裝法，增設臨時支撐裝置，以便提升穩定性。爬模安裝需分步完成，具體涉及預埋件總成預埋、爬模分塊組裝、吊裝、增設防護網等環節。做好墩身鋼筋的綁扎作業，此時兼并完成各類預埋件的預埋處理，在螺栓的作用下將錨板穩定連接在模板上，向錨板爬錐孔內均勻涂抹適量黃油，以免混凝土流入其中。后續施工中，需控制好各類預埋件及套管的位置，需要與墻體外表面達到完全垂直的狀態。施工中，若預埋爬錐與橋墩鋼筋出現沖突現象，此時可靈活調整鋼筋位置，但不可對橋墩穩定性造成影響。檢驗墩身下部混凝土強度，若該值已經上升至10MPa，需增設爬模附墻裝置【2】。在塔吊的作用下，完成H 型導軌、爬升箱與三腳架的安裝作業，使其穩定置于附墻裝置上。模板采取分塊組裝的方式，設置自攻螺絲，在其作用下實現模板與工字木梁的穩定連接，控制好模板接縫，該處預留的空隙寬度應為0.5～1mm，涂抹硅膠提升其密實性，使得模板足夠平整。結束組裝作業后，將模板編號并分類堆放，要求背楞朝下。展開爬模桁架的拼裝作業，經吊裝后構成整體結構。結束拼裝與吊裝作業后，將其安裝于墩身實體段（預先設置了預埋件掛座體）。組建液壓爬升系統及其輔助裝置，搭建腳手板，掛設防護網。

3.3 爬模爬升

檢驗混凝土澆筑強度，若該值達到10MPa，便可進入到爬模爬升作業環節，在此項操作前需做好檢測工作，要求爬升系統足夠穩定性，工作狀態良好，在無誤后方可正式爬升。遵循如下流程完成爬模爬升作業：檢驗混凝土強度→拆模→設置附墻爬錐→提高導軌→爬模→有效完成橋墩鋼筋綁扎→清理模板→均勻刷涂脫模劑→針對模板位置不足之處進行靈活調整【3】。爬升作業前，需要卸下模板穿墻拉桿，將其有序堆放在物料平臺上。啟動后移裝置，在其作用下將模板轉移至指定位置，以滿足爬模爬升作業需求。提升H 型導軌，變更換向裝置工作狀態，使其達到向上狀態，靈活運用環向裝置，使其穩定頂住導軌。調整換向盒，在爬升架體施工作業時，要求均保持向下的狀態。爬升作業時，要求橋墩各面都達到同步工作的效果。完成爬模爬升作業后，隨即將附墻裝置與爬錐卸下，用于后續模板爬升施工作業。

4 安全措施

實際工作中，需注意以下幾點內容：

1）爬模架安裝應交由具有資質的工程人員完成，需經過培訓且通過考核，作業前做好技術交底工作，明確各參與人員的責任。

2）確定合適的爬模結構，要求連接螺栓的使用足夠合理。

3）結束爬模架安裝作業后，安排生產、技術等相關部門共同參與到質量檢驗工作中，分析各項實測值與設計指標的差異，在無誤后簽字確認，經上述流程后方可應用于施工中。

4）做好爬錐預埋作業，要求其位置足夠合理，以便提升爬模安裝質量。關于爬錐的預埋作業，應當與墻體外表面達到相垂直的狀態，調整好預埋件位置，要求各偏差都在工程許可范圍內。

5）做好爬模架附屬墻施工前的準備工作，即檢測橋墩混凝土強度，達到10MPa 后才具備施工條件。

5 結語

橋梁高墩施工難度加大，應用液壓自爬模施工技術后，可達到一次安裝成形的效果，且省去了爬模架拆改的煩瑣工序，施工效率得以提升，為橋梁上部結構施工作業爭取寶貴時間；同時，此技術還有效控制了高空作業工作量，可達到安全、文明施工的效果，在后續的橋梁高墩施工中具有指導意義。