高速公路橋梁實心高墩爬模施工工藝研究

李永超

（山東省高速養護集團有限公司，濟南 250000）

高速公路橋梁項目為國家經濟做出了積極貢獻，加快了交通事業的發展速度，對社會進步產生極大推動作用。為了克服各種困難地形，在公路設計過程中高墩的設計越來越多，高墩施工技術難度大，質量要求嚴，選擇合理的施工方案可大大降低高墩施工的難度，實心高墩柱爬模施工工藝對于提升項目的整體質量具有積極作用，也能優化項目施工過程。

1 工程概況

1.1 高速公路橋梁實心高墩工程概述

臨淄至臨沂高速公路工程LLSG-2標段位于淄川區，全線長28.5 km，雙向六車道高速公路標準建設，路面寬34.5 m，設計速度120 km/h。S509分離立交高墩設計為4 m×2.5 m截面實心墩，最高墩61 m，為當時山東省內在建同類型橋梁最高墩（圖1）。所以在施工環節為了保證其質量，就需要相關人員將爬模技術應用到作業中，在保證工程質量的基礎上滿足建筑需要。

圖1 高墩施工成品形象

1.2 高速公路橋梁實心高墩施工技術難點

在現階段高速公路橋梁的建設過程中，由于社會對于公路質量的要求越來越嚴苛，現階段的高速公路橋梁施工工序就更加復雜，再加上實心高墩施工技術的復雜性，施工環節存在一些難點。首先是施工周期方面的問題，鑒于公路高墩橋梁施工為高空作業，所以需要工作人員進行高空作業，相較于傳統的施工來說難度更大，需要更長的時間來保證工程質量。而且這類戶外作業還很容易受到自然環境和天氣的影響，也會在一定程度上影響施工進度。此外，高墩實心的橋梁工程一般高度多為30 m以上，而混凝土結構澆筑只能采取分層澆筑的方式進行施工，考慮到混凝土的澆筑、養護和模架的拆除和安裝，也會進一步延長施工周期[1]；其次是設備方面的問題，高速公路橋梁實心高墩在施工環節會占用大量的施工周期，所以為了保證施工進度，相關人員一般需要采取多個高墩同時施工的方式進行作業，再加上公路高墩橋梁施工規格一致，需要投入大量施工設備才能滿足施工進程要求，這就在一定程度上增加了施工難度；再次是質量要求高的特點，高墩作為承上啟下的關鍵結構，對于公路橋梁有重要的影響，所以施工環節就需要工作人員加強對工程質量的重視。一方面，墩柱橫截面面積小、高度大和重心高度高，工作人員就需要在施工之前對高墩軸線進行確定，以規范工程的定位[2]。另一方面，公路橋梁施工還需要進行接縫處理，由于高墩在橋梁中承擔上部荷載傳遞以及承擔外力作用及水平荷載等重要任務，接縫也就很容易出現問題。所以整個高速公路橋梁實心高墩作業環節就存在很多的安全隱患，需要相關人員將爬模施工運用到工藝過程中，以保證工程質量。

2 爬模施工概況

2.1 爬模概念

爬模也就是爬升模板，實際施工中涉及3個重要部分，分別是爬升設備、爬架及爬升模板（圖2）。爬模施工技術是一種將模板與支架有機結合的施工技術，可對已完工的橋梁工程主體結構進行有效利用，從而減少支架的投入，同時施工平臺可隨著橋梁結構的變化而變化。在高墩施工中應用爬模施工技術，可以有效地降低腳手架的搭建與拆除工作對工程帶來的不便，同時可以有效減少施工時間，加快施工進度。

圖2 液壓爬模施工

2.2 適用范圍

大跨高墩橋梁的施工中，施工難度大，傳統的“鋼模板+支架”的施工工藝存在著諸多不便，例如：材料吊運時間較長、塔吊工作負荷較大和機械設備占用時間久等，這些問題會對工程的質量和進度造成一定的影響。所以諸多企業開始將爬模施工技術與高墩大跨橋梁工程結合起來，科學地控制了成本支出，減輕了人員壓力，提升了施工單位整體的效益水平。

3 爬模施工要點

為了保證實心高墩柱爬模施工工藝應用成效，在施工前應設計并完善總體方案。在本工程中，高墩運用了液壓爬模及翻模2種工藝技術。具體施工環節中，塔吊和梯籠上下配合作業是最為主要的模式。

3.1 塔吊布置

結合設計圖紙上的相關內容加以分析，掌握中下部結構特征，全線起重機械依照橋梁地形特點進行判斷，還要考慮墩柱蓋梁高度、橋梁跨度等因素影響。在該項目的實踐環節，為了讓整體的施工進度得以保障，擬定在每個墩柱右幅小里程側布置塔吊，依次循環作業，右幅施工完成后應根據具體情況移動至左幅小里程側。

3.2 上下安全通道的設置

墩身實際施工環節，上下人員的安全通道設計尤為重要，為保證整個施工爬梯的結構穩定性，每6 m將施工爬梯通過扶墻件與墩身預埋件穩固連接。右幅墩雙墩間距5.2 m，設計爬模架體3層平臺保持互通，這樣可以讓施工人員的操作更為便捷，也能在通過落地梯籠經爬模吊平臺側面進入液壓爬模。之后借助相應的平臺支撐作用，及時地進入到各層作業平臺之上，由此完成后續任務。爬模爬升之后，還要進行施工梯籠的接高，以滿足爬模施工人員的上下需求。

3.3 桁架首次提升

施工單位施工環節，將橋梁高墩作為分析的主要對象，檢測出澆筑混凝土的實際強度，檢測出相應數值信息為設計數值的70%左右。當完成檢測任務之后，可以及時地落實好模板拆除工作和支架拆除工作。實際操作的環節，需要清理雜物，還要完成爬架吊裝任務，科學調整模板實際垂直度。應重視的是，模板提升時應該和前一次澆筑混凝土表面保持足夠緊密的貼合狀態。爬架首次提升工作完成之后，還需要施工單位對安裝工作展開分析，應該依照具體的安裝要求落實相關任務，確保將下一工序需要用到的預埋件拆卸到位，之后做好必要的清潔工作，給其他工作的開展創造條件。拆卸任務完成后，應將混凝土合理養護起來，可以先用塑料薄膜覆蓋其表面，定期在表面灑水，保證養護效果理想。

3.4 模架拼裝

在爬模施工技術應用過程中，模架拼裝工作是其中的重點。只有讓模架拼裝符合要求，才能構建起穩固平臺，基于此，確保后續施工更加順暢。在模架拼裝過程中，需要根據相關的設計要求，連接好造型木與鋼圍檁，借助于面板加以固定。拼裝環節，需要注意的是滑軌需要安裝在模板的最底層位置。拼裝工作完成后，利用起重機將不同部件合理起吊拼裝，促使整體結構趨向穩定（圖3）。

圖3 爬模爬升就位圖

3.5 混凝土首次澆筑

模板的支撐是通過鋼管腳手架來完成的，施工技術人員應該充分發揮自己的專業優勢，對模板進行有效固定，然后完成預埋施工作業。混凝土的澆筑工作必須嚴格遵守相關的技術要求，混凝土首次澆筑前期，施工人員還應該分次振搗，使得澆筑效果符合預期。

4 爬模施工控制措施

在高速公路橋梁實心高墩施工中，施工單位一定要做好質量控制工作，促使工程項目整體質量得以維護。該項目實施環節，涉及的技術類型較多，爬模技術是其中的重要技術。因此，施工單位要想保證工程質量良好，就必須做好爬模技術的質量控制工作，以下是爬模技術的質量控制要點。

1）在爬模技術的使用過程中，爬架的附墻螺栓應當選擇高強度的螺栓。

2）橋梁施工需要制定完善的方案，施工單位根據方案的內容進行施工。在橋梁的高墩施工環節，需要運用爬模施工技術，對其進行適當地管控，工作人員也應該加強巡視，如果發現異常情況應該立即叫停并責令其整改，整改合格后方可進行施工。

3）正式施工前，相關單位要重視糾偏工作落實情況，確保支撐桿和地面始終保持在垂直狀態，讓支撐桿更加穩定，使其滿足相關的技術要求。在工作過程中，如果發現偏差要及時地進行修正。

4）在清掃模板時，需要把握好清掃范圍，在距離混凝土50～80 mm的范圍內展開清掃工作。在開展清掃工作時，遵循的原則是從上至下。在清掃工作進行過程中，可將隔離劑涂抹在模板中間，借助油性脫模劑取得理想的脫離效果。

5 爬模施工在高速公路橋梁實心高墩作業中的應用

5.1 測量放樣

實際的作業環節，由于高速公路橋梁實心高墩的任務量較大，施工周期較長，在施工過程中就需要提前進行測量放線作業，以規避放線作業對施工造成的影響。而且實際的作業過程中，工作人員首先需要針對軸線進行測量，針對高墩結構線及中軸線進行測量放樣作業，并且保證其誤差在10 mm以內，以保證工程的規范性。而對于測量中出現的問題，工作人員需要在第一時間進行解決，避免問題擴大以影響后續的作業，而且需要在問題解決之后才能夠進行下一步的作業[3]；然后就是墩身的測量，由于實心高墩的高度較大，一次性的測量技術要求較高而且容易出現數據方面的偏差，實際的作業環節就需要在混凝土分段澆筑的過程中進行分段測量，并且在測量之后進行復測工作，保證檢測數據的一致性。

5.2 支架搭設

實心高墩施工中為了保證工程的質量一般需要搭建支架進行輔助作業，如果支架剛度或強度出現問題，則會對高墩的施工精度和質量造成較大的影響，所以要想保證實心高墩爬模施工的質量，工作人員首先需要在支架搭設前檢查地基基礎的堅實性，選擇平整穩定的地方進行支架搭設，并且在保證施工空間的前提下對支架進行固定；然后就是穩定性分析，工作人員需要對支架的穩定性能和承載能力進行分析，然后結合施工實際進行設計[4]。

5.3 模板拼裝以及混凝土澆筑

實際作業環節，高速公路橋梁實心高墩爬模技術的關鍵就在于模板的拼裝以及混凝土的澆筑，工作人員也就需要加強對該環節的重視。在模板拼裝環節，工作人員需要結合施工的實際需要按照專業的流程進行拼裝作業，避免在作業過程中出現各種故障。而其拼裝環節需要保持模板的穩定性，避免集中受力變形對于后期混凝土澆筑造成影響。而在混凝土的澆筑環節，爬模施工中的混凝土澆筑包含運輸攪拌和實際澆筑2個方面的內容，由于現階段的橋梁施工一般采用分層澆筑的方式進行作業，爬模施工就需要在保證接縫質量的情況下，對于鋼筋、模板和支架進行檢查，檢查無誤后進行混凝土的澆筑，并且在混凝土成型之后將模板取出，以實現高速公路橋梁實心高墩施工作業[5]。

6 結束語

在高速公路橋梁項目施工階段，實心高墩柱爬模施工有著嚴格要求，要做好高墩的施工，必須從方案設計階段充分考慮各部分的配合問題，更要掌握實際的施工流程和工藝要點，保證優化項目整體質量，促使項目建設成果更優質，本工程經過高墩爬模技術的應用，從中總結經驗教訓，旨在為同類工程施工提供經驗。