高速公路橋梁高墩液壓爬模施工技術分析

魏金晶

（江西省交通投資集團責任有限公司項目建設管理公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路橋梁施工過程中對于高墩的施工主要采用爬模施工技術。橋梁高墩液壓爬模施工技術可以降低施工危險因素，減少施工人員風險,提高施工質量和安全性[1]。該技術還可以有效提高橋梁高墩建設時的施工精度，減少施工錯誤，進而保證橋梁高墩的穩定性和可靠性。因此橋梁高墩液壓爬模施工技術對于提升施工質量和進度，節約項目投資成本具有積極意義。本文以遂川至大余高速公路新建工程項目B2標段為例，對高速公路橋梁高墩液壓爬模施工技術進行分析，以期為類似項目施工提供借鑒。

1 工程概況

遂川至大余高速公路新建工程項目B2標段起訖樁號 K262+300～K276+700，標段長度14.4km。起點位于崇義縣橫水鎮茂段北面縣界附近，路線所經區域均隸屬于贛州市崇義縣橫水鎮。本標段主線包括特大橋2座，大橋9座；崇義樞紐設置匝道上跨橋梁7座，贛韶高速上的老橋加寬橋梁2座。下部結構主要為柱式墩、薄壁墩、柱式臺、樁基礎；上部結構為箱梁、T梁和現澆連續箱梁。

2 高墩施工特點及應對措施

為了做好遂川至大余高速公路新建工程項目B2標段橋梁高墩的施工，必須把握其特點，做到有的放矢。

2.1 高墩施工的特點

高墩墩身通常情況下較高，在很大程度上增加了施工難度，同時高墩施工工程量較大，需要較長的施工周期，并且在施工過程可能面臨各種復雜的自然環境條件。這些特點決定了高墩施工需要建設單位投入大量的人力、機械設施，成本較高，在施工過程中危險系數較大，容易發生安全事故。

2.2 應對措施

根據高墩施工的特點，采用液壓爬模施工技術應對，但必須嚴格按照方案執行，合理規劃各項工序，做到緊密銜接。同時合理調配施工機械設備，避免資源浪費。此外，還應該配置完善的安全設施，加強安全管理巡查，消除各種危險因素，避免安全事故發生。

3 液壓爬模施工技術

3.1 液壓爬模構成

液壓爬模構成總圖見圖1所示，主要包括附墻裝置、附墻撐、導軌、埋件、剪力墻、后移橫梁、主平臺、承重三腳架橫梁、承重三腳架斜撐、承重三腳架立桿、液壓操作平臺、吊平臺等。

圖1 液壓爬模構成總圖

3.2 液壓爬模施工工藝

液壓爬模爬架配備的模板為鋼模板，模板高度4.65m,每一段分三次澆筑，每次施工高度為1.5m。采用標準模板尺寸為1.5m×4.65m，對于其他截面另配異模。模板間與主背肋之間通過U型連接件配合插銷進行連接，采用通長背筋作為主背筋，確保施工后模板之間的拼縫平整。空心墩標準段內模采用大塊定型鋼模，高度與爬模外模一致；模板安裝采用塔吊吊裝，與外模通過對拉螺桿連接固定，對拉螺桿采用止漿拉桿；倒角處采用木模（或鋼模連體）。使用墊塊確保鋼筋保護層，鋼保合格率達100%。該工程選用液壓爬模具有使用安全，結構合理，操作簡單，經濟實用等特點。模板采用定型模板。液壓采用穿心千斤頂，千斤頂帶有自鎖裝置，增加爬升的安全性和平穩性。液壓爬模進場后進行試拼，試拼完成后組織各方進行模板驗收。

3.3 液壓爬模模板安裝

在進行模板安裝施工之前首先需要做好準備工作。一是在承臺上測量基準點，然后找平，為后續模板安裝奠定良好基礎；二是搭設簡易的平臺，對模板進行拼裝。在起重設備滿足要求的情況下，模板安裝可以選擇整面安裝方式或者分段吊裝方式。對于大截面墩模板通常情況下需要從中間向兩端進行拼裝，有助于保障拼裝質量，在安裝時不要順時針安裝。模板關好后用對拉桿進行加固。拉桿采用Ф25的精軋螺紋鋼，鋼模板每平方的抗拉強度不小于10T。在模板安裝施工結束之后需要進行預埋件安裝，通常情況下控制預埋長度≥430mm。預埋件安裝需要注意兩個方面：一是在預埋鋼棒以及預埋定位孔處采用黃油進行涂抹，增加潤滑性；二是在預埋件口皮位置處加設環形筋。對于大截面的模板安裝，如果截面直徑超過6.5m則需要預拱5mm，避免模板澆筑出的混凝土產生彎曲變形，保障其線型順直。同時需要注意模板的對角線相等，要求不同模板之間的拼縫位置處錯臺不能超過1mm。在進行混凝土澆筑過程中，需要對模板拉桿進行檢查，避免出現拉桿松動情況，如果發現有松動問題應該及時進行處理。混凝土的澆筑速度為每小時平均高度為1m。進行分層澆筑，分層高度為30～50cm。為防止墩身變形，澆筑時必須均勻布料，不能用振動棒去趕料，需要交叉打棒，禁止順時針打棒[2]。可以根據澆筑的時間和混凝土運輸的時間適當地對混凝土的初凝時間做出適當的調整。在進行第一次模板拆除時要求混凝土強度必須達到10MPa，并且在拆除之前需要先將預埋鋼棒以及拉桿拆除，之后才能拆除模板。為了便于后期爬架爬升，通常來說要求第一模安裝使用的模板在拆除之后應該留在原位，供第二模使用。第二模安裝合模后，移懸掛梁，見圖2所示。

圖2 懸掛梁裝配示意圖

3.4 液壓爬架安裝

第一次模板拆除之后需要安裝掛板，然后插入預埋爬錐，為了保障預埋爬錐插入質量，要求在插入之前首先對預埋爬錐進行清理，并在其上面涂抹黃油。掛板安裝需要以銷孔標高為基線，并且保持水平，同一機位各附墻裝置需要在同一條軸線上，不同機位附墻裝置中心誤差需要控制在2mm之內。預埋錐銷也需要控制在統一水平高度，為了提升嵌固緊實度，需要在預埋件孔處采用鋼筋網片環形筋進行加強。在預埋錐銷安裝完成之后，需要逐一進行檢查，確保埋件位置以及質量均符合要求[3]。在每次對預埋爬錐進行使用時均需要對其進行檢查，確保其形狀完整，性能良好，如果發現缺陷需要及時進行更換，注意預埋長度應超過430mm。

在附墻裝置安裝結束之后開始安裝爬架。如果塔吊起重能力足夠，那么在安裝爬架時可以先在地面上對爬架進行組裝，在爬架組裝過程中要嚴格按照施工設計要求，兩機位中心距與第一次已埋預埋件中心距誤差不能超過1mm，同時每組機位對角線誤差需要控制在1mm之內。考慮到本項目第一次澆筑混凝土高為4.5m，爬架在第一次組裝后只能在主平臺與次平臺進行安裝。爬架組裝完成之后需要對其尺寸進行檢查核驗，在確保各項參數準確無誤后通過塔吊將爬架吊起，然后平穩安放就位。在爬架安放就位之后為了保障爬架上橫梁處于水平位置，需要采用斜撐桿對爬架角度進行適當調整[4]。安裝短邊安全橫梁和防墜保險楔，之后安裝圍圈端頭雙拉桿，確保各部分之間連接可靠。本項目不涉及爬軌，因此圍圈是整個體系的重點。為了避免短邊安全橫梁節點位置處發生滑動，需要焊接擋塊。之后對圍圈與混凝土體之間的間隙進行調整，讓防墜楔正好處于軌道中央。

按照相應順序將第一次澆筑混凝土的模板置放于平臺之上，然后按照機位布置圖對模板后移裝置進行安裝，需要控制中心距誤差在1mm之內，對角線誤差在1mm之內。為了提升連接可靠性和牢固性，可以對每組機位采用系桿進行加固處理。采用塔吊將模板后移裝置吊裝就位，然后采用栓接方式將其與架體牢固連接在一起。在安裝之后對模板進行前后移動，檢查前后移動是否順暢，各支點受力是否均衡。在上述施工結束之后安裝預埋件，并采用支模對其進行校正加固。然后進行第二板混凝土澆筑，待達到拆模強度之后進行拆模，拆除后的模板后移50～60cm，然后通過插銷鎖緊后移裝置齒，避免發生滑動。

附墻裝置安裝過程中需要將受力吊桿插入固定位置。安裝預埋裝置，將模板前移至混凝土表面20cm，通過插銷將齒鎖緊之后進行第一次爬升，然后安裝吊平臺，爬架安裝作業結束。爬架爬升到預定位置之后插入方銷，卸載受力吊桿，嚴禁在吊桿尚未卸載時進行校模操作。作業方在采用自己模板時，需要爬模廠家提供相應的定位套以及定位工裝，并由專業技術人員進行現場指導，確保預埋定位套的中心距和斜度滿足施工設計要求。

3.5 爬升前準備工作

首先對油箱情況進行檢查，確保焊縫完好，避免出現漏油情況；對油箱內部進行清理，嚴禁有水以及其他雜物。然后對電機情況進行檢查，確保電機運轉正常，性能良好，油箱中油量超過80%，并且油質良好；油管和各接頭均正常，在油站處配置相應的消防器材、操作手冊以及安全指示牌。在進行爬升時，模板前移至混凝土外平面20cm，然后加固。在進行每次爬升之前均提升體系2cm，對各受力點進行檢查，如果發現異常及時進行處理。壓力表額定工作壓力為7MPa，在應用前由專業的安裝技術人員進行調試，不允許工人私自調試。對吊桿使用情況進行檢查，通常來說其在使用高度超過90m后需要進行更換，采用吊桿雙螺母，預埋件到位。對電線長度進行檢查，確保其長度滿足爬升需求。如果是在冬季施工，考慮到混凝土強度可能不夠，可以在預埋件的下口加 U 形筋進行加固，確保施工安全。

3.6 爬升流程

爬升流程主要包括如下步驟：

（1）綁扎鋼筋，然后安裝模板，將錐銷插入并將其固定，之后開始澆筑混凝土，待其達到強度要求之后綁扎鋼筋。

（2）將模板拆除，裝掛板、架體、圍圈及平臺，待安裝結束之后圍圈端頭拉桿、短邊安全橫梁及保險楔。

（3）支模，安裝預埋錐銷，加固模板，然后進行第二模混凝土澆筑，待混凝土澆筑完成之后安裝上架體，綁扎鋼筋。

（4）拔出錐銷，將模板后移并固定，安裝掛板并用錐銷錨固；插入受力吊桿并錨固，之后對各個支點的受力情況進行檢查，確保沒有任何問題，然后拆除第一模掛板及錐銷，爬升第一模。

（5）爬升到可安裝吊平臺時就安裝吊平臺，然后安裝受力銷，完成之后把受力吊桿卸載；支模及安裝預埋件，對模板進行加固然后澆筑混凝土，待混凝土強度達到要求之后綁扎鋼筋，然后按照上述流程進入循環作業。

3.7 液壓爬模施工完畢后拆除

混凝土強度達到項目施工設計標準之后開始拆除模板，如果吊機起重能力足夠，可以從四個面對模板進行整體拆除，如果吊機能力不足，不具備整體拆除條件，可以將模板進行分塊拆卸。在模板拆除過程中需要卸出所有穿墻螺栓、陽角斜桿，并抽出拉桿；然后拆除鋼插銷、U型卡、通長背筋、架體立桿。待這些拆除完成之后便可以將模板分成單塊，通過吊機依次吊下。

液壓爬架拆除步驟為：首先拆除模板以及主平臺以上的模板桁架系統，拆除液壓裝置及配電裝置，拆除液壓控制臺的主平臺跳板，然后通過吊機將液壓控制泵站以及相關的液壓裝置吊出。施工人員在將下層附墻裝置及爬錐拆除，然后采用吊機吊下。用塔吊吊起主梁三腳架和吊平臺，吊起至適當高度，卸下最高一層附墻裝置及錐銷，并修補好爬錐洞。最后拆除與爬梯或電梯相連的架體，操作人員卸好吊鉤、拆除附墻裝置及爬錐，操作人員從電梯或爬梯下來后，再吊下最后一榀架子。進行拆除的操作人員必須要佩戴安全帶及保險措施，并配備指揮及安全監管員，確保拆除時人員及設備安全。

3.8 空心墩內模施工

空心薄壁墩變截面部分內模使用竹膠板，等截面部分使用鋼模板；模板安裝時先安裝外模，待外模提升安裝完成后，采用塔吊提升內模，底部利用上一模的對拉螺桿孔穿筋作為支點，然后穿對拉螺桿，固定模板；內模施工時利用對拉螺桿孔，穿精軋螺紋鋼，鋪設工字鋼，焊接鋼筋網片作為施工平臺。

4 結束語

遂川至大余高速公路新建工程項目B2標段橋梁高墩工程采用液壓爬模施工技術的實踐證明，該技術具有明顯優勢，可以有效克服傳統高墩爬模施工中存在的問題，能顯著提升施工效率和質量，保障施工人員的安全性，為橋梁高墩液壓爬模施工積累了豐富的可供借鑒的經驗。