公路橋梁高墩施工爬模技術

朱可慶

（上饒市德興公路事業發展中心，江西德興 334200）

0 引言

公路橋梁高墩施工是橋梁建設中的重要環節之一，爬模施工技術作為一種常用的施工方法，在橋梁高墩施工中有重要的應用價值。對爬模施工技術進行深入研究，有助于提高高墩施工效率、降低施工風險，保證橋梁高墩施工質量。

1 公路橋梁高墩施工爬模技術概述

公路橋梁高墩施工爬模技術是一種先進的橋梁施工方法，是指在橋梁高墩的建造過程中使用專用的爬升裝置和控制系統，實現模板自動升降和定位，從而提高施工效率和質量。在傳統的橋梁施工中，模板需要通過人工拆裝和移動來適應不同墩高的需求，既耗時又費力，且容易造成施工誤差。

而高墩施工爬模技術可大幅減少人工工作量和降低人為誤差。公路橋梁高墩施工爬模技術的核心是爬升裝置和控制系統。爬升裝置由支撐結構和升降機構組成，支撐結構用于承載模板和混凝土澆筑時的壓力，升降機構則能控制模板的升降運動，控制系統負責監測和控制爬升裝置的運行，包括升降速度、位置控制、安全保護等。通過控制系統的精確控制，可以準確調整模板的位置和形狀，提高施工質量和結構的準確性[1]。

2 工程概況

某公路橋梁跨越當地的重要河流，是極為關鍵的交通基礎設施，影響整個區域的交通通行情況，也關系到當地的經濟社會發展。該項目上部結構設計為裝配式預應力混凝土連續T 梁，下部采用薄壁空心墩和柱式墩結構，墩臺采用樁基礎形式。

該項目處于“V”字形山谷地帶，現場地形條件非常復雜。橋梁的左幅5 號墩高度為65m，施工現場的風速較大，缺少堆放模板的合適場地，建設作業平臺搭設難度較高，且不具備施工便道建設條件，施工難度較高，施工影響因素較多。因此，需要結合工程建設要求，使用合理的施工技術，加強施工控制，以滿足該項目的建設和運營需要[2]。

3 選擇公路橋梁施工方案

為保證公路橋梁建設順利進行，提高項目的經濟效益和社會效益，縮短項目建設工期，提高工程質量，需從人員、質量、工期、安全等各個方面要素出發，考慮工程現場實際情況，選擇最佳的公路橋梁建設施工方案，滿足建設需要，為整個項目的正常運行奠定基礎。

在方案選擇的過程中，技術人員主要對比爬模法和翻模法。以左幅5 號墩為例進行分析，該橋墩使用爬模法進行施工，建設成本為37 萬元左右；應用翻模法施工，施工費用可降低至25 萬元。從費用的角度出發，翻模法具有明顯優勢。從應用效果來看，雖然爬模法的施工成本相對較高，但優勢更大。

首先，爬模法施工速度較快，施工過程中不需要將模板吊裝到地面，同時能夠使用大塊模板，可在短時間內完成調整模板安裝，爬模法工期約為60 天，而翻模法工期約為95 天。

其次，爬模法施工起重次數較少，塔吊的使用數量相對較少，模板不需要落地即可完成施工，占據空間較小，能夠節約施工場地。

最后，爬模法施工過程中，可以為施工人員提供較多的操作平臺，具備較高的穩定性，且有利于提高抗風水平。因此，經過多方面的綜合分析，該工程最終選用爬模法施工技術進行空心薄壁墩施工[3]。

4 爬模系統選擇

結合該工程建設要求，爬模系統選擇ZPM100 型（見圖1），該系統具體組成如下：

圖1 爬模系統

4.1 模板系統

該系統主要結構為連接件、背楞、工字木梁及WISA 模板。在爬模施工過程中，使用工字木梁體系組成的大模板結構，標準節段有6m 的澆筑高度，模板高度設計為7m，施工速度較快，現場作業效率較高。在施工過程中應用4 個角模和4 個大模板，能夠節約模板用量。為確保澆筑質量達到要求，在混凝土面澆筑過程中，需將厚度控制在100mm 左右，并采用外挑模板的方式，厚度為80mm，以免水泥漿溢出。在外模板施工過程中，應用WISA 面板結構，厚度為18mm，使用自攻螺絲將工字梁和該面板穩固連接。相同模板采用芯帶銷進行連接，形成整體結構，使模板滿足整體性要求，確保結構可靠、安全、穩定[4-5]。

4.2 支架系統

爬模系統是公路橋梁施工中常用的支模系統，其主要由下架體和上架體組成。下架體是支撐整個爬模系統的基礎結構，上架體則負責承載和支撐模板、鋼筋等構件，實現橋梁墩身的逐層施工。在該工程中，架體結構的高度設定為14m。同時，在爬模系統中將平臺1（也稱為上平臺）的寬度設計為2.7m。除平臺1 外，還有平臺2 和平臺3，這2 個平臺的寬度為1.1m，相對較窄。最后是平臺4，設計寬度為2.8m。主平臺位于爬模系統的底部，是整個系統的承重平臺，用于支撐和傳遞橋墩的重量和荷載，通過主平臺，施工人員可以將重要的施工材料和設備運輸到指定位置，便于開展施工。

4.3 埋件系統

埋件系統包括爬錐、定位螺栓和高強螺栓等組成部分。在現場施工中，施工人員需要精確安裝這些結構部件，安裝完成后，及時進行混凝土澆筑施工。澆筑結束后，拆除所有模板定位螺栓，組成符合要求的施工系統，以避免影響施工效果和質量[6]。

4.4 液壓系統

液壓系統（見圖2）是爬模系統的核心，負責為各個部分提供動力，進行各項動作的控制，滿足施工需求。該系統主要由配電裝置、膠管、液壓油缸、液壓閥、調速閥等組成。施工時，按照工程施工要求，將液壓站安裝在規定位置，安裝時應加強對各個位置的檢測和控制，保證安裝精度合格。從現場作業安全性的角度出發，鋼絲網板應設置架體防護設施，擋風系數應達到0.16。為避免架體在爬升過程中和主體結構產生沖突，還需要在墻面和爬模平臺之間保留100～200mm的間隙。此外，為預防高空墜落現象，需要將翻板設置在墻面和液壓平臺的縫隙之內。在提升架體時，施工人員將翻板翻開，將其提升到規定高度，便可及時進行翻板鋪設[7-8]。

圖2 液壓系統

5 爬模施工步驟和注意事項

5.1 爬模施工步驟

第一，在墩身結構施工環節，采取分節段施工方式，單個節段的長度為6m。結合墩身高度設置橫隔板，以滿足現場施工要求。現場施工環節，施工人員從各個節段底部開始進行橫隔板設置，加強對各個位置的精確性控制，保證安裝精度合格，每個部位穩固連接，保證現場施工的安全性，并根據需要進行橫隔板高度調節。墩頂實心段是整個結構施工的最后部分，該部分可采取單獨施工的方式。墩身的內模結構在地面拆除，且要做好打磨處理工作，避免給現場施工造成影響[9]。

第二，液壓頂升系統是整個爬模施工的動力來源，由換向盒、液壓油缸等部分組成。使用液壓系統開展施工作業，導軌、模板架體等可以同時進行爬升作業，使現場施工更具安全性。墩身的第一節通常采取常規方式開展施工，先進行該結構的澆筑施工，結束之后將第一節模板拆除，然后安裝第二節鋼筋和勁性骨架，確保各個結構位置的安裝強度合格，使用對拉螺桿進行連接固定。上述工作結束后進行第二節的澆筑施工，澆筑時應確保結構的性能合格，避免出現漏漿問題。為使橋墩施工達到標準要求，施工過程中可設置四層爬模操作平臺，整個平臺的高度為8.5m，使用鋼筋綁扎的方式，以提供足夠的空間，不需要額外設置其他操作平臺即可完成現場施工。

第三，在墩身第三節鋼筋和勁性骨架的安裝環節，將模板拆除并向后移動，同時對液壓系統導軌等進行安裝，確保各個系統的運行效果和質量合格。開啟液壓閥門、電源，使液壓系統處于開啟狀態，然后進行下架體、上架體的提升作業，再進行其他部位的安裝。將模板調整至設計標準后，進行各個結構位置的加固處理，之后施工人員即可進行第三節的混凝土澆筑施工。在第四節鋼筋和勁性骨架的安裝環節，進行模板拆除并移動，使液壓系統保持啟動狀態，然后進行導軌提升[10]。

第四，關閉電源和液壓閥門，并拆除下部的支座及爬錐結構，為后續的施工作業提供便利，然后重新開啟閥門和電源，使液壓系統保持啟動狀態。將爬升架體移動到規定的施工位置。結合實際情況進行模板調整及加固處理，之后進行第四節混凝土澆筑施工。

從爬模施工標準化的作業流程來看，各個環節對最終的施工效果都有直接影響，所以施工人員需加強施工分析和細節控制，使每個環節都處于可控范圍內，進而規范化地完成整個施工流程，提高施工質量。

5.2 爬模法施工注意事項

由于該公路橋梁的橋墩高度較高，最高達到65m，為確保施工順利進行，需要采取分解施工的方式。

第一，為保證澆筑施工順利完成，可以使用泵車進行混凝土輸送工作。將泵車的壓力調整至18MPa，可以滿足混凝土材料的輸送要求，提高施工的質量和效率。同時，為保證橋墩墩身的外觀效果和混凝土結構質量達到標準要求，現場需要設置四個卸料點。這些卸料點分別布置在橫向橋墩的兩個面以及橋墩的順向面，以確保混凝土材料在施工過程中能夠均勻地填充和分布，滿足施工要求。

第二，考慮到該工程項目供應河砂的難度較大，可采用機制砂制作混凝土。根據實際情況選擇合適的砂料源，遵循因地制宜原則，有效降低施工成本。需要注意的是，為提高施工質量水平，應加強混凝土材料的配比試驗檢測工作。通過細致的配比試驗，確保混凝土材料的成本處于合理范圍內，且滿足項目的技術要求。

總的來說，在公路橋梁高墩施工中，尤其是在較高高度的情況下，采取分解施工、合適的混凝土材料輸送方式、設置多個卸料點以及加強混凝土材料配比試驗等措施，能夠保證施工質量、安全和效率，確保橋梁工程順利完成。

6 結語

爬模技術在公路橋梁高墩施工中有重要作用。在實際的施工過程中，施工人員需要嚴格按照規范要求進行操作，合理安排施工計劃，保證施工質量和進度。同時，施工現場的安全管理也十分重要，必須采取相應的安全措施，防范施工中可能出現的風險和意外，進而有效提高施工質量與安全，為公路橋梁高墩施工提供有力保障。