橋梁建設中高墩爬模施工技術分析

摘""要：高墩爬模施工技術是一種高效、安全、經濟的新型建造方法。以高墩爬模施工技術在大橋中的實際運用為目標，對一座新修建的高速高墩橋進行分析研究。研究成果表明，項目所設計的高墩樁均如期完工，各項指標符合設計規(guī)范，在整個建設過程中也沒有發(fā)生過任何的安全事件，收到了良好的預期效果。因此，高墩爬模施工技術可以很好地保證施工質量，為類似的工程提供有益的借鑒。

關鍵詞：橋梁建設""高墩爬模施工技術"""爬模系統(tǒng)"""高墩樁

中圖分類號：TU753

Analysis"of"Climbing"Formwork"Construction"Technology"for"High"Piers"in"Bridge"Construction

HE"Xiaolong

CRCC"Harbour"and"Channel"Bureau"Group"Co.，"Ltd.，Zhuhai，"Guangdong"Province，"519000"China

Abstract："The"climbing"formwork"construction"technology"for"high"piers"is"a"new"construction"method"that"is"efficient，"safe，"and"economical."This"article"aims"to"analyze"and"study"the"practical"application"of""climbing"formwork"construction"technology"for"high"piers"in"a"newly"constructed"high-speed"high"pier"bridge."The"research"results"show"that"the"high"pier"piles"designed"for"the"project"were"completed"on"schedule，"all"indicators"met"the"design"specifications，"and"no"safety"incidents"occurred"during"the"entire"construction"process，"achieving"good"expected"results."Therefore，"the"climbing"formwork"construction"technology"for"high"piers"can"ensure"its"construction"quality"well"and"provide"useful"reference"for"similar"projects.

Key"Words："Bridge"construction;"Climbing"form"construction"technology"for"high"piers;"Climbing"mode"system;"High"pier"pile

高墩爬模施工技術是一種高效、安全、經濟的新型建造方法，其優(yōu)點是能夠有效地克服高強混凝土的不足，已在我國大規(guī)模的橋梁建設中得到了廣泛的運用。本文對高墩爬模施工技術的應用進行了較為詳細的論述，高墩爬模施工技術主要有以下幾種類型。

1""高墩爬模施工技術類型

（1）高墩爬模技術按其結構型式可劃分為固定型和可移動型。固定型爬模在建造時，其定位是比較固定的，采用攀登裝置來完成一層一層的攀登。采用移動模架，使其能夠在澆筑時進行橫向及縱向的運動，適用于各種類型、大小的高墩的施工。（2）高墩爬模技術按其攀爬方法可劃分為水力攀爬和電驅動攀爬。液壓爬模采用液壓傳動的方法，由液壓缸帶動模板系統(tǒng)向上攀爬，攀爬速度快，穩(wěn)定性好。而電動爬模是以電力為動力，借由馬達及傳輸裝置來提升模架系統(tǒng)[1]。

2""項目概況

某新建工程，全長21.311"km，采用二級技術標準，路基寬度為12"m，設計速度60"km/h，橋梁與路基同寬，設計荷載等級為－?級；全線共24座橋梁。高墩爬模板法具有如下優(yōu)點。

2.1""具有較高的施工速度

高墩爬模是一種利用自動升降裝置進行升降作業(yè)的新方法，其特點是可在短時間內完成升降作業(yè)，極大地提升了工作效率。與常規(guī)模板法比較，采用高墩爬模工藝能明顯地減少工程建設周期，節(jié)約造價。

2.2""有良好的結構性能

高墩爬模技術采用預制模板，其特點是使用預制模板進行橋梁結構的精確控制。另外，在進行分層爬架、拆除時，還能對工程中存在的各種缺陷進行檢測與修正，保證了工程的穩(wěn)定性與可靠性。

2.3""具有較高的安全性能

高墩采用爬模工藝，模板系統(tǒng)在整個施工階段均保持較好的穩(wěn)定性，從而避免了模板坍塌和傾覆等安全問題。同時，在高墩爬模板施工中，應具備完備的安全保護措施及作業(yè)規(guī)程，保證工人的人身安全。

2.4""環(huán)境友好，節(jié)約能源

高墩爬模施工是一種新型的施工方法，其特點是：在施工過程中，可避免施工過程中的潮濕和垃圾的排放，達到保護環(huán)境、節(jié)約能源的目的。高墩爬模板施工具有噪音低、振動低等特點[2]。

3""爬模系統(tǒng)的組成及原理

該爬模裝置的關鍵部件包括模板架、爬升裝置、工作平臺和安全監(jiān)控等。（1）模殼結構是整個爬模結構的基礎，一般由面板、支撐結構及連接部件等構成。模架系統(tǒng)的作用就是為工程建設提供一個穩(wěn)固的作業(yè)面，精確的外形尺寸，保證橋梁的質量。（2）爬升機構是爬模系統(tǒng)的動力來源，其主要作用是推動制模系統(tǒng)一層一層地向上攀登。爬升機構一般包括：液壓驅動、傳動裝置、攀登裝置等，在爬起時，必須保證爬起時的平滑與安全。（3）設置在模板系統(tǒng)上方的工作平臺，為工人的操作提供了操作的場所。為了保證工人的人身安全，作業(yè)平臺一般都裝有保護裝置。（4）為模具爬模的安全性提供了保證，它對模具的工作狀況進行了監(jiān)測與管理。為了保證工程項目的順利進行，工程項目中的安防監(jiān)控體系一般由傳感器、監(jiān)測設備、早期警報等組成[3]。

4""主墩爬模施工總體設計思路

高墩的混凝土澆筑分成21個節(jié)段，每個節(jié)段4.5"m。機架選用大型液壓自爬模板ZPM100，10榀排架，順橋向一平面2榀，橫橋一平面3榀。模板布置的高為4"650"mm，澆注的最大高為4"500"mm，下罐100"mm，上提50"mm；MBB和NMB2是多個小型的模板組合而成，在澆注2～4個模具后，需要拆除一個小型的模具。

4.1""模板設計

4.1.1""主墩外模板設計

墩身大模板采用鋼模板體系。該板由5"mm厚度的鋼板和12"mm的側筋組成；垂直鋼筋采用10#槽鋼，間距小于400"mm；在橫向方面，鋼筋采用14#的兩層鋼板，縱向距離不大于1"350"mm；中部為十字梅花型芯，8"mm厚鋼板。

4.1.2""主墩內模板設計

（1）順橋向。因此一側的構造不作改變，故本工程的模板均為鋼模系統(tǒng)。該板由5"mm厚度的鋼板和12"mm的側筋組成；垂直鋼筋采用10#槽鋼，間距小于400"mm；在橫向方面，鋼筋采用14#的兩層鋼板，縱向距離不大于1"350"mm；中部為十字梅花型芯，8"mm厚鋼板。

（2）橫橋方向。因為這一側面的構造有較大的不同，所以模板一般都是木質的。面板采用15"mm厚的夾板；縱肋采用100×100規(guī)格的槽形，排列間隔不大于250"mm；梁的縱向間隔不大于1"350"mm，為雙層10#槽鋼。

4.1.3"模板節(jié)點設計

模板之間通過邊肋上的螺栓孔用螺栓連接，在陽角處設置有凸角的斜拉桿。利用D20高強螺釘，使內、外模板間的連接得到加強，使其最大抗拉強度為255"kN。沿水平方向，各螺栓間距為1"200"mm，垂直方向，采用D20型蝴蝶螺帽及墊片緊固4個。D20高強錨桿抗拉承載力為255"kN，通過實例分析表明，只要沿水平方向設置間距小于1"200"mm，就可以對混凝土灌注過程中產生的側壓力進行有效控制。

4.1.4""架體平面設計

（1）主墩墩身采用液壓爬模體系，橋塔上設有10處攀登模板，間距最大為5.0"m。（2）爬模的架設采取雙層桁架平臺設計，利用后移工藝實現(xiàn)模架后移，該模架與支架整體形成整體，保證了模板向后移動500"mm，為設置斜撐預留了充足的施工場地。

4.2""爬模安裝

4.2.1""爬模安裝流程

爬模的安裝主要有以下幾個部分：啟動安裝前的準備工作，搭建三腳架，搭建三腳架結構，吊裝三腳架，安裝上支架與模板，安裝液壓缸和防墜裝置，導軌的設置，液壓系統(tǒng)的布置，攀爬結構的安全防護設備（如但不限于安全網(wǎng)、防墜網(wǎng)、消防器材、照明燈具等）的安裝，并對其安裝質量進行檢驗。

4.2.2""組裝三腳架及平臺

取兩片300"mm×2"440"mm厚的板子，放置在一塊平整的地板上，從底座到底座的中間，保證兩塊板子的垂直方向是垂直的，角度的角度是90°，角度的偏差不超過2"mm。將三腳架固定在板子的軸心上，保證中間至中間的距離與爬臺一樣，對角線偏差不超過2"mm。將立柱固定在立柱上，立柱與立柱之間采用固定螺栓固定，支架之間采用固定的方式固定，并采用對角拉式鋼管加強支架的穩(wěn)定。

4.2.3""安裝平臺板

為保證機架的正常工作，在與構件發(fā)生碰撞的部位必須開有孔。然后，要重新檢查兩個三腳架的中線距離，與第一次澆筑時的定位一致。每一層的梁都要與機架相連，每一層的臺板都要用鋼板完全鋪好，且間隙不超過5"mm。為了避免墜落傷害，在墻角和墻壁的內側都要加一塊翻板，把邊緣緊緊地封住。

4.2.4""吊裝三腳架

當全部結構安裝完畢時，應該把它作為一個單獨的部分，并牢固地吊在預先安裝好的承載螺栓（也就是吊座）上，然后再插上保護銷釘，以保證結構的安全性。

4.2.5""組裝上桁架及模板

將上部托架與作業(yè)臺固定好，并采用管道固定裝置固定。將4根木梁放在模板下面，然后根據(jù)安裝圖紙一步一步地進行安裝。安裝時，一定要保證和上支撐牢固，避免提升過程中的搖晃。平臺要平坦、穩(wěn)定，與構件相抵觸的部位要留有合適的開孔，以保證結構的正常使用。

4.2.6""吊裝模板及上桁架

將組裝好的模板與機架一起起吊，用預先安裝的應力螺栓（掛座體）將其順利懸掛，再插上保險閂。用調整后的拉桿來修正樣板的角。就這樣，吊裝完成。

4.3""爬模施工爬升

4.3.1""爬模施工

（1）預埋件的安裝：用強力螺釘將爬架用強力螺釘與模板連接，并在鉆孔中涂抹牛油，以避免水泥流進絲扣。所述埋入式平板與所述螺紋連接，所述錐形表面與所述模板相反。（2）配筋：配筋發(fā)生矛盾時，需要先將配筋拆掉再進行拼接。（3）升降軌道運行：升降機構在升降過程中，調節(jié)升降方向，使升降方向同步上升，以抵住軌道。在提升機架時，轉向機構要調節(jié)到朝下，并要支撐導向桿。軌道起吊后，將下部的附屬墻體設備和鉆塔拆卸下來，方便運輸。附墻裝置及爬錐共3套，其中2套壓在導軌下，1套用于周轉。

4.3.2""爬模施工爬升技術要求

爬模施工爬升技術要求具體如下。

（1）在進行爬模之前，要保證模板的潔凈、脫模劑的涂抹和埋件系統(tǒng)的正確安裝。模板拉桿孔位的尺寸要盡量避免與鋼筋相抵觸，如果有矛盾，必須先將鋼筋移開再進行焊接。（2）調整樣板的垂直度，保證套管和拉桿正確安裝，并旋緊對拉桿。（3）在澆筑過程中，不允許振動桿與承載螺釘?shù)攘慵l(fā)生直接的碰撞。（4）當上部混凝土達到10"MPa以上時，由項目部和生產部檢驗，確保構架體系的安全性，才能開始吊裝。吊裝過程中需要安裝一個臨時的電器盒。（5）在澆筑之前，必須經監(jiān)理工程師與工程主管共同確定其是否符合要求，方可進行灌注。（6）提升機架或軌道時，須有專門人員操縱液壓操縱平臺，以保證上下升降的同步進行。每次爬坡50"mm時應停車，并進行同步化測試，若發(fā)現(xiàn)異步點，則應調整油壓閥，使之達到同步性。（7）拆卸模具時，首先松開對拔絲杠，調節(jié)后移蝶形螺母，再向后移動拉桿，使樣板向后移動。

5""高墩施工質量控制措施

第一，在工程建設之前，要制訂專門的工程計劃書，對各種臨時受力構件、臨時設備等，都要按照工程的要求進行相應的工程設計、計算、校核。項目實施前，要經過專業(yè)人員的驗證和修改，并得到監(jiān)理單位的批準。另外，對于已通過審計的計劃書，不得擅自修改，如果要修改，應再次進行論證和批準。第二，在高墩承臺施工之前，要做好高程控制，監(jiān)測墩柱的水平及垂直度，在有可能的情況下，可以使用激光垂度計來控制。第三，在施工期間，要仔細注意高墩處梁的變形，做好相應的應對對策。每次施工結束后，由有關的技師檢查一道工序的質量，保證支架和模板的垂直度和穩(wěn)定性滿足施工規(guī)范，并對施工過程中產生的誤差進行及時修正。在開展工程操作之前，對工程中可能發(fā)生的各種變化應采取的防范對策做好充分的準備"[5]。

6""結語

高墩爬模施工技術在我國橋梁的發(fā)展中有著重要的應用前景。但是，目前這一方法還面臨著建設前期投資大，適應性有待提高等問題。為此，今后需要根據(jù)國內橋梁實際需要，加強對高墩模板建造技術的研究與開發(fā)，優(yōu)化設計，加強管理，促進國內橋梁建造技術發(fā)展到一個新的高度。

參考文獻

• SONG"L，CAO"Z"B，SUN"H"S，et"al.Transfer"learning"for"structure"damage"detection"of"bridges"through"dynamic"distribution"adaptation[J].Structures，2024，67：106972.
• 鄧沖齊.特大橋高墩液壓爬模施工技術應用要點研究[J].交通世界，2023（19）：142-144.

[3]李莼，宋富生，王蒙蒙.整體式液壓爬模提升施工技術在薄壁空心墩施工中的應用[J].公路，2020，65（9）：368-370.

[4]房國振.橋梁高墩液壓爬模施工技術應用研究[J].黑龍江交通科技，2022（2）：80-81，84.

[5]楊亞洲.基于易損性分析的空心薄壁橋墩抗震性能研究[D].蘇州：蘇州科技大學，2022.