爬模工法在高墩桥梁建设中的应用及质量控制

史 贵 文

(山西新三公路桥梁建设养护有限公司，山西 忻州 034000)

爬模工法在高墩桥梁建设中的应用及质量控制

史 贵 文

(山西新三公路桥梁建设养护有限公司，山西 忻州 034000)

简述了爬模技术的优势，分析了液压爬模系统的施工原理和结构，介绍了采用全液压自爬模施工技术进行桥梁高墩建设的工艺流程，并提出了施工中的质量控制措施，提高了桥梁高墩施工的质量和安全性。

爬模，高墩施工，桥梁，质量控制

0 引言

近年来，随着我国经济的飞速发展，高等级公路建设规模日益增多，桥梁工程建设规模也不断扩大。在我国很多高速公路建设中，经过地段地势险峻，在深沟陡坡的地段需要进行桥梁建设，桥梁墩高在80 m以上及塔高在180 m以上的工程也逐渐增多。随着桥梁墩身的加高，施工难度也越来越大。桥梁高墩作为工程主体的重要组成部分，为确保桥梁工程的质量，如何有效提升高墩施工的质量与安全性是一个重要的课题。

在桥梁高墩工程建设中，爬模技术是近年来应用较为广泛的施工技术之一，是当前高耸结构物施工中较先进的施工方法，解决了桥梁之间跨度悬殊，施工难度大的难题，且墩体外观质量光滑，经济效益显著，具有良好的应用前景和推广价值。

1 爬模技术概述

在大跨径、施工难度高的大型桥梁建设中，桥位处一般地形起伏跌宕，相对高差较大。采用常规散装或大型组合钢模现场拼装的方法，存在着材料高空吊运时间长，塔吊运输量大，加固时间长，工序占用久的难题。为确保施工安全与质量，采用模板体系可有效减少模板的拼装、加固与堆放压力，减少人工劳动强度。

爬模工法是一种将模板支架及脚手架集合为一体的先进的施工工法。在该工法中，将已完工的主体结构充分利用，施工平台随着主体机构的升高而逐渐升高，可有效避免脚手架的搭设和拆除，且施工方便快捷，能够显著缩短施工工期。

在我国目前的桥梁高墩柱施工中，滑模与爬模技术应用较为广泛。结合地质特征、气候条件等因素，比较两种技术的优劣，结合实际选择合适的施工工艺。爬模工艺是一项重要的施工技术，克服了滑模技术的局限性，把滑模与支模有机结合，使得操作更加简单，混凝土的质量得以保证，促进了桥梁工程质量的提升。爬模技术的优势在于模板与爬架相对独立。爬架可于施工场地根据需要自行调整制作，运输操作简便，爬架提升操作简便。同时，充分利用爬架作为操作平台，在张拉、压浆工作中实现交叉作业，省工省时。

2 液压爬模原理和结构

在我国，使用的爬模主要有以下几种类型，分别是手动爬模、电动爬模、液压爬模和吊爬模等。每种类型的爬模都有各自的特点、应用范围和局限性。

液压爬模系统是从国外引进的一种成熟的施工技术。在我国近年的很多高墩工程中，液压爬模技术得到了成功应用。

自动液压爬模系统主要由四部分构成，分别是预埋件、导轨、液压系统和操作平台，见图1。

液压自爬模板工艺原理。在该系统中，导轨和模架之间可以进行相对运动。当模架需要爬升时，使用液压油缸交替顶升导轨和爬架，通过两者间的交替附墙，相互提升来实现模架的爬升，见图2。当进行灌注施工时，将导轨和模架在预埋件支座上进行有效支撑，从而实现其处于固定状态。退模时，应先在退模后留下的爬锥上进行受力螺栓、挂座体及埋件支座等的安装作业，再通过进行上下轭棘爪方向的调整来使得导轨上升到指定位置后，进行导轨下部露出的埋件支座、爬锥等部件的拆除作业。进行模架顶升作业时，先将模架上的所有拉结解除，导轨应保持固定状态，将上下棘爪方向调整到位后启动油缸，进行爬模架的顶升作业。

将液压自爬模系统应用于大型工程建设中，由于该系统采用标准化配置，能适应各种工程的实际需要，安全性好，且爬升速度快，装卸简单，能有效降低工程成本。

3 自动液压爬模施工工艺

在某高墩大桥施工中，由于桥梁结构复杂、墩身高、跨度长、施工难度大、技术要求高。该桥梁主墩墩身均采用全液压自爬模施工。

1)模架组拼。

在搭设好的拼装平台上，按要求安放钢围檩、木工字梁及造型木并连接，铺放面板并固定，见图3。将调节螺杆安置在模板背面。为便于模板的水平移动，应将滑道安装在模板底部。选择使用大块模板作为塔柱模板，将模板表面清理干净后进行脱模剂的涂抹，见图4。在模架拼装过程中，应由专业人员现场安装。待各构件组装完毕后，使用起重设备将各块件起吊安装。吊升作业须在白天进行，专人指挥。当遇到雷雨或风力在5级以上时，不得进行吊装作业。

2)首次混凝土浇筑。

首次混凝土浇筑按设计高度进行。该节模板的支撑采用钢管脚手架。在施工时，需预埋好模板固定装置。桥墩的钢筋绑扎或焊接时的搭接长度应符合要求。在模板就位前，通过模板面板上的孔，将埋件系统(埋件板、受力螺杆、爬锥)使用高强螺栓临时固定在模板上。浇筑过程中，必须分层浇筑、分层振捣。使用插入式振动棒将混凝土振捣密实。

3)模架第一次提升，首次浇筑的混凝土强度达到6 MPa时，松动埋件螺栓。

当混凝土强度达到10 MPa 时，即可进行模板及支架拆除。将模板表面杂物进行清理后，吊装爬架并将爬架挂在相应的埋件点螺栓上。模板垂直度的调整通过可调斜撑来进行。提升到位的模板，为确保浇筑中不发生漏浆和错台，应微调模板上的后移装置，以保证提升后的模板下沿紧贴上次浇筑的混凝土表面。在爬架第一次提升后，应及时进行施工平台安装。将下部可重复使用的埋件拆除后清理干净，以备下次使用。对混凝土表面出现的坑洞、麻面等，进行人工修饰。拆模后，为减少裂缝，应及时进行混凝土养生。可使用塑料膜将混凝土表面包裹后，在膜内定时进行洒水养生。

4)循环模架提升、混凝土浇筑。按爬模施工工序循环完成各节段墩身施工，直至墩顶，拆除模架。

在爬升过程中，应加强模板的面板保护，在表面涂专用脱模剂。在破损部位使用掺有固化剂的树脂或腻子填补，严禁用铁质铲清除表面。模板安装完成后，断面转角处用对拉螺杆拉紧，保证模板整体性。在施工中，脚手架须符合安全要求。平台跳板与脚手架应捆绑牢固，尽量不出现悬挑现象；墩身四周设置防坠安全网，做好围栏；严禁上下同时作业，严防高空坠落；严禁在模板挑架上堆放重物。模板的起吊速度宜慢不宜快，应时刻观察模板与爬架的距离，防止提升模板对爬架造成的碰撞。自动液压爬模系统爬架爬升过程约为40 min。爬模施工的流程为：合模→混凝土浇筑→脱模→爬升，循环进行直至标高。

4 施工质量控制

在桥梁高墩施工中，应坚持做到以下措施，从而确保施工安全和质量：

1)施工方案和组织设计经评审后一般不得变更，严格按照施工方案和组织设计进行施工。工人须戴安全带、安全帽，穿防滑鞋，安全带必须挂在安全的骨架上。

2)采用高强度螺栓作为爬架附墙螺栓。当混凝土强度达到1.2 MPa，应及时拆除对拉螺栓。模板脱开后退，爬升前清除一切障碍。

3)在施工中，切记坚持防偏纠偏。应确保支承杆的垂直度和稳定性，对出现的偏差应及时消除，并进行合理的纠偏。

4)在模板清理过程中，模板脱开混凝土50 mm～80 mm后即可清理，应从下到上进行，做到层层涂刷隔离剂。对钢模板宜采用油性脱模剂。

5)重视支承杆的垂直度和清洁度，应经常清理和注油润滑。为确保千斤顶的正常运行，应具有定期的强制更换和保养制度并严格落实。

6)定时进行垂直度测量，对出现的偏差应做到及时发现，及时调整。浇筑施工的每层需提供混凝土浇筑前和浇筑后的垂直偏差观测成果。

7)在爬升过程中，应坚持平稳上升，匀速进行。千斤顶在进行同步爬升过程中，每爬升一定高度必须进行找平一次。对出现的升差或标高偏差，通过调节升降调节器解决。

8)应定期进行模板校正，对变形较大部位进行加固。

5 防偏与纠偏

采用爬模工艺施工的桥墩，具有单层面积大，结构复杂的特点，这对垂直度的要求较高。在施工中，应采取防偏为主，纠偏为辅的措施来确保工程主体的垂直度。

5.1 防偏措施

1)在同步爬升过程中，应坚持做到支承杆标高、限位卡底部标高以及千斤顶顶面标高处于同一水平面上。每爬升一定高度后三者统一进行一次调平。

2)操作平台上的荷载应均匀分布。

3)在浇筑作业中，应从浇灌顺序、布料和分层浇捣上确保均匀作业。

4)在模板爬升过程中，对体内支承杆与钢筋之间的焊接进行加固。体外支承杆也应使用钢管进行加固。

5.2 纠偏措施

1)对出现的偏差，应及时分析原因，及时消除产生偏差的因素，并在上层模板紧固前采取相应措施。

2)对荷载不均匀导致的偏差，应分散或撤除荷载后进行徐缓纠偏，注意不能矫正过度。

3)对于出现的偏差，一般通过进行升降调节器的调节，向偏差的反方向进行调整和校正。应注意确保爬模结构不变形，整体升降差在可控范围内。

[1] 底晓慧.桥梁高墩滑模与爬模施工工艺研究与应用[J].交通世界，2015(3)：15-16.

[2] 朱方荣.爬模是高塔柱工程最优秀的施工方法[J].湖南交通科技，2001(1)：20-21.

[3] 化法奇.浅析爬模技术在桥梁高墩施工中的应用[J].科技经济市场，2015(5)：18-19.

The application and quality control of climbing form method in high bridge pier construction

Shi Guiwen

(ShanxiXinsanHighwayBridgeConstructionMaintenanceLimitedCompany,Xinzhou034000,China)

This paper simply discussed the advantages of climbing form technology,analyzed the construction principle and structure of hydraulic climbing form system,introduced the process using hydraulic climbing form construction technology to make bridge high pier construction,and put forward the quality control measures in construction,improved the quality and security of high bridge pier construction.

climbing form,high pier construction,bridge,quality control

2015-10-13

史贵文(1973- )，男，工程师

1009-6825(2015)36-0177-02

U443.22 < class="emphasis_bold">文献标识码：A

A