高墩液压爬架翻模施工技术

陈 磊

(贵州省公路工程集团有限公司)

1 高墩爬架施工技术特点

在桥梁工程的施工中，高墩有着自己独特的施工工艺。液压爬架翻模施工工艺是在滑架爬模工艺上进行改进的一种外架爬升、翻模施工的新型工艺。其特点为采用滑模工艺中多道工序平行作业的措施加快施工进度，同时，又摒弃了传统的滑模施工工艺对模板滑升时间点控制和停滑等施工难点，可随时控制施工进度，但时效性不如滑模施工。此项施工工艺中，将顶升滑架、拆除模板、安装主筋三项施工作业由传统的流水作业变为平行作业;将安装箍筋和安装模板这两项流水作业合并为一项作业;将拆除最下层模板、安装主筋、浇筑混凝土等三项作业改为平行作业。

进行墩柱第一、二模混凝土施工时(浇筑高度共9 m，将液压爬架的预埋件预埋于墩柱混凝土内。待第二模浇筑完毕后，开始安装爬架部分，爬架安装完毕后开始进行爬架翻模施工流程。

2 爬架系统的设计构造

液压爬架翻模主要由液压爬升体系、模板体系(包含模板和提升装置)和工作平台体系组成。该工艺每次浇筑混凝土高度1.5 m、3 m、4.5 m 均可，本桥采用3 m 每次。

液压爬升体系包括:锥形套、爬轨悬挂件、爬轨、自锁提升件、千斤顶、油泵。爬升系统由10 台千斤顶，两台油泵，一个操作控制箱组成。爬架爬升的原理是通过液压系统控制油缸升降，再由油缸升降作用带动轨道和爬架爬升。采用一个操作控制箱控制所有千斤顶的优点在于可以保证所有千斤顶顶升的同步性，再辅以人工进行检查，避免了爬架爬升过程中存在倾覆的可能性，使安全得以保证。

外模由钢模板组成，墩柱平面尺寸为8.5 m ×3.2 m。每模高度为1.5 m 或4.5 m。内外拉杆为Φ20 精轧螺纹钢筋。翻模主要由爬架上的起吊系统完成，起吊系统主要由3个电动葫芦和3 根主横梁组成(用于内外模板安装和拆模)，安拆模板时，前后侧、左右侧的内外模板均可通过起吊系统完成，塔吊仅作钢筋的提升转运及其他零星工作。起吊系统所用的电动葫芦挂于45b 工字钢主横梁上，起吊吨位视工字钢的规格型号验算后进行配置。

爬架通常设有三个操作平台，最底层平台主要用于拆除模板、混凝土外观修饰，中层平台主要用于模板安装及混凝土的浇筑，顶层平台主要用于钢筋的安装，三个平台之间设有操作平台供操作人员使用，使三个平台能达到平行作业的功效。

3 高墩爬架施工时的一般工艺流程

3.1 爬架安装及试运行

一般在施工中，先要运用普通工艺先进行墩柱施工至液压爬架安装所要求的高度，施工本段墩柱时，按照爬架的设计预埋锚固爬架的爬锥孔。安装液压爬架时，先安装爬架与墩柱间的锚固系统(爬锥、爬盘)，将爬架的爬行轨道固定其上，安装爬行装置(顶升液压泵)。爬行装置安装完毕后，安装支架系统(含修饰平台、混凝土浇筑平台、钢筋安装平台)，支架系统安装完毕后需检验其连接螺栓等是否稳固，再进行支架上防护设施的安装。防护设施安装完毕后最后连接液压系统，对整个爬架的爬升试运行，试运行高度一般只进行液压泵的一个行程。支架试运行完毕后，爬升至预定位置进行墩柱施工，需要注意的是，每次爬升时，爬架受力部位的混凝土必须达到15 MPa 以上。

3.2 钢筋的制作、安装

在施工中需要用到的钢筋一般都是在钢筋加工场加工成半成品，经检验符合要求后运至施工现场，由塔吊提升至墩柱施工作业点进行安装。钢筋的安装在爬架的顶层平台进行。主筋的下料长度很大程度上决定了爬架的使用效率，经反复实践，长度以4.5 m 为宜，这样可以提高安装速度，使该工序持续时间与混凝土工序时间匹配，并能使钢筋不倾斜以给爬架施加荷载，保证爬架施工的安全性。

钢筋在安装的过程中宜采用机械连接方式，使该工序持续时间较短，如采用焊接持续时间相对较长，且焊渣将会对下一平台造成影响，有严重的安全隐患。

3.3 模板工程

在高墩爬架施工技术中，模板工程也是一个非常关键的步骤，薄壁空心墩柱中分为外模、内模两种。其中外模板选取刚度较好的钢质模板，它的面板厚度一般为5 mm，通过10 ×10 的角钢网格式连接，再采用双槽钢作为拉杆支撑。内模板的材料也选用钢模，其采用轻型的钢质模板加工拼接而成，自重较小，利于提升。内模在有些情况下可能会产生外鼓的现象，为了避免这种现象的出现，在其拉杆支撑体系上采用顶托将两侧内模对顶。

为了墩柱美观以及方便拆模，方形墩柱外模通常将棱角处做成直径为3～5 cm 的圆形倒角，倒角处的模板采用螺栓拼接在大面的外模上，但包裹小面的尺寸不宜过长，以10 cm 为宜，否则拆模时难度较大且容易损伤棱角。模板安装前应清楚污物并打磨涂抹脱模剂，覆盖薄膜以保证清洁，浇筑混凝土前将薄膜拉出即可。因采用翻模工艺，拆模时由最底层先拆，先将起吊葫芦吊稳模板、拆除拉杆后再撬松模板。

3.4 混凝土的灌注

混凝土通常采用输送泵进行输送，为保证爬架施工安全，在墩柱开始施工时需专门预埋构件对输送管道进行加固，不得将管道固定于爬架之上，避免其冲击荷载影响爬架的稳定。

方柱混凝土灌注时应先从四角开始布料、分层洒布、分层振捣，避免出现振捣不密实或蜂窝现象。泵送混凝土的坍落度宜控制在16～18 cm，既要保证混凝土的流动性，更要控制水灰比以保证强度。

4 总 结

在现阶段桥梁高墩施工中，爬架翻模施工工艺已运用较为成熟，各施工单位所采用的的爬架设计虽存差异但原理相同。本工艺综合了液压爬模、滑模、翻模的优点，使用全新的施工工艺。该系统结构合理，操作方便，既能大幅缩短施工周期，又能有效地保证桥墩施工过程中操作员工的安全性，提高混凝土浇筑质量，降低成本。