基于桥梁高墩爬模施工技术研究及应用

龙 德

（四川路桥华东建设有限责任公司， 成都 610000）

随着桥梁墩高、塔高的持续提升，高墩工程施工的难度逐渐加大，因此高墩施工技术研究一直是桥梁建设领域工程师的重要课题。早期桥梁高墩施工多采用滑膜技术，后又开发出翻模技术，至今又开始广泛应用更具优势的爬模技术，以进一步提升工程安全性、经济性及操作便捷性。

1 工程概述及技术介绍

赤水河大桥设计为1200m 双塔单跨吊钢桁梁悬索桥，索塔为门式框架混凝土桥塔，由塔柱及横梁组成。主要承受由主索鞍传下的竖向荷载以及由风、温度、地震等所产生的顺桥向和横桥向水平荷载。

索塔塔柱包括塔冠、上塔柱、下塔柱、上横梁和下横梁。贵州岸左、右肢索塔总高度分别为239.5m 和243.5m，下塔柱左肢高86m，右肢高90m。左、右两肢塔柱中心间距：塔顶27.0m，塔柱标准断面采用矩形倒圆角形式，变坡点以上标准断面尺寸为8.0m×6.0m（顺桥向×横桥向），变坡点以下断面按前述斜率进行加宽，左肢塔柱底断面为12.44m×10.44m（顺桥向×横桥向），右肢塔柱底断面为12.60m×10.60m。

经施工技术、成本分析、安全保障、进度控制等综合因素考虑后，决定该桥墩优选使用爬模工艺施工。爬模是滑模、支模结合而成的新型技术，主要由三大系统构成，模板系统、液压提升系统与操作台系统，各个系统又由多个零部件、设备、设施等组成。

模板系统包括组合大钢模板、角模、钢背楞、铸钢螺母、穿墙螺栓、铸钢垫片等；

（1）液压提升系统包括提升架斜撑、围圈、横梁、立柱、支承杆、千斤顶、液压控制台及各型号及大小的油管、阀门、接头等；

（2）操作平台系统包括操作、中间、上操作三大平台及其他一些设备，如栏杆、斜撑、安全及铁丝网、外挑梁等[1]。

2 桥梁高墩爬模施工技术应用

爬模施工流程可总结为八个，包括爬模施工设计、爬模准备、爬模安装、钢筋绑扎、浇筑混凝土、爬模爬升、墩帽施工、爬模拆除，具体如下所述。

2.1 爬模设计及准备

爬模设计是爬模施工的首要、关键工作。设计时，应规范获取桥墩高度、直径等参数，科学计算模板个数，遵守内外模相关设计原则，选择专业、高水准的模板加工、生产厂家作为合作方。

桥墩施工前，要做好的准备工作有：首先进行基础顶面清理并凿毛；对施工混凝土材料及钢筋进行合理选择、全面准备；桥墩基础上，放桥墩中心线、轴线，提升架中线、架边线、模板边线；桥墩周围设置测量护桩，以便于桥墩施工校模；正式开工前，以爬模设计为依据，先尝试组装与运转爬升步骤，以确保液压设备下沉正常运转[2]。

2.2 爬模安装

爬模安装总体有内外模安装、空心墩浇注、爬升设备及作业平台安装。第一，模板完好运送至施工现场后，先进行外模组拼，并慎重检查是否存在瑕疵、是否符合设计要求。之后进行墩柱的实心段施工，当墩柱实心段混凝土强度完成至10Mpa 时，便可在底层混凝土上开始安装爬模內模，同时应确保内外收分模板互相对称，由专业人员检查完内外模安装后，才能进入下一步骤。第二，先浇注第一节空心墩，之后进行墩柱第二层钢筋安装，此时要严格遵照模板设计，并埋设预埋件。第三，以模板要求安装爬模所需全部设备及工作平台，包括提升架、围圈、挑梁、平台铺板、栏杆、安全网、液压系统、激光靶等，检查后，进入爬模爬升阶段[3]。

2.3 爬模爬升

正式爬模爬升之前要保证液压油缸上下顶升弹簧呈现一致向上状态，并清洁导轨、涂抹润滑油。爬模爬升主要包括两个阶段，爬轨完成爬升、爬架完成爬升。液压油缸完成一连串顶升、上下顶升装置完成安装后，则可进行下一阶段顶升，直至导轨顶升到达预设位置。待爬轨完成爬升，便进行可由两步完成的爬架爬升。第一步，清理爬架荷载，改变液压油缸状态，解除墩身与爬架间联结，达到修补前节混凝土螺栓孔的效果；第二步，当爬架爬升条件具备后，打开液压油缸进油阀门，启动控制柜，同时将安全销拔除，开始推动爬架爬升。之后要插上安全阀、关闭进油阀、控制柜。

2.4 钢筋绑扎及浇筑混凝土

钢筋要在加工棚内成型，主筋采取定长钢筋，在墩顶对焊，以绑扎联结方式箍筋。钢筋绑扎时，应严格执行图纸设计，以保证各位置、间距符合规范，且要均匀绑扎。钢筋接头要错开安装，每截面钢筋接头数量要小于2/1 总钢筋数[4]。

混凝土浇筑前，要清洗接灌面凿毛，检查预埋件及墩内设备，类型或数量无误后，浇筑混凝土。第一，混凝土在拌合站拌和，运输时间通常不可超过30min，且应保持原状，不发生离析、坍落、漏浆等不良变化。第二混凝土要以水平分层、对称连续方式进行浇筑，且要适度振捣，坚决避免漏捣、破坏或溅出模板。第三，拆除模板后，还要及时利用养护剂涂抹混凝土表面。

2.5 爬模拆除

各施工完成后，进行爬模拆除。拆除总体分为两步，一使用塔吊拆除模板支撑、上下爬架、内外套架、液压油缸等，二拆除吊车、各个工作台、外挂支架、人员作业上下体系等。拆除过程中要小心谨慎，严格依据顺序要求和高空作业安全规范拆除各个设备、设施，爬模通常要在地面解体。所拆零部件应分门别类地堆放，不可胡乱混放，必要时还要为其清洗、上油。

2.6 注意事项

（1）混凝土强度要达到10Mpa，才可拆模，强度要大于15Mpa，才可爬升；

（2）液压泵使用压力应不超过16MPa，且要由专业人员操作控制；

（3）高空作业时，要注意观察风力，当风力等级在5 级以上时，要停止作业；

（4）退模前，要确定已拆除预埋件与拉杆，以避免埋件孔、拉杆孔损害面板；

（5）导轨液及爬升控制台要由专业人员操作，每一架子都应有人员专门看管，观察其是否同步，若不同步，则可调节控制液压阀门[5]。

2.7 总结

应用过程中，总结可得到爬模工艺的优点显著，但缺点也不容忽视，具体优缺点如下所述：

第一，优点。施工便利、安全性能高。

第二，缺点。施工成本高，使用过程中需保养、维护，适合大体积和40m 以上的高墩施工。

3 结束语

爬模是高桥墩理想模架，是综合性、集成化体系，具有众多显著优点，能升能降，整体施工成本小、进度短，可节省用钢量与劳动力，并保障施工质量、成本与安全，应在交通、城建等桥梁工程中广泛应用。同时，桥梁高墩施工人员还应不断提升自身专业素养，以使施工队伍的整体技术水平得到显著提高，从而良好应对各项专业操作，切实实现爬模技术的各项优点。