桥梁高墩爬模施工及墩顶临时支承体系转换技术探讨

王沙

摘 要：以云南嵩明至昆明高速公路十三合同段桥梁高墩施工为背景，对桥梁高墩爬模施工及墩顶临时支承簡支梁体系向连续梁体系转换技术进行研究，通过分析桥梁高墩结构特征和现场施工条件，优化高墩爬模施工和墩顶临时支承简支梁体系向连续梁体系转换技术，保障桥梁高墩混凝土施工质量和墩顶临时支承的体系转换。

关键词：桥梁工程;高墩爬模;支承体系;体系转换;技术探讨

中图分类号：U445.5

1 工程概况

云南嵩明至昆明高速公路十三合同标段地处低中山河谷区地貌，标段范围内地形起伏变化各异，地面标高约2000m，河谷两岸自然坡角约为35°。标段内为双向八车道，整体式路基宽约41m，分离式路基宽约20.5m，设计最高速度100km/h，主线桥梁结构物最大设计荷载等级为高速-Ⅰ级。标段内的对龙河大桥为65m + 120m + 65m = 250m预应力混凝土刚构桥，最高墩约高110m，引桥为40m装配式预应力混凝土T梁，最高墩高约55m。

对龙河大桥110 m高墩采用爬模施工，高墩外表面采用液压式自爬模板施作，内表面采用小块钢模板+脚手架施作，混凝土采用现场搅拌，并以输送泵辅以溜槽串筒方式入模。

对龙河大桥预制主梁架设后形成由临时支座支承的简支梁状态，现场现浇梁跨间接缝混凝土，并待其达到设计强度后，张拉负弯矩区钢束，压注水泥浆，梁支承体系逐渐从简支梁体系向连续梁体系转换。拆除临时支座后，完成简支梁体系向连续梁体系的转换。

2 高墩爬模施工

对龙河大桥左右双幅共24座桥墩，最高墩高约110m，采用爬模施工。110m高墩外表面依托液压式自爬模板以4.5m /节施作，其内表面则应用小块钢模板+脚手架以4.5m /节施作，110m高墩所使用的混凝土由现场拌合站集中搅拌完成，其运输则以输送泵为主，并辅以溜槽串筒的方式实现入模（ 图1）。

（1）110m高墩首节混凝土以4.5m/节完成木梁胶合模板制作安装，并结合木工字梁模板构成组合形式。爬模模板体系中，以木工字梁作竖肋，以槽型钢作横楞，模板面板采用木梁胶合板和木工字梁结合的方式，通过自攻螺丝与地板钉形成连接，竖肋和横楞则通过连接爪紧固。不同模板间通过芯带的方式予以连接，芯带销可将连接部位插紧锁固。

（2）爬锥装置通过螺栓与模板连接，爬锥孔内注入黄油，保障高墩墩身的混凝土无法渗入螺隙，高强螺杆的另外一侧与预埋板连接。若预埋板与布料钢筋存在冲突关系，可将布料钢筋作适当的移位以确保合模顺利。

（3）待导轨提升至设计位置，可拆除下层附墙爬锥，共计3套，可多次周转利用。

（4）预先标识结构物模板线，为安装爬模模板做好准备工作，已安装就位的爬模模板要清洗干燥，然后在面板均匀涂抹脱模剂。形成合模后，对已经安装就位的分块模板进行垂直度校验，校验合格后即可通过斜撑作临时紧固处理。

（5）完成爬模模板安装后对爬锥做预埋处理，为混凝土浇筑做准备。

（6）布料钢筋的加工主要以现场绑扎为主，配合塔吊进行垂直拉升。待完成主筋下料与安装后，用水平箍筋作绑扎处理。若钢筋竖向长度大于6m，为保证垂直度，可将临时支承紧固于劲性骨架上。钢筋接长则须按设计图要求施作，钢筋绑扎应于骨架之外按3～5个/m2的规格铺设预制混凝土块，保障混凝土结构保护层厚度达到最低设计要求。

（7）墩身混凝土浇筑以4.5m /节分次施作，并设置4.65m的模板拼装高度。混凝土浇筑前的工作包括爬模模板拼装、钢筋下料、预埋件位置确认以及混凝土结构保护层厚度和外观尺寸的检查等。泵送设备应尽量布置于桥梁承台的边缘部位，泵管依附高墩固定，通过爬锥每4.5m设置1道抱箍直至爬模操作台。

（8）在墩身混凝土的浇筑作业时要确保整个施工过程的连续性，若间断施工则需保证最大间断时间不超过混凝土初凝时间，否则需返工处理。新浇筑混凝土前，应提前清洗和润湿（不得积水）旧混凝土表面，水平缝接面须铺筑约2cm厚同标号的水泥砂浆。当高墩墩身混凝土强度不低于 10MPa 时可拆除模板，随即进入养护阶段，通常采取塑料薄膜遮覆的方式进行养护，养护时间按规范执行。

（9）当墩身混凝土浇筑强度达到最低设计强度后，进行爬模模板整体拆除，之后可将移动支架移走并落地，然后分拆支架和拆除液压配件。最后，将爬模模板支架按照单元构成进行吊拆。

3 高墩墩顶临时支承体系转换

桥梁高墩现浇段与跨中横隔板采用高强竹胶板材质的爬模模板，纵向湿接缝则选用钢模板。梁的顶面标高应调整到设计标高位置，按照施工图要求依次完成横梁、中隔板和纵向湿接缝的施作，待此部位现浇混凝土强度达到最低强度要求后，可进行后续的孔内注浆作业，待孔内注浆作业完毕并拆除支架后，即可实现高墩墩顶临时支承的体系转换（ 图2）。

（1）高墩现浇段与跨中横隔板施作。墩顶临时支承和跨中横隔板应预留布料钢筋的位置，连接钢筋前须在新、旧混凝土接触面作凿毛处理，采用高强竹胶板材质模板，侧模通过外套PVC塑料管的对拉螺杆加固，并通过增钉木方的方式提升侧模整体刚度。底模下层铺垫木方，起到支承盖梁的作用。跨中横隔板通过木方支承于桥面翼缘板上并通过双排螺杆吊紧底模，保证侧模和底模与梁体之间紧贴不出现漏浆。墩顶临时支承采用D30振捣棒混凝土浇筑施工，待混凝土初凝后及时进行养生处理，避免高温引起混凝土开裂。

（2）湿接缝混凝土浇筑。湿接缝混凝土浇筑采用整体化钢模板，确保湿接缝整体外观尺寸和质量达到设计标准。湿接缝混凝土浇筑前，需对预制翼缘板新、旧接触面进行局部凿毛处理，裸露出新鲜的混凝土及骨料;对新、旧混凝土接触面做清洗润湿处理，浇筑高度与顶板上表面等高，翼缘板侧面不得出现新旧接缝过大的情况（图 3）。

（3）钢束预应力张拉和孔内注浆。湿接缝混凝土强度达到设计强度的85%以上，且混凝土龄期超过7天后，对现浇段进行预应力张拉。使用2部千斤顶对预应力钢束进行预应力张拉，每1跨的张拉次序按对称由端部梁向中部梁展开，单根钢束的预应力张拉值为193.9kN。预应力钢束张拉施作完成后，利用砂轮切割机对钢束予以切除，并保证预应力钢束外露长度在35mm±5mm范围内，然后采用水泥净浆对锚头部位进行包封，高温环境下则需采用塑料薄膜作包裹处理，避免干缩裂缝。最后，在封锚水泥净浆具有一定强度后（ 一般要求必须在钢束预应力张拉完成48h内）进行孔内注浆。

（4）简支梁体系向连续梁体系转换。完成以上（1）～（3）的工作并且墩顶临时支承的混凝土强度和孔内压浆强度达到设计要求后，拆除墩顶临时支承支座，此时临时支承的简支梁体系转换为连续梁体系。

4 结束语

桥梁高墩混凝土爬模施工对钢筋制作安装、混凝土浇捣、钢束预应力张拉及孔内注浆等工序要求严格，对高墩自身质量和外观具有决定性作用。高墩混凝土爬模施工可将工作平台、支架、模板和提升设备集为一体，具有能升、能降，施工循环周期短、劳动力消耗小且节省用钢量等特点。高墩墩顶临时支承体系可实现墩顶结构由简支梁体系向连续梁体系的转换，满足高墩桥梁的结构体系要求。

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收稿日期 2020-03-20

责任编辑 朱开明