液压爬模在桥梁变截面薄壁空心墩中的施工技术分析

敖顺通、杨雄峰、陈立彦

（西南交通建设集团股份有限公司，云南昆明650501）

0 引言

道路桥梁施工的关键环节在于薄壁空心墩，由于薄壁空心墩施工具有环境复杂、精度控制要求高等特征，对施工过程和施工技术要求较高。因此，有必要分析液压爬模系统的应用方式，助力于薄壁空心墩的施工过程。

1 液压爬模系统分析

1.1 液压爬模系统结构

一套完整的液压爬模系统，包括模板、支架、预埋件等组成部分。其中模板系统细分为内模系统和外模系统，这两个系统均由木工字梁、维萨板等结构组成，对内外模系统的提升处理采用不同方式，在提升外模系统时采用液压顶升系统，在提升内模系统时采用井筒操作平台，借助塔吊的提升力量。液压爬模系统的支架系统采用液压爬模方式，支架系统的具体组成部分包括上下架体、操作平台、防倾斜调节系统、可调斜撑等。液压爬模系统的预埋件系统则包括受力螺杆、高强度螺杆、爬锥等；关于液压爬模系统的液压系统，具体包括液压泵、导轨、油管接头等组成部分。

1.2 工作原理

液压爬模系统的爬架与导轨相互之间起到支持作用，模板的操作与爬架关系密切。液压爬模系统的爬架上包括液压油缸，为导轨的提升提供动力。将导轨提升到指定位置后，与上部爬架悬挂件形成连接关系，实现爬架与模板之间的体系效应。两者爬升的动力则来自液压油缸，通过导轨实现爬升效应，爬架模板的爬升在短时间内完成，为墩柱节段循环施工奠定基础。

2 液压爬模施工过程

2.1 整体流程

液压爬模施工过程包括两个阶段，第一阶段是逐步安装爬架：在该阶段中首先绑扎首节钢筋，并安装工程需要的预埋件；随后安装模板并浇筑首节混凝土；完成浇筑后拆除掉模板，并安装悬挂件，随后完成主爬架和模板的安装任务[1]。进入第二节钢筋绑扎的环节后，同样依次完成预埋件安装、模板安装以及混凝土浇筑等任务；在悬挂件安装完毕后，安装爬升导轨，并将爬架爬升。

第二阶段是爬架正常使用的阶段，待爬架正常爬升后，首先进行绑扎钢筋、安装预埋件和模板的操作，随后浇筑每个节段的混凝土；完成浇筑后拆除模板，依次执行爬升导轨和爬架的操作。

2.2 液压爬模模架安装

安装模架时，首先绑扎墩身的首节钢筋，并在液压爬模施工现场安装三脚架，使得三脚架起到承重作用；与此同时，完成混凝土强度检测任务，当混凝土强度达到100MPa 后，进入后续的导轨安装环节，并安装配套的液压系统；随后进入到外操作平台的安装阶段，其中包括内模物料平台的安装任务。

2.3 液压爬模模架爬升

进入爬升阶段前，需要保证混凝土的强度，确定混凝土强度达标后，完成预埋件的安装工作，借助液压系统执行模架导轨的提升任务，当导轨达到既定的位置后，将下部的埋件挂座拆除掉，可以在后续安装过程使用。基于导轨系统完成支架系统的提升任务，保证支架系统达到一定高度，在合模操作后进行测量，确保合模高度准确；测量无误后将对拉螺栓连接到一起，最后进行混凝土浇筑。

2.3.1 轨道、爬架爬升的要点。轨道爬升阶段中，要保证导轨处于清洁润滑状态，在已经完成浇筑的节段上方安装锚板和锚靴，保证混凝土表面处于支撑状态，爬靴与轨道之间也处于对应状态。轨道预压操作则借助液压系统，保证轨道和锚锥之间的对应状态，完成轨道爬升后将锚靴、锚板等设施拆除，并将撑脚停留在混凝土表面。爬架爬升过程中则需要保证各层平台之间处于断开状态，确保液压单元电机处于开启状态；当爬架高度超过高处节段的锚靴销轴孔后，应当插入锚靴承重销轴，完成后将液压动力电源中断。

2.3.2 爬升阶段注意事项。在液压爬模系统爬升阶段，需要注意轨道和爬架爬升的各项要求。爬升阶段涉及液压装置的操作，操作液压装置时必须确保负责人员到位，保证液压操作万无一失；爬升过程中需要安排人员进行现场观察，通过实时对讲方式通报现场情况，每个操作平台至少配置一名专职人员，通报现场具备专用频道和对讲机条件，专职人员将平台内现场情况通过对讲机第一时间汇报到工程管理部门。每完成一个爬升任务，必须要通过对讲机和频道联络一次，汇报上下爬箱爬升后的位置情况，进行下一步爬升操作的前提则是爬箱已经完全到位。

轨道爬升阶段需要注意与上部爬靴的相对位置，如果爬升到两者相对接近的位置，需要检查导轨与槽口之间是否对应，如果相对位置存在错位现象需要及时调节支撑脚，保证槽口与导轨之间的对应关系[2]。导轨爬升结束后，需要修补后续阶段的锚锥孔，为爬架爬升奠定基础。

系统爬升的同时需要注意爬升的同步状态，针对发现的不同步现象必须及时处理，保障同步爬升状态。爬架爬升完成后，对液压爬模系统的各层平台角部防护进行全面检查，确保角部防护符合平台使用的要求。

2.3.3 液压爬模内模施工。在内模施工阶段，需要注意薄壁空心墩环境；由于操作过程需要物料较多，可以搭设井筒式平台，将物料堆放在井筒式平台的上方，该平台搭设在对拉螺杆上方。内模施工中需要提升井筒式平台，需要通过塔式起重机提供提升的动力；当每个阶段的内模施工结束后，进行拆模操作处理并将内模吊走，借助塔式起重机将平台提升至目标位置，待平台固定后进行下一阶段的薄壁空心墩施工工作。

第一节空心墩墩身具有实心段和空心段并存的特征，其中空心段是变截面，长度为6m，实心段长度为2m，因此在内模施工中无法直接使用事先订制的内模，需要在施工现场拼装内模，并用来处理变截面，拼装变截面时需要借助竹胶板和钢模板材料，内模背楞则是槽钢。应用竹胶板，则发挥竹胶板在质量、加工等方面的优势，加工过程相对简便，适应变截面倒角形状多变的特征。在处理变截面的过程中，可以应用定型钢模，发挥定型钢模在强度和整体性方面的优势。将两者结合在一起，提升模板使用性能，并为施工带来很多方便。针对实心墩顶的施工，首先完成埋件预设、分配梁铺设等工作，随后将底模铺设在分配梁上；在此基础上完成钢筋绑扎以及混凝土浇筑任务，在实心墩顶内的分配梁、底模等不需要重新取出。

2.3.4 液压爬模模架拆除。薄壁空心墩施工完毕后，可以对其进行拆模处理，将对拉螺栓松开后，将模板进行后移处理，并将模板拆除后移走。拆除薄壁空心墩施工中的各个部分也要遵从一定的次序，首先拆除三角支架，随后拆除掉导轨、液压系统等其他部分，上述部分拆除完毕后，将剩余的支架吊走。此后借助塔吊将所有的构件送到地面，并将各种构件堆放整齐。

3 液压爬模应用创新

3.1 自动喷淋养生系统

这种喷淋养生系统的组成部分包括蓄水池、输送管道、喷淋管道、水泵等等，通过闭合形式的喷淋管道实现自动喷淋效果，自动化程度相对较高。自动喷淋系统的关键在于水量，通过蓄水池保证自动喷淋系统的后备数量。时间继电器起到时间控制作用，通过继电器确定自动喷淋系统两次工作的间隔时间以及每次工作时间长度；当自动喷淋系统电源处于开启状态时，时间继电器按照事先设定的时间信号进入到开启状态，与此同时接触到水泵开关。蓄水池中的水进入到输水管道，则需要借助高扬程的水泵，水经过输水管道后进入到现场喷淋阶段，对混凝土表面进行养护作用。这种喷水行为受时间继电器的自动控制，达到时间继电器预设的时间后，水泵自动关闭，并停止喷水行为。在薄壁空心墩施工的混凝土养护阶段，可以充分应用自动喷淋养生系统，保证薄壁空心墩混凝土处于良好状态。

3.2 BIM 技术

BIM 技术在工程建模领域应用广泛，在薄壁空心墩施工中借助BIM 技术建立液压爬模系统模型，通过BIM技术平台对施工过程进行模拟，确定薄壁空心墩施工过程的要点。薄壁空心墩施工中需要应用起重机、升降机等多种重型施工机械，通过BIM 技术对重型机械的现场布局进行模拟，设定施工机械在现场的最佳布局方案。重型施工机械在现场的布局要点包括位置、高度、附属装置等等，通过BIM 技术对现场布局进行论证并完善设计，形成完整的施工方案。

4 液压爬模系统特征

4.1 操作便捷

液压爬模系统安装施工全过程操作非常便捷，每一阶段的施工周期长度仅为4～5d，每完成一节顶升耗时仅为2h。

4.2 安全性强

施工过程在全封闭环境中进行，在平台的各个层次均设置有防护设施和安全网设施；针对爬模与薄壁空心墩之间的缝隙进行封闭处理，保证空心墩施工现场的安全性，人员施工更加安全。

4.3 节省空间时间

利用液压爬模系统开展施工，各个平台的操作作业过程相对独立。例如在钢筋绑扎、墩身修饰等环节，均可以在各自的平台独立完成，相互之间不会因为进度不同产生干扰，薄壁空心墩施工按照既定进度推进，也为高墩施工留出了充足的时间和空间。

5 结语

在道路桥梁施工过程中，应当充分利用液压爬模系统，妥善完成薄壁空心墩施工任务，保证桥梁施工质量。与此同时积极拓展液压爬模系统的应用范围，在更多领域体现液压爬模系统的应用价值。