栾卢高速公路变截面薄壁空心墩液压爬模施工应用技术

卓成

摘 要：在山区高速公路桥梁工程中，40 m以上高墩多数设计为薄壁空心墩，目前较为普遍成熟的施工工艺也比较多，随着社会及科技的进步，安全生产越来越被重视，一些落后的工艺逐渐被淘汰，一些先进安全的施工工艺也越来越受到工程人员的欢迎。本文以栾卢高速六标变截面薄壁空心墩施工为例，总结经验，介绍液压爬模在高墩施工中的应用技术，希望对后续类似工程有一定的指导作用。

关键词：高速公路;薄壁空心墩;液压爬模;高墩

1 工程概况

栾川至卢氏高速公路LLTJ-6标路线起讫桩号为K62+536

～K75+311.676，标段长12.775公里。设计采用新建双向四车道高速公路标准，设计速度80公里/时。本标段内地貌复杂多样、属山岭重丘区，多为中低山区和黄土覆盖低山区，山坡较陡，沟谷深切，地表植被茂盛，局部残留卵砾石，覆盖黄土夹碎石层。标段内大小桥梁20座，其中主线桥7座，卢氏南互通匝道桥3座，马家凹互通匝道桥10座。

马窑特大桥5#墩墩高74.09米，底截面尺寸5.5*5.76米，两面变坡，变坡面自下而上以1：50比例逐渐收缩为2.8米。

2 施工工艺选择

根据栾卢高速公路六标马窑特大桥高墩的设计图纸情况，薄壁空心墩为2面变坡，2面直坡。考虑到变坡面施工时模板尺寸需不断变化，采用钢模板不太合适，加上考虑到墩身较高，从安全角度出发，模板选择材质较轻为宜，经过市场考察，维萨建筑模板无论是从施工重量，周转次数，還是混凝土成型质量，经济效益等方面考虑，都较为合适。

墩身施工在国内较为成熟的工艺较多，比如滑膜、翻模、爬模，本文从施工技术、安全、成本、质量、社会评价等方便综合对比分析以上三种施工工艺（具体详见表1），最终选择液压爬模施工工艺进行变截面薄壁空心墩施工。

3 液压爬模体系构成

液压爬模主要由模板、埋件、后移支架、平台支架、导轨及液压动力装置六部分组成，具体如图所示。

4 薄壁空心墩液压爬模施工技术

4.1 工艺流程

4.2 施工单元划分

栾卢高速六标液压爬模标准节段采用4.6 m模板，划分施工单元时节段可按照4.5 m每段进行划分;通过图纸可以看出，5#墩底部实心段为5 m，顶部实心段为2 m，横隔板（含上下倒角）为2 m，因此具体施工单元划分如表2所示。

4.3 墩身首节施工

墩身首节施工过程不需要用到液压爬模爬架，只需采用传统方法绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土即可。首节施工对后续液压爬模施工影响最大的工序就是爬模预埋件的安装。预埋件主要由爬锥、高强螺杆及安全螺栓三部分组成，预埋件的固定位置及方式，是采用在外模上开孔并固定在外模上，首节施工完成后，拆除模板上安装螺栓即可，具体如图3所示。

首节墩身施工完成后，需开始进行爬模架体安装，架体分为上架体和下架体，先安装下架体，后安装上架体，具体安装效果如图4所示。

4.4 墩身标准节施工

待爬模上下架体安装完成后即可开始墩身第二节施工，施工时，预埋件安装同样按照首节施工时的方法完成。第二节施工完成后，模板后移，开始安装附墙件、爬升导轨，液压动力系统。安装完成开始爬模整体爬升进行第三节段施工。当墩身第三节段施工完成后，爬模距离地面高度满足安装爬模吊平台要求，这样液压爬模即可全部安装到位。后续墩身每节段施工均按照如下流程完成施工即可：墩身节段混凝土浇筑养护完成→模板拆除后移→安装爬模附墙件→提升爬模爬升导轨→爬模整体爬升→模板清理并涂刷脱模剂（坡面模板需拆除在地面进行尺寸裁剪后再吊装到爬模支架安装就位）→爬模预埋件在模板上安装固定→模板前移就位→内膜及对拉螺杆安装→节段混凝土浇筑→混凝土养护，详见图5。

4.5 横隔板施工

马窑特大桥5#墩变截面空心薄壁墩设计了三道横隔板。横隔板厚度1 m，上下两侧倒角均为50 cm×50 cm，施工时将其单独划为一个施工节段（2 m高），横隔板施工前，在前一墩身节段内壁上端预埋钢板，横桥向等间距设置5道20工字钢，间距100 cm，纵桥向在20#工字钢顶面等间距设置3道12工字钢，间距40 cm～50 cm，在12工字钢顶面铺设2 cm厚的竹胶板，竹胶板上纵横向等间距设置钢管脚手架，间距50 cm，在脚手架上铺着2 cm厚的竹胶板作为横隔板模板，横隔板施工支架体系如图6所示。

4.6 墩身顶节施工

马窑特大桥5#变截面空心薄壁墩墩顶实心段厚度2 m，施工时将其单独划为一个施工节段，墩顶施工前，在前一墩身节段倒角内壁上端预埋件钢板，横桥向等间距设置5道22工字钢，间距100 cm，纵桥向在22工字钢顶面等间距设置3道14工字钢，间距45 cm，在14工字钢顶面铺设2 cm厚的竹胶板，竹胶板上横桥向每30 cm设置一道钢管脚手架，纵桥向每45 cm设置一道钢管脚手架，在脚手架上铺着2 cm厚的竹胶板作为横隔板模板，墩顶实心段施工支架体系如图7所示。

5 薄壁空心墩液压爬模施工注意事项

（1）薄壁空心墩线形控制。液压爬模相对传统翻模，在墩身线性控制方面具有很大优势，控制起来较为方便，施工时只要保证爬模预埋件位置准确，模板爬升后整体线性基本较为顺直。施工时在模板移动到位后再通过全站仪从横桥向和纵桥向两面进行垂直度、中心线及高程复核，有偏差时通过模板移动装置进行微调，这样墩身整体线性就能得到有效控制。

（2）节段之间施工缝控制。节段之间的施工缝不仅是实体质量薄弱处，而且关系到墩身整体外观质量，是施工中的需重点控制的部位。当前一节段墩身施工完成后，应在距离混凝土浇筑面2 cm～5 cm处沿墩身四周整体弹线切割，然后人工凿除切割线以上松散混凝土并清理干净。下一节段模板合模之前应先沿着切割线用泡沫胶带黏贴一周，防止漏浆及污染已浇筑完成的墩身混凝土。

（3）预埋件安装控制。爬模预埋件安装应注意爬锥位置需在模板上放线定位准确再进行模板开孔，爬锥需用受力螺栓固定在模板上，爬锥孔内抹黄油后再拧紧高强螺杆，保证混凝土不能流入爬锥螺纹内，埋件板拧在高强螺杆的另一端，锥面向模板和爬锥成反方向，埋件如和钢筋有冲突时，将钢筋适当移位处理后进行合模。

（4）爬模动力系统控制。液压系统为爬模的动力单元，墩身每个面均应选择独立的液压系统，一个机位一个泵站，降低油路长度，减少漏油点，以电路控制油路，提高同步性能。爬升过程中应实行统一指挥、规范指令，爬升指令只能由一人下达，但当有异常情况出现时，任何人均可立即发出停止指令。

（5）爬模施工安全控制。爬模安装到位后，为保证施工安全，应及时按有关脚手架安全技术规范要 求，铺设脚手板及安全网。铺设脚手板时应考虑架体单元体之间爬升时留有100 mm左右的间隙，以防止爬升时相互碰撞。架体的底层和外围侧面，以及爬升时的架体开口端，爬升到位后用合页盖好，翻板盖好后，用插销锁紧，避免翻板掀开后零散物品坠落，并用安全网及踢脚板进行全封闭防护。

6 总结

本文详细地介绍了液压爬模的体系构成、安装及施工流程以及施工中注意事项，栾卢高速公路六标变截面薄壁空心墩采用液压爬模施工，无论在质量、进度方面还是在安全、成本方面都取得了不错的成绩，得到了项目公司的一致认可，希望能为后续高速公路桥梁高墩施工提供一个参考。

参考文献：

[1]河南省交通规划设计研究院股份有限公司.栾川至卢氏高速公路两阶段施工图纸设计（第三册、第四篇）[M].2019（01）.

[2]段益庆.保施高速肖家寨大桥74 m变截面薄壁空心墩爬模施工技术[C].2019中国建筑学会工程总承包专业委员会年会论文集，2019：1002-8498.

[3]王勇.薄壁空心墩施工技术研究[D].中南大学，2012.