强阵风地区超高墩爬模施工技术

西克新 姜汶君

摘要：本文通过方案比选确定了采用全封闭式爬模施工技术，并介绍了全封闭式爬模施工技术，全封闭式爬模具有安全性高，施工速度快，浇筑成型的混凝土结构物外观质量好。

关键词：超高墩;爬模;全封闭

1 工程概况

丹锡高速公路克什克腾至承德联络线克什克腾（经棚）至乌兰布统（蒙冀界）段位于赤 峰市克什克腾旗。西拉沐沦河特大桥为本项目控制性工程，所跨越的西拉沐沦河为西辽河一级支流。西拉沐沦河特大桥起点桩号为K14+069，终点桩号为 K16+133，桥梁全长2064m。

8 号～13 号桥墩为主墩，均采用矩形空心薄壁墩，墩高 116m～159m。所有桥墩横桥向等宽18.5m，8号主墩纵桥向等宽8.0m，9号～13号主墩纵桥向从墩 顶 8.0m 按 80：1 向墩底放坡加宽。桥墩横断面为单箱双室构造，桥墩外壁及中腹板壁厚均为100cm。在每个桥墩竖向中心位置附近设置一道横隔板，横隔板厚100cm。桥墩墩顶和墩底分别设置4.0m、6.0m实心段，空心部位每间隔5m设置一组φ7.5cm通气孔。

2 高墩施工中常见施工方式

现如今国内对于超高墩的施工常用的技术主要是是滑模、翻模及爬模

2.1 滑模施工

滑模施工是用液压的提升装置滑升模板以浇筑竖向混凝土结构的施工方法。

2.2 翻模施工

翻模施工法是将一段混凝土墩身的模板分为2节或3节，浇筑完本节混凝土后，當混凝土强度达到10MP左右，可以拆除底节模板，将之吊到本节模板之上进行拼装，准备浇筑下一节混凝土，循环作业，直至浇筑结束。

2.3 爬模施工

液压自爬模液压顶升系统提升导轨或提升架体，通过液压系统使模板架体与导轨间形成互爬，从而使液压自爬模稳步向上爬升，自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。

3 高墩施工中几种施工方式比较

本项目为处于北方地区，全年有效施工期为6个月，工期非常紧张，且项目所处区为强阵风地区，结构物为超高墩，所以对安全要求极高。翻模因为平台不好搭设，模板拼装和拆卸时容易发生安全事故，所以将翻模施工方案排除。使用滑模施工浇筑的结构物外观质量相对较差。故而选择爬模施工最为合适。

4 空心墩爬模施工

8#-13#墩均属于百米以上超高墩，高度为116-159m，采用液压爬模技术进行施工，按每节6米进行施工。

4.1 外侧爬模立面设计

为满足现场钢筋绑扎的所需要的施工平台， 设置了 6 层操作平台，从上到下分别为：标准宽度 2.8m的上平台1、2，供施工时绑扎钢筋及放置材料使用;1.8m宽的过渡平台;用以操作模板的宽度为2.8m的主平台;液压操作平台，平台宽度 2.8m;用以拆卸挂座、爬锥及受力螺栓的吊平台，宽1.8m，架体设计总高度为 20 米。

4.2爬模爬升

退开模板后，开始安装挂座，挂座安装完成后松附墙撑，使用套筒扳手旋转导轨下端附墙撑，将撑脚旋回，从而使爬模架体的附墙撑撑在墩身表面。将上、下换向盒棘爪调整为一致向上，开启油泵使导轨向上爬升，当导轨爬升至挂座上固定好，调动限位板，顶住导轨，然后将导轨附墙撑撑在墩身表面。导轨爬升完成后开始进行架体爬升，首先将吊平台层挂座拆除，对露出的爬锥孔进行修补。然后用套筒扳手将架体附墙撑旋出，使撑脚完全脱离墩身表面。将上、下换向盒的棘爪进行调整，调至一致向下，然后启动液压油泵开始进行架体爬升，为了保证爬模的顺利进行，液压油缸操作人员要佩戴好对讲机，在遇到油缸不同步等情况时及时沟通。爬升到位后架体挂在上层挂座上，插上承重插销及安全插销。旋出架体附墙撑支撑脚，顶紧墩身表面，调节架体螺旋撑使竖向架体与砼表面平行，爬升完成。

4.3 本项目爬模施工创新点

4.3.1分离式架体

目前国内所使用的液压爬模装置多为模板与架体整体式设计，导致模板退模时，架体与主操作平台会发生分离，从而导致主操作平台局部露空，极大影响了施工便捷性与安全性。

本项目采用的是分离式架体，后移装置和三层桁架采用分体式连接，在主操作平台上安装有模板轨道，在模板轨道上设置有滑座，在滑座上安装有模板移动背楞，在模板移动背楞上安装有模板，滑座在驱动组件的驱动下沿模板轨道移动，从而同步带动模板合模或退模。模板移动背楞的下端铰接于滑座上，在滑座与模板移动背楞之间还设置有用以调节模板翻转角度的移动背楞斜撑，所述移动背楞斜撑的结构包括：螺纹旋向相反的上螺杆及下螺杆，所述上螺杆的上端与模板移动背楞的上端相铰接，上螺杆的下端与螺纹套管的上端相螺纹连接，螺纹套管的下端与下螺杆的上端相螺纹连接，下螺杆的下端与滑座相铰接，当转动螺纹套管时能带动模板移动背楞转动，从而同步调整模板翻转角度。从而提高了施工便捷性与安全性。

4.3.2 全封闭式爬架

由于本项目主墩最低为116米，最高为159米，且项目区处于中纬度盛行西风带区，风速年平均 2.8-3.0 米/秒，由东南向西北逐渐增大，风力最多可达8级以上，施工安全风险极高。

为降低安全风险，确保安全生产，项目采用百米高主墩全封闭式液压爬模施工，架体外防护设计采用挡风系数为 0.65、径为5mm密孔钢板网，米孔密孔钢板网防护具有极强的抗冲击性、安全性、耐用性和采光，且防护外观形象美观、整洁。同时，为保证平台的整体性，防止平台变形，采用板条带将平台连接为整体，并用自攻钉钉牢。

为避免爬模时爬模架体与墩身结构发生冲突，爬模平台板与墩身表面留有250mm的间隙;在架体与混凝土墙的间隙处设置翻板，防止坠落物坠落。

5 悬臂式模板

5.1 模板材料及组成内

模板的面板材料采用德国进口的维萨板，厚18毫米，采用面板自攻螺钉和实木地板自攻螺钉，将内部面板牢固于一个竖向的20cm木工字梁，横肋、横肋和面板主背楞均有连接爪。采用芯带连接两块模板，用芯带销固定。使之成为一个整体。竖肋对称两侧设置吊钩，便于板面的安装。预埋系统包括D20高强螺栓和M30/D20爬锥，模板支承的三角用钢支撑，应力螺栓。主平台位于三脚架之上，模板位置经过斜撑、后退设备调整并固定。

5.2 工作原理及流程

采用塔式起重机升降悬臂板。悬臂模板施工时，承重的三脚架、模板支撑器在预埋式支架上使用。拆模后，在新浇混凝土预埋的螺栓及爬锥上安装承载螺栓及支座。在达到要求后（一般为墩身设计强度超过50%，强度≥15mpa ），将模板吊起固定在上一节段。下节段的受力螺栓和爬锥可拆除，检查合格后方可在后续施工中使用。单循环过程为：模板后移→悬臂模板及支架吊装→钢筋及预埋件安装→模板调整固定→混凝土浇筑→等强度养护。

5.3悬臂式模板的特点

悬臂模板具有悬臂式的特征，非常适合于高墩建设，因为悬臂模板的支架、模板和施工负荷都是由预埋部承担的，不需要另外安装脚手架。模板可向后移动650毫米;为防止在浇筑过程中出现漏浆，模板下包有10 cm 的混凝土面，并在浇筑后一节段的混凝土顶缘与模板之间粘贴有双面胶。模板可上下调整，使用灵活;倾斜模板可向前倾斜，最大角度30°，连接部件高标准化，通用性较强;模板上有吊台，可用来拆除预埋物和混凝土处理;悬臂支架上装有斜支架，可调节模板垂直性。

5.4内模安装

第三节混凝土浇筑之前，采用 M30定位螺栓在模板上固定，等待浇筑后，以定位螺栓为依据对模板开孔，这样以后的浇筑就可以将预埋件和面板通过M30的定位螺栓定位在一起，预埋前将爬锥用脱模剂均匀进行涂抹，然后使用透明胶带裹住，以防后期拆卸爬锥时出现困难。模板拆除后在外露出的爬锥孔的位置安装挂座，然后再将模板重新吊装就位，就位后开始安装三脚架使模板卡在三角架上，用安全销固定模板。

混凝土施工完毕，拆除架体和模板，清理模板表面的杂物，按设计图吊装爬架，将爬架挂在相应的预埋件上，通过斜撑可调节对、模板的垂直度;最后一次浇筑的混凝土结构表面，用后移装置将模板下缘压紧，以保证不漏浆，平台良好。第一次爬升时应在爬架下安装平台，以便拆除可重复使用的预埋件，并清除模板表面的杂物。爬架应按设计图纸吊装就位，拆除前期可回收的预埋件，以备将来使用，使用水泥砂浆将留下的爬锥孔修补。

6结语

经过对比滑模、翻模及爬模施工方案，最终本工程采用了爬模施工方案，且本工程采用的爬模方案较之国内常用的爬模方案又进行了创新，采用了分离式架体、全封闭施工的方式，在克什克腾旗这种强阵风地区，极大的保证了工人施工时安全，有效的降低了施工过程中强阵风所带来的安全风险，且爬模施工进度快，施工质量好。实施后，既保证了墩身施工安全、优质，又保证了工期

参考文献：

[1]魏文江，液压爬模施工工艺[J].工程与建设，2014

[2]夏 龙，高墩悬臂模板施工技术[J].施工技术，2011

[3]贺林涛，薄壁空心高墩液压自爬模施工[J].工程建设，2017

[4]邵世春，薄壁高墩施工技术及线型控制措施[J].新技术應用与实践，2017