高速公路桥梁高墩液压爬模施工技术分析

魏金晶

（江西省交通投资集团责任有限公司项目建设管理公司，江西 南昌 330000）

0 引言

高速公路桥梁施工过程中对于高墩的施工主要采用爬模施工技术。桥梁高墩液压爬模施工技术可以降低施工危险因素，减少施工人员风险,提高施工质量和安全性[1]。该技术还可以有效提高桥梁高墩建设时的施工精度，减少施工错误，进而保证桥梁高墩的稳定性和可靠性。因此桥梁高墩液压爬模施工技术对于提升施工质量和进度，节约项目投资成本具有积极意义。本文以遂川至大余高速公路新建工程项目B2标段为例，对高速公路桥梁高墩液压爬模施工技术进行分析，以期为类似项目施工提供借鉴。

1 工程概况

遂川至大余高速公路新建工程项目B2标段起讫桩号 K262+300～K276+700，标段长度14.4km。起点位于崇义县横水镇茂段北面县界附近，路线所经区域均隶属于赣州市崇义县横水镇。本标段主线包括特大桥2座，大桥9座；崇义枢纽设置匝道上跨桥梁7座，赣韶高速上的老桥加宽桥梁2座。下部结构主要为柱式墩、薄壁墩、柱式台、桩基础；上部结构为箱梁、T梁和现浇连续箱梁。

2 高墩施工特点及应对措施

为了做好遂川至大余高速公路新建工程项目B2标段桥梁高墩的施工，必须把握其特点，做到有的放矢。

2.1 高墩施工的特点

高墩墩身通常情况下较高，在很大程度上增加了施工难度，同时高墩施工工程量较大，需要较长的施工周期，并且在施工过程可能面临各种复杂的自然环境条件。这些特点决定了高墩施工需要建设单位投入大量的人力、机械设施，成本较高，在施工过程中危险系数较大，容易发生安全事故。

2.2 应对措施

根据高墩施工的特点，采用液压爬模施工技术应对，但必须严格按照方案执行，合理规划各项工序，做到紧密衔接。同时合理调配施工机械设备，避免资源浪费。此外，还应该配置完善的安全设施，加强安全管理巡查，消除各种危险因素，避免安全事故发生。

3 液压爬模施工技术

3.1 液压爬模构成

液压爬模构成总图见图1所示，主要包括附墙装置、附墙撑、导轨、埋件、剪力墙、后移横梁、主平台、承重三脚架横梁、承重三脚架斜撑、承重三脚架立杆、液压操作平台、吊平台等。

图1 液压爬模构成总图

3.2 液压爬模施工工艺

液压爬模爬架配备的模板为钢模板，模板高度4.65m,每一段分三次浇筑，每次施工高度为1.5m。采用标准模板尺寸为1.5m×4.65m，对于其他截面另配异模。模板间与主背肋之间通过U型连接件配合插销进行连接，采用通长背筋作为主背筋，确保施工后模板之间的拼缝平整。空心墩标准段内模采用大块定型钢模，高度与爬模外模一致；模板安装采用塔吊吊装，与外模通过对拉螺杆连接固定，对拉螺杆采用止浆拉杆；倒角处采用木模（或钢模连体）。使用垫块确保钢筋保护层，钢保合格率达100%。该工程选用液压爬模具有使用安全，结构合理，操作简单，经济实用等特点。模板采用定型模板。液压采用穿心千斤顶，千斤顶带有自锁装置，增加爬升的安全性和平稳性。液压爬模进场后进行试拼，试拼完成后组织各方进行模板验收。

3.3 液压爬模模板安装

在进行模板安装施工之前首先需要做好准备工作。一是在承台上测量基准点，然后找平，为后续模板安装奠定良好基础；二是搭设简易的平台，对模板进行拼装。在起重设备满足要求的情况下，模板安装可以选择整面安装方式或者分段吊装方式。对于大截面墩模板通常情况下需要从中间向两端进行拼装，有助于保障拼装质量，在安装时不要顺时针安装。模板关好后用对拉杆进行加固。拉杆采用Ф25的精轧螺纹钢，钢模板每平方的抗拉强度不小于10T。在模板安装施工结束之后需要进行预埋件安装，通常情况下控制预埋长度≥430mm。预埋件安装需要注意两个方面：一是在预埋钢棒以及预埋定位孔处采用黄油进行涂抹，增加润滑性；二是在预埋件口皮位置处加设环形筋。对于大截面的模板安装，如果截面直径超过6.5m则需要预拱5mm，避免模板浇筑出的混凝土产生弯曲变形，保障其线型顺直。同时需要注意模板的对角线相等，要求不同模板之间的拼缝位置处错台不能超过1mm。在进行混凝土浇筑过程中，需要对模板拉杆进行检查，避免出现拉杆松动情况，如果发现有松动问题应该及时进行处理。混凝土的浇筑速度为每小时平均高度为1m。进行分层浇筑，分层高度为30～50cm。为防止墩身变形，浇筑时必须均匀布料，不能用振动棒去赶料，需要交叉打棒，禁止顺时针打棒[2]。可以根据浇筑的时间和混凝土运输的时间适当地对混凝土的初凝时间做出适当的调整。在进行第一次模板拆除时要求混凝土强度必须达到10MPa，并且在拆除之前需要先将预埋钢棒以及拉杆拆除，之后才能拆除模板。为了便于后期爬架爬升，通常来说要求第一模安装使用的模板在拆除之后应该留在原位，供第二模使用。第二模安装合模后，移悬挂梁，见图2所示。

图2 悬挂梁装配示意图

3.4 液压爬架安装

第一次模板拆除之后需要安装挂板，然后插入预埋爬锥，为了保障预埋爬锥插入质量，要求在插入之前首先对预埋爬锥进行清理，并在其上面涂抹黄油。挂板安装需要以销孔标高为基线，并且保持水平，同一机位各附墙装置需要在同一条轴线上，不同机位附墙装置中心误差需要控制在2mm之内。预埋锥销也需要控制在统一水平高度，为了提升嵌固紧实度，需要在预埋件孔处采用钢筋网片环形筋进行加强。在预埋锥销安装完成之后，需要逐一进行检查，确保埋件位置以及质量均符合要求[3]。在每次对预埋爬锥进行使用时均需要对其进行检查，确保其形状完整，性能良好，如果发现缺陷需要及时进行更换，注意预埋长度应超过430mm。

在附墙装置安装结束之后开始安装爬架。如果塔吊起重能力足够，那么在安装爬架时可以先在地面上对爬架进行组装，在爬架组装过程中要严格按照施工设计要求，两机位中心距与第一次已埋预埋件中心距误差不能超过1mm，同时每组机位对角线误差需要控制在1mm之内。考虑到本项目第一次浇筑混凝土高为4.5m，爬架在第一次组装后只能在主平台与次平台进行安装。爬架组装完成之后需要对其尺寸进行检查核验，在确保各项参数准确无误后通过塔吊将爬架吊起，然后平稳安放就位。在爬架安放就位之后为了保障爬架上横梁处于水平位置，需要采用斜撑杆对爬架角度进行适当调整[4]。安装短边安全横梁和防坠保险楔，之后安装围圈端头双拉杆，确保各部分之间连接可靠。本项目不涉及爬轨，因此围圈是整个体系的重点。为了避免短边安全横梁节点位置处发生滑动，需要焊接挡块。之后对围圈与混凝土体之间的间隙进行调整，让防坠楔正好处于轨道中央。

按照相应顺序将第一次浇筑混凝土的模板置放于平台之上，然后按照机位布置图对模板后移装置进行安装，需要控制中心距误差在1mm之内，对角线误差在1mm之内。为了提升连接可靠性和牢固性，可以对每组机位采用系杆进行加固处理。采用塔吊将模板后移装置吊装就位，然后采用栓接方式将其与架体牢固连接在一起。在安装之后对模板进行前后移动，检查前后移动是否顺畅，各支点受力是否均衡。在上述施工结束之后安装预埋件，并采用支模对其进行校正加固。然后进行第二板混凝土浇筑，待达到拆模强度之后进行拆模，拆除后的模板后移50～60cm，然后通过插销锁紧后移装置齿，避免发生滑动。

附墙装置安装过程中需要将受力吊杆插入固定位置。安装预埋装置，将模板前移至混凝土表面20cm，通过插销将齿锁紧之后进行第一次爬升，然后安装吊平台，爬架安装作业结束。爬架爬升到预定位置之后插入方销，卸载受力吊杆，严禁在吊杆尚未卸载时进行校模操作。作业方在采用自己模板时，需要爬模厂家提供相应的定位套以及定位工装，并由专业技术人员进行现场指导，确保预埋定位套的中心距和斜度满足施工设计要求。

3.5 爬升前准备工作

首先对油箱情况进行检查，确保焊缝完好，避免出现漏油情况；对油箱内部进行清理，严禁有水以及其他杂物。然后对电机情况进行检查，确保电机运转正常，性能良好，油箱中油量超过80%，并且油质良好；油管和各接头均正常，在油站处配置相应的消防器材、操作手册以及安全指示牌。在进行爬升时，模板前移至混凝土外平面20cm，然后加固。在进行每次爬升之前均提升体系2cm，对各受力点进行检查，如果发现异常及时进行处理。压力表额定工作压力为7MPa，在应用前由专业的安装技术人员进行调试，不允许工人私自调试。对吊杆使用情况进行检查，通常来说其在使用高度超过90m后需要进行更换，采用吊杆双螺母，预埋件到位。对电线长度进行检查，确保其长度满足爬升需求。如果是在冬季施工，考虑到混凝土强度可能不够，可以在预埋件的下口加 U 形筋进行加固，确保施工安全。

3.6 爬升流程

爬升流程主要包括如下步骤：

（1）绑扎钢筋，然后安装模板，将锥销插入并将其固定，之后开始浇筑混凝土，待其达到强度要求之后绑扎钢筋。

（2）将模板拆除，装挂板、架体、围圈及平台，待安装结束之后围圈端头拉杆、短边安全横梁及保险楔。

（3）支模，安装预埋锥销，加固模板，然后进行第二模混凝土浇筑，待混凝土浇筑完成之后安装上架体，绑扎钢筋。

（4）拔出锥销，将模板后移并固定，安装挂板并用锥销锚固；插入受力吊杆并锚固，之后对各个支点的受力情况进行检查，确保没有任何问题，然后拆除第一模挂板及锥销，爬升第一模。

（5）爬升到可安装吊平台时就安装吊平台，然后安装受力销，完成之后把受力吊杆卸载；支模及安装预埋件，对模板进行加固然后浇筑混凝土，待混凝土强度达到要求之后绑扎钢筋，然后按照上述流程进入循环作业。

3.7 液压爬模施工完毕后拆除

混凝土强度达到项目施工设计标准之后开始拆除模板，如果吊机起重能力足够，可以从四个面对模板进行整体拆除，如果吊机能力不足，不具备整体拆除条件，可以将模板进行分块拆卸。在模板拆除过程中需要卸出所有穿墙螺栓、阳角斜杆，并抽出拉杆；然后拆除钢插销、U型卡、通长背筋、架体立杆。待这些拆除完成之后便可以将模板分成单块，通过吊机依次吊下。

液压爬架拆除步骤为：首先拆除模板以及主平台以上的模板桁架系统，拆除液压装置及配电装置，拆除液压控制台的主平台跳板，然后通过吊机将液压控制泵站以及相关的液压装置吊出。施工人员在将下层附墙装置及爬锥拆除，然后采用吊机吊下。用塔吊吊起主梁三脚架和吊平台，吊起至适当高度，卸下最高一层附墙装置及锥销，并修补好爬锥洞。最后拆除与爬梯或电梯相连的架体，操作人员卸好吊钩、拆除附墙装置及爬锥，操作人员从电梯或爬梯下来后，再吊下最后一榀架子。进行拆除的操作人员必须要佩戴安全带及保险措施，并配备指挥及安全监管员，确保拆除时人员及设备安全。

3.8 空心墩内模施工

空心薄壁墩变截面部分内模使用竹胶板，等截面部分使用钢模板；模板安装时先安装外模，待外模提升安装完成后，采用塔吊提升内模，底部利用上一模的对拉螺杆孔穿筋作为支点，然后穿对拉螺杆，固定模板；内模施工时利用对拉螺杆孔，穿精轧螺纹钢，铺设工字钢，焊接钢筋网片作为施工平台。

4 结束语

遂川至大余高速公路新建工程项目B2标段桥梁高墩工程采用液压爬模施工技术的实践证明，该技术具有明显优势，可以有效克服传统高墩爬模施工中存在的问题，能显著提升施工效率和质量，保障施工人员的安全性，为桥梁高墩液压爬模施工积累了丰富的可供借鉴的经验。