爬模技术在桥梁薄壁高墩施工中的运用
时间：2022-11-05 来源：博通范文网 本文已影响 人 
方案比较选择墩身爬模施工，然后详细阐述了爬模系统组成、施工工艺和施工要点，本文的爬模技术可为类似工程提供借鉴。
【关键词】高墩；薄壁墩；液压爬模；施工工艺
1.工程概况
花家坝特大桥位于云南省昭通市威信县境内，桥梁全长687.228米，跨径布置为 （6*32+（56+2*100+56）连续刚构+5*32）m。桥梁主墩最高95m，墩身为两面收坡的变截面空心薄壁墩，墩内外坡度不同，墩身施工属于项目的难点工程。
2.墩身施工方案的选择
由于桥墩较高，加上地形条件限制，施工难度大。因此施工方案的选择对于墩身正常安全施工至关重要。目前国内高墩施工主要为：翻模、滑模、爬模三种施工工艺。翻模施工的优点是模板拼装简单，混凝土要求较低，外观质量易控制，可充分利用已有起重设备，施工成本较低，同时具有墩身线形不好控制和安全风险大等缺点。滑模施工操作难度大，墩身线形控制好坏取决于近百个千斤顶是否同步顶升，施工难度较大。爬模施工仅用一个液压滑动模板，一次组装，爬升过程中不用再支模、拆模、搭设脚手和运输等工作，混凝土保持连续浇筑，施工速度快，可以减轻劳动强度和降低施工成本，施工安全性高。因此，针对花家坝特大桥桥墩特点，通过各种施工方案的比较，项目部决定采用爬模方案对花家坝特大桥高墩进行施工。
3.爬模系统设计
整个液压爬模包括模板结构系统和液压顶升系统两部分。模板系统主要由模板、围护栏、内平台、外爬架、支撑杆件等组成，液压装置由液压缸和控制台组成。液压自爬升模板可分为四大部分：模板系统，埋件系统，支架系统及液压系统。
3.1模板系统
根据工程实际情况，模板周转次数多，还要尽可能减轻模板的重量，采用轻型高强模板，面板为进口21mmwisa板，竖肋采用H20木工字梁，横肋采用双14#槽钢。
3.2埋件系统
由埋件板、高强螺杆、爬锥及受力螺栓组成，其中埋件板和高强螺杆为一次性消耗件，爬锥及受力螺栓可周转使用。
3.3支架系统
主要由附墙座、附墙挂座、导轨、悬臂支架、后移装置、模板主背楞、悬吊平台组成。
3.4液压系统
主要由主控制台，顶升油缸，胶管和油阀组成。
4.爬模施工工艺
爬模施工流程如图1所示
5.爬模施工要点
5.1 下部实心段施工
外模的支立好坏直接关系到以后的施工，要求尺寸正确，外模顶水平，否则在空心段施工时，容易造成模板不平整。
5.2 爬模安装
5.2.1预埋件安装。
预埋件安装，将爬锥用受力螺栓固定在模板上，爬锥孔内抹黄油后拧紧高强螺杆，保证混凝土不能流进爬锥螺纹内。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
5.2.2提升导轨。
导轨是整个爬模系统的爬升轨道，它由工16字钢及一组梯档（梯档数量依浇筑高度而定）组焊而成，梯档间距225 mm，供上下轭的棘爪将载荷传递到导轨，进而传递到埋件系统上。将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上，换向装置上端顶住导轨。爬升架体时上下换向盒同时调整为向下，下端顶住导轨。（爬升或提导轨液压控制台有专人操作，每榀架子设专人看管是否同步，发现不同步，可调液压阀门控制）
5.2.3平台的组装和安装吊平台。
组装按由内到外的顺序，在平地上进行组装；组装时，内外钢环按重心对称安装在槽钢背楞上，不得有偏心；木梁、槽钢背楞采用丁顺结合布置，安装好后将所有螺丝拧紧，并涂上黄油，利用塔吊进行整体吊装。
5.2.4安装液压系统。
液压自爬模为附墙自爬升模板，它的动力来源是本身自带的液压顶升系统，液压系统包括液压油缸和上下换向盒，换向盒可控制导轨爬升和架体爬升，通过液压系统可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，液压自爬模在施工过程中无需其他起重设备，操作方便，爬升速度快，安全系数高。
液压爬升系统包括：液压泵、油缸、上、下换向盒四部分。液压泵和油缸向整个爬模系统提供升降动力。上、下换向盒，是爬架与导轨之间进行力传递的重要部件，改变换向盒的棘爪方向，实现提升爬架或导轨的功能转换。
5.2.5爬模爬升步骤
第一步：装模板完毕、浇筑混凝土、施工人员在平台绑扎钢筋；
第二步：拆模、后移模板、插导轨、爬升；
第三步：爬升到位、安装吊平台、开始合模；
第四步：装模完毕、筑混凝土、升导轨、爬升架体；
第五步：浇筑完毕、拆模；
第六步：进入标准爬升阶段、又一次浇筑混凝土；
爬模爬升步骤如图2所示：
5.3绑扎钢筋
钢筋绑扎严格按照设计图进行施工，钢筋半成品在加工棚内制作，要保证制作钢筋的精度。根据设计通知单及图纸要求，钢筋采用搭接焊接法，焊接时，钢筋采用 T502 以上焊条。机械接头需作破坏试验，焊接接头应做焊接工艺试验。当钢筋竖直长度超过 6m 时，应将其临时支撑固定在脚手架上，以防钢筋倾斜不垂直。
5.4灌注混凝土
混凝土采用拌合站集中拌合、混凝土輸送泵运送入模、插入式振捣器振捣的施工方法。由于混凝土施工高度大于 2m，为使混凝土的灌注时不产生离析，混凝土将通过串筒滑落（采用天泵时无需串筒）。混凝土灌注到模板顶时，要低于模板口1～2cm，为下一板方便组装爬模，防止有错台。当混凝土的强度大于3MPa时清除浮浆，凿毛混凝土表面，进行第二、三节段施工。在灌筑过程中用测量仪器随时观测预埋件的位置及模板、支架等支撑情况，如有变形和沉陷立即校正并加固。
5.5墩顶的施工
当模板升至墩顶实心段底部时，拆除墩身内施工平台和脚手架，搭设外侧施工平台和安装防护栏杆与安全网，并在墩身内侧安装封闭段托架和模板。然后绑扎钢筋、安装外模板、灌注混凝土和养生。墩柱施工高度至墩柱截面变化的底面处。 封闭段托架采用平行于线路方向布设 7 根 I20b 工字钢，工字钢间距为60 厘米，工字钢上铺方木，方木上铺设模板，模板采用木模。
5.6拆模
浇筑完混凝土后，当混凝土强度达到6MPa时，可以松动对拉螺杆一到二扣，当混凝土强度达到15Mpa时可以进行拆模。拆模时先卸下拉杆螺母，抽出拉杆，堆放在适当位置。卸下芯带，将模板后移或者吊走。如模板内有定位的埋件系统，应先拆卸安装螺栓。脱模剂应使用专用脱模剂，请勿使用废机油、动力油等。这些油含有腐蚀性色素，将影响混凝土浇筑表面质量和模板表面。严禁将两种以上脱模剂混用，以免因成分混乱而造成混凝土表面颜色差异。使用脱模剂时应避免过多或过少，在浇筑前也不要过早使用。严禁将脱模剂涂在钢筋上，以免混凝土表面沾染锈迹。也不要将上过脱模剂的模板在太阳下长时间暴晒。
拆除时按照与组装的相反顺序进行。先拆除模板，后拆除平台，再拆导轨和爬锥。拆模和搬运时，必须防止模板的损伤。特别注意模板的四边和四角，不要直接撬伤和拖伤模板。即使采用撬棒拆模，也只能撬模板背面支撑钢结构的可受力部位，严禁直接撬模板。
6.结语
在工人对爬模系统有一定的熟悉以后，每次爬升一个循环4.5m，5～6天可以施工一个循环，同时爬模时模板和爬模架体平稳提升，各种施工机械包括电焊机、空压机等不需要吊下再吊上，避免了传统模板安装时模板与墩身周围的碰撞，大大提高了作业效率和作业的安全性。适用于高墩结构施工作业，尤其是80m以上的高墩，并且墩身高度越大，其经济效益越明显。
随着桥梁施工技术的发展，高墩施工已不再是难事。花家坝特大桥使用液压爬模施工，极大的提高了工效，增大了施工安全性，缩短了施工工期，混凝土的浇筑质量较好，施工成本明显降低，取得了良好的社会效益和经济效益。
