干河大桥高墩墩身液压爬模施工技术

干河大桥高墩墩身液压爬模施工技术

作者：李传华

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第03期

【摘要】在山区公路、铁路的高墩施工中，液压爬模施工技术得到广泛应用。本文结合林织铁路干河大桥矩形薄壁空心高墩墩身施工实践，分析了液压爬模施工的原理和优点，介绍了一种内外双爬的液压爬模的结构构造、施工方法及工艺、质量和安全控制要点，为类似工程施工提供借鉴。

【关键词】高墩墩身液压爬模施工技术 1 工程概况

干河大桥为新建林织铁路上的一座重点桥梁工程，为跨越贵州省干河河谷而设。该桥中心里程ZDK30+303.00，桥跨结构为（68+120+68）m连续刚构，全长269.0m。1#、2#墩是该桥的主墩，墩高分别为103m、89m，为矩形薄壁空心墩。墩身纵桥向（侧面）为垂直等宽、等壁厚设置；横桥向（正面）为变坡、变壁厚设置，横向坡比：外侧15：1，内侧20：1。墩身底部设置5m高实心段，顶部实心段与箱梁0#段的底板合二为一，中部无横隔板。1#桥墩墩身结构如图1-1所示。

图1-1 1#桥墩墩身结构图 2 墩身施工方案选择

干河大桥主墩墩身特别高、工程数量大，是该桥施工的关键部位，其施工方案选择必须慎重。液压爬模是以液压为动力，通过导轨与支架附着在墩身上互爬实现模板开合、爬升，爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构，除安装及拆除外、整个爬升过程均不需要任何其他吊升设备。相对传统翻模法，液压爬模在安全、质量、工期、成本等方面具有如下明显优点：

（1）施工进度快。墩身混凝土浇筑墩身高度一般为4.5m/次，1#桥墩墩身高度103m、需分成23节次浇筑，采用液压爬模施工仅需要约161天，比翻模法少36天。

（2）墩身施工质量易于控制。垂直度控制是高墩施工的关键，液压爬模法施工利于满足墩身中线垂直、大面平整、轮廓顺直的质量要求。

（3）施工成本相对较低。液压爬模结构自重较轻，除模型最初安装和最后拆除时需要外部起重设备辅助外，在墩身施工的其余过程中，都是模型自身液压系系统驱动进行模型安拆、爬升，免除翻模施工时对模板的反复安拆、吊运，能提高劳动效率、较少劳动强度、降低桥墩施工塔吊的规格，从而能较好的节约施工成本。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（4）施工安全可靠度较高。墩身施工涉及大量高空作业，施工人员的安全风险较高；采用液压爬模法，模板携带高空作业安全防护装置附着在墩身上爬升、开合，施工人员的安全保障得到极大提高。

综上所述，决定采用液压爬模进行干河大桥主墩墩身施工。 3 总体施工方案

每个主墩各自配置QPMX-50液压自爬模板、中联TC5013型塔吊、康柏SC150型施工升降机各一套。由于墩身无横隔板，且内外侧面上下等宽，所以墩身空心段的内外都采用液压爬模。按每节墩身浇筑高度4.5m计划，从墩顶向下划分节段，1#墩身节段划分为22节×4.5m+4m，2#墩身节段划分为19节×4.5m+3.5m。塔吊和施工升降机布置在墩身两侧的承台上，严格按照设备的安装要求与墩身附着连接牢固。模板系统平面布置如图3-1所示。 图3-1 QPMX-50液压自爬模板平面布置示意图 4 QPMX-50液压爬模板结构简介

QPMX-50液压自爬模板主要由预埋件、导轨、爬升支架、模板和液压控制系统等5部分组成；模板采用胶合板和工字木竖肋，自重较轻。自上而下设置4层操作及安全防护平台，模板可相对爬架水平移动实现开模、合模。模型配置高度为4.65m，每节浇筑时夹持已浇筑墩身15cm。QPMX-50液压自爬模板基本结构如图4-1所示。 Ⅰ预埋件Ⅱ导轨Ⅲ模板Ⅳ爬升支架Ⅴ液压控制系统 ①模板挑架平台②主平台③液控平台④吊平台 图4-1 QPMX-50液压自爬模板平面布置示意图 5 施工方法及施工工艺 5.1 液压自爬模板安装

（1）外模板系统安装：承台施工完成后，先安装好首节墩身的劲性骨架和钢筋，然后安装好塔吊。在承台上测设出墩身底部标高和外轮廓线，采用干硬性砂浆将承台顶按墩底标高和轮廓线准确找平，然后按照预埋件→导轨→爬升→支架模板→液压控制系统→操作平台的顺序将厂制外模架构件组装成型，并按照墩身结构尺寸调整模板净空及坡度，调校液压系统。模板系统安装完成后，组织检查验收并试运行，确定符合施工要求方可浇筑首节墩身混凝土。 （2）内模板系统安装：在首节墩身混凝土浇筑完成后，先按上述模板系统安装顺序安装第二节墩身的内模板系统，然后才安装第二节墩身的劲性骨架和钢筋。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

5.2 模板爬升工艺

模板爬升步骤为：下节混凝土浇筑完成并养护等强→内外模板脱模后移→安装附墙装置→提升外模导轨→爬升外模架体→绑扎钢筋→提升内模导轨→爬升内模架体→清理模板面→合模并固定→浇筑混凝土。液压模板爬升步骤如图5-1所示。 图4-1 QPMX-50液压自爬模板爬升步骤示意图

（1）脱模后移：墩身混凝土养护强度达到6MPa时，先将对拉螺杆的螺母松动1～2丝扣；当混凝土强度达到10MPa时，先卸下对拉杆螺母，抽出拉杆，然后启动脱模液压油缸驱动模板后退10cm，使模板脱离墩身混凝土面。

（2）预埋件安装：将爬锥用安装螺栓固定在模板上，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。埋件板拧在高强螺栓的另一端。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。

（3）提升导轨：将上下换向盒内的换向装置同时调整为向上，换向装置上端顶住导轨，将导轨向上顶升，导轨就位后将其固定。导轨提升就位后拆除下层的附墙装置及爬锥，周转使用。

（4）爬升架体：导轨固定后，将上下换向盒内的换向装置调整为向下，换向装置下端顶住导轨，提升架体使模板升到上一层。爬升或提升导轨液压控制台由专人操作，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）清理模板面：合模前模板用洗衣粉水清洗面板，清洗面板采用中等硬度的毛刷刷洗，板面擦拭干净。模板面晾干后，用刷子或干净的毛巾，将模板表面刷上脱模剂，以有油光而无油痕为准，保证脱模剂涂刷均匀，雨后根据情况再刷一遍脱模剂。

（6）合模及固定：合模前检查钢筋是否与模板拉杆孔、埋件系统是否相冲突，有冲突的须调整钢筋位置；检查清理钢筋四周妨碍合模的障碍物。将模板边缘用仪器或线坠校正模板的垂直度，并用角尺调整阴阳角模板的角度，确保垂直度与角度达到设计要求；然后穿好套管、拉杆，拧紧螺母。 5.3 模型测量控制

（1）在桥梁两端的山头上设置测量控制点，建立墩身施工平面及高程测量控制网。 （2）根据放样的墩身纵横轴线，将设计图纸上墩身尺寸，标定到承台上，模板下口与放样尺寸重合。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（3）利用5kg的垂球吊线，垂直到墩位中心上。根据设计坡比及模板垂直高度，计算出模板上口尺寸，根据铅垂线上的墩位中心位置调整模板上口位置，直至与设计尺寸吻合，初测量纵横轴线控制外，还必须增加测点，每个摸板竖向拼缝都作为测点进行控制。

（4）利用全站仪数据采集功能，采集墩身模板纵横轴线点的坐标，然后与设计坐标比较，计算出纵横轴线偏移量。根据所计算的偏移量，调整模板位置，直至偏移量在规范限差以内。模型定位利用在劲性骨架上焊接定位钢筋（钢筋与模板接触部分用5cm垫块）和对拉杆定位准确。 5.4 钢筋施工

墩身钢筋的安装与模型安装配合，在模型安装前进行。钢筋采用钢筋厂制作，运输至施工现场，塔吊吊运配合安装。墩身主筋采用机械（直螺纹套筒）连接，箍筋、钩筋等采用绑扎搭接或焊接进行施工，严格按照设计图纸尺寸及规范要求制作。 5.5 混凝土施工

混凝土采用拌和站集中拌和，混凝土运输车运至施工现场，输送泵泵送入模进行浇筑，人工插入式振捣混凝土施工。局部找平采用塔吊配合料斗施工。混凝土塌落度控制在160～200mm之间，初凝时间7～9h之间。施工时，泵管固定在已浇墩身的预埋钢板上，不得直接依附在待浇注混凝土的模板上。 5.6 液压自爬模板系统拆除

最后一节墩身混凝土浇筑完成并达到拆模强度后，按浇筑完混凝土后，拆除内模结构；保留外模结构作为安拆箱梁0#段的托架的施工平台；待箱梁0#段施工完成后，先拆除0#段托架结构，然后拆除墩身外模系统。模板系统拆除按其安装的依顺序依次进行，用塔吊分块件掉放到地面制定场地有序堆码。 6 液压爬模施工安全控制

液压爬模施工安全按爬升前、爬升中、爬升后三阶段进行检查控制。

（1）爬升前安全检查：爬升前，对受力螺栓、附墙挂座、各构件之间的连接、爬升障碍物、电控系统、液压系统等进行检查，符合要求后，拨掉安全销，方可进行模型爬升。 （2）爬升中安全检查：导轨提升超过最下层的附墙挂座，及时拆除附墙挂座及爬锥，导轨提升到位后与附墙挂座卡死，不得有空隙。架体爬升一个行程后，拨掉承重销。爬升时，油缸需同步。爬升到位后，插入承重销。爬升完毕，及时插入安全销。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

（3）爬升后安全检查：爬升完毕，上下轭全部调到爬轨档位，关闭所有开关，锁定液压装置，各机位的附墙撑就位，然后对每个构件之间的连接、操作平台、护栏钢管、防坠安全网等进行安全检查，须满足施工要求，方能进行下步工序作业。 7 结束语

液压爬模施工技术是高墩施工常用的一种施工方法，技术含量较高，在实际施工中，只有精心准备，科学组织，合理安排，在每道施工工序中严格按照要求作业，并根据实际情况进行调整，才能控制好墩身质量、加快施工进度、降低施工成本、确保施工安全。 参考文献

[1]交通部第一公路工程总公司，公路施工手册桥涵：桥涵（上册）[M].北京：人民交通出版社，2002：1166-1197.

[2]中铁二局股份有限公司，土木工程施工工艺：桥梁工程[J].北京：中国铁道出版社，2009：257-277.

[3]汪正荣，建筑施工计算手册[M]. 北京：中国建筑工业出版社，2001.7：523-533. [作者简介]李传华，中国中铁二局第五工程有限公司工程师。