解析橋梁高墩施工中滑模和爬模施工工藝的應用

■曹正王 ■中鐵四局集團第五工程有限公司，江西 九江 332000

1 工程實例分析

某高速公路跨越河流，橋梁為T型梁結構，#16—#38橋墩采用空心薄壁高墩，高度在28m—60m之間，主墩高60m。建設方對工期要求較緊，為實現高質、高速建設，決定采用滑模和爬模相結合的施工工藝。建設方和施工方對此方面的研究頗為重視，仔細分析了兩者的優缺點，如滑模雖然造價低、施工快，但工藝方法上有局限性。爬模技術則是對滑模的改進，適應性強，組織管理較為方便，且質量較高，但經驗不足。為此，建設方決定將兩者結合，以提升最后建設效果。

2 滑模施工工藝

2.1 構成及特點

滑模系統包括:(1)模板系統。主要包括模板、圍圈，模板多為薄鋼板制作;(2)提升設備。包括千斤頂、提升架、油泵、頂桿、高壓油管、桿套管等;(3)操作平臺系統。構成部分有操作平臺、吊架、混凝土平臺、液壓操作平臺等;(4)輔助系統。

滑模工藝速度快、周期短、成本低，材料消耗較少，可減少設備投入、節約模板用量，而且澆筑的混凝土表面光滑，不易產生裂縫。另外對于拉筋、鋼模板、架子管等材料都能有所節省。其不足之處在于:混凝土表面需要二次抹面成型;橋墩的豎直度不好控制，一旦出現偏差，很難糾正，從而不利于施工精度。

2.2 滑模安裝工藝

首先應對承臺進行清理，將雜物徹底清除，然后找平放線。關于提升架，組裝好后確保立柱、橫梁位于同一平面，且節點連接牢固，而后就位安裝。圍圈的組裝通常遵循“先內后外，先上后下”的順序進行，該工程將上下圍的距離設計為650mm，下圍與模板下皮保持著450mm的距離，井字架槽鋼開口朝向對稱位置，其他步驟均按要求操作。

其次是墩壁模板的安裝，同樣遵循先內后外的順序，壁模板上大下小，傾斜度控制在0.5%以內。在操作平臺的組裝中，結合放線位置，將桁架就位找平，鋼水平、垂直支撐安裝完成后，開始平臺木板的鋪設工作。

然后按照要求進行油壓提升設備的安裝，確保所有均能正常運行。如千斤頂的安裝，應保證其垂直度，若有傾斜需加以調整。控制臺安裝后，對電機轉向、電鈴靈敏度進行試驗，同時準備好充油排氣工作。總試壓應連續多次試驗。最后是支撐桿的安裝，以及內外吊架、安全網的安裝鋪設。

2.3 鋼筋綁扎及混凝土澆筑

施工現場建立鋼筋加工棚，由專業人員進行人工鋼筋綁扎。在綁扎墩臺、支座墊石鋼筋時，需做好各種預埋件的預埋工作，并留設相應的鉆孔。隨著模板的提升，穿插進行接長頂桿及鋼筋綁扎工作。該工程使用的是C40混凝土，采用分層均勻澆筑的方法，澆筑時的坍落度設計為15cm，每層厚度為25cm。在澆筑完后未凝結時開展下一層的澆筑，且澆筑后的混凝土表面與模板上緣保持15cm的距離。振搗與澆筑同時進行，振搗棒插入前一層混凝土的深度應控制在5cm之內，且不得與模板、鋼筋等向觸碰。模板滑升過程中必須停止振搗工作。在出模后8小時進行養護。

2.4 模板滑升

(1)初升階段。起初澆筑高度在65cm—75cm之間，分2—3層澆筑，需要4h左右。然后緩緩提升模板5cm，并對底層混凝土狀態進行檢查。用手指壓在表面，感覺砂漿不粘手，混凝土表面雖有指痕但按不動，且用指甲可以劃出痕跡，即可開始初升。當混凝土強度達到0.4MPa時，硬度足夠，可將模板提升3—5個千斤頂行程。然后全面檢查滑模系統，確保圍圈連接牢固、螺栓沒有松動、頂桿亦無彎曲。

(2)正常滑升階段。混凝土每澆筑一層，將模板滑升一次，盡量保證澆筑厚度與滑升高度相同。澆筑、滑升以及鋼筋綁扎工作應交替進行。此工程采用20cm/h的滑升速度，該階段還應分多次緩慢提升，每次連續滑升高度需控制在28cm以內，滑升過程中應實時監測設備及其他元件的運行狀態。

(3)終升階段。隨著模板滑升，當距離墩頂部約有1m時，進入終升階段。需將速度減緩，并做好找平、找正工作，確保最后澆筑的一層混凝土頂部高程與位置準確。

3 爬模施工工藝

3.1 構成及特點

爬模系統包括:(1)模板系統。主要包括鋼模板、角模、螺栓螺母、墊片等;(2)液壓提升系統。有橫梁、圍圈、提升架立柱、千斤頂、控制臺、油管、支撐桿等;(3)操作平臺系統。包括操作平臺、外架立柱、欄桿、斜撐、鐵絲網、外挑梁等。

模板的組裝使用可從任意一層開始;施工方便，整體結構性好;因配置有脫模器，可順利完成脫模工作;液壓設備及各種模板裝置能夠循環使用;可節省模板的放置空間;混凝土質量較好，偏差小、裂縫少。其不足之處在于:施工工藝復雜，成本過高;安全性能與滑模相比較低。

3.2 爬模安裝工藝

同樣應先承臺的雜物清理干凈，并做好找平放線工作;按照工程要求及布置圖進行支模，此工程采用先內后外的順序。每完成一段支模，及時應穿墻螺栓緊固。經常會以PVC管套在螺栓上，先立模板后穿過去。支模順序按照平模、陰陽角模、頂角模的順序進行;先在地上組裝提升架，支模結束后，將提升架吊運至預定位置，可臨時用鋼筋加以固定，等環梁連接后再去掉臨時焊接鋼筋。接著是圍圈、挑梁及平臺鋪板的安裝;然后安裝欄桿和安全網。最后進行液壓系統和激光靶的安裝。

3.3 鋼筋綁扎及混凝土澆筑

綁扎第一層墻體鋼筋，安裝門窗洞口邊框模板，邊框模板之間加支模穩固，以防變形。綁扎同時，將第二節模板拆除，倒置在上一節模板上，進行適當調整。拆模按照正確的方法和順序進行，不得硬撬。新一輪模板安裝時，將其分為3－4塊大模板，按照墩身直徑和坡度變化列出收分表，分別加以調整。混凝土的澆筑振搗與滑模相似，應嚴格按照要求進行每一步操作。

3.4 模板爬升

爬模時，先對架上的4個支腿進行調整，確保尺寸位置符合要求。由專業人員操作液壓控制臺開關，兩個頂升油缸活塞桿支撐在下爬架上，兩缸體同時向上頂升，行程達到1.5m時停止爬升。調節專門桿件，伸出4個支腿支在爬升架上，然后操縱液壓控制臺，使活塞桿回收帶動下爬架，內套架上升就位，支好下爬架支腿。另外，還包括放鋼筋繩、拆除螺栓等工作，均應按照要求進行。

4 結束語

滑模和爬模技術在橋梁高墩中的作用日益突出，應用越來越多。兩者各有優劣，在使用中應根據實際情況具體選擇，并嚴格按照規范要求完成每一步操作，以提高整體質量。

［1］秦錦.液壓爬模施工技術要點［J］.山西建筑，2013，39(30):143－144.

［2］姚樂.滑模技術在橋梁高墩施工中應用研究［J］.黑龍江交通科技，2013，27(2):176 －178.

［3］趙星華，王華濤.橋梁高墩滑模施工技術［J］.科技信息，2012，24(21):132－134.

［4］郭衛琦.橋梁高墩施工技術探討［J］.山西建筑，2012，38(28):109－110.

［5］蔡凡杰，胡厚蘭.滑模與爬模施工工藝在橋梁高墩施工中的應用［J］.公路，2013，20(6):185 －187.