高墩液壓爬架翻模施工技術

陳 磊

(貴州省公路工程集團有限公司)

1 高墩爬架施工技術特點

在橋梁工程的施工中，高墩有著自己獨特的施工工藝。液壓爬架翻模施工工藝是在滑架爬模工藝上進行改進的一種外架爬升、翻模施工的新型工藝。其特點為采用滑模工藝中多道工序平行作業的措施加快施工進度，同時，又摒棄了傳統的滑模施工工藝對模板滑升時間點控制和停滑等施工難點，可隨時控制施工進度，但時效性不如滑模施工。此項施工工藝中，將頂升滑架、拆除模板、安裝主筋三項施工作業由傳統的流水作業變為平行作業;將安裝箍筋和安裝模板這兩項流水作業合并為一項作業;將拆除最下層模板、安裝主筋、澆筑混凝土等三項作業改為平行作業。

進行墩柱第一、二模混凝土施工時(澆筑高度共9 m，將液壓爬架的預埋件預埋于墩柱混凝土內。待第二模澆筑完畢后，開始安裝爬架部分，爬架安裝完畢后開始進行爬架翻模施工流程。

2 爬架系統的設計構造

液壓爬架翻模主要由液壓爬升體系、模板體系(包含模板和提升裝置)和工作平臺體系組成。該工藝每次澆筑混凝土高度1.5 m、3 m、4.5 m 均可，本橋采用3 m 每次。

液壓爬升體系包括:錐形套、爬軌懸掛件、爬軌、自鎖提升件、千斤頂、油泵。爬升系統由10 臺千斤頂，兩臺油泵，一個操作控制箱組成。爬架爬升的原理是通過液壓系統控制油缸升降，再由油缸升降作用帶動軌道和爬架爬升。采用一個操作控制箱控制所有千斤頂的優點在于可以保證所有千斤頂頂升的同步性，再輔以人工進行檢查，避免了爬架爬升過程中存在傾覆的可能性，使安全得以保證。

外模由鋼模板組成，墩柱平面尺寸為8.5 m ×3.2 m。每模高度為1.5 m 或4.5 m。內外拉桿為Φ20 精軋螺紋鋼筋。翻模主要由爬架上的起吊系統完成，起吊系統主要由3個電動葫蘆和3 根主橫梁組成(用于內外模板安裝和拆模)，安拆模板時，前后側、左右側的內外模板均可通過起吊系統完成，塔吊僅作鋼筋的提升轉運及其他零星工作。起吊系統所用的電動葫蘆掛于45b 工字鋼主橫梁上，起吊噸位視工字鋼的規格型號驗算后進行配置。

爬架通常設有三個操作平臺，最底層平臺主要用于拆除模板、混凝土外觀修飾，中層平臺主要用于模板安裝及混凝土的澆筑，頂層平臺主要用于鋼筋的安裝，三個平臺之間設有操作平臺供操作人員使用，使三個平臺能達到平行作業的功效。

3 高墩爬架施工時的一般工藝流程

3.1 爬架安裝及試運行

一般在施工中，先要運用普通工藝先進行墩柱施工至液壓爬架安裝所要求的高度，施工本段墩柱時，按照爬架的設計預埋錨固爬架的爬錐孔。安裝液壓爬架時，先安裝爬架與墩柱間的錨固系統(爬錐、爬盤)，將爬架的爬行軌道固定其上，安裝爬行裝置(頂升液壓泵)。爬行裝置安裝完畢后，安裝支架系統(含修飾平臺、混凝土澆筑平臺、鋼筋安裝平臺)，支架系統安裝完畢后需檢驗其連接螺栓等是否穩固，再進行支架上防護設施的安裝。防護設施安裝完畢后最后連接液壓系統，對整個爬架的爬升試運行，試運行高度一般只進行液壓泵的一個行程。支架試運行完畢后，爬升至預定位置進行墩柱施工，需要注意的是，每次爬升時，爬架受力部位的混凝土必須達到15 MPa 以上。

3.2 鋼筋的制作、安裝

在施工中需要用到的鋼筋一般都是在鋼筋加工場加工成半成品，經檢驗符合要求后運至施工現場，由塔吊提升至墩柱施工作業點進行安裝。鋼筋的安裝在爬架的頂層平臺進行。主筋的下料長度很大程度上決定了爬架的使用效率，經反復實踐，長度以4.5 m 為宜，這樣可以提高安裝速度，使該工序持續時間與混凝土工序時間匹配，并能使鋼筋不傾斜以給爬架施加荷載，保證爬架施工的安全性。

鋼筋在安裝的過程中宜采用機械連接方式，使該工序持續時間較短，如采用焊接持續時間相對較長，且焊渣將會對下一平臺造成影響，有嚴重的安全隱患。

3.3 模板工程

在高墩爬架施工技術中，模板工程也是一個非常關鍵的步驟，薄壁空心墩柱中分為外模、內模兩種。其中外模板選取剛度較好的鋼質模板，它的面板厚度一般為5 mm，通過10 ×10 的角鋼網格式連接，再采用雙槽鋼作為拉桿支撐。內模板的材料也選用鋼模，其采用輕型的鋼質模板加工拼接而成，自重較小，利于提升。內模在有些情況下可能會產生外鼓的現象，為了避免這種現象的出現，在其拉桿支撐體系上采用頂托將兩側內模對頂。

為了墩柱美觀以及方便拆模，方形墩柱外模通常將棱角處做成直徑為3～5 cm 的圓形倒角，倒角處的模板采用螺栓拼接在大面的外模上，但包裹小面的尺寸不宜過長，以10 cm 為宜，否則拆模時難度較大且容易損傷棱角。模板安裝前應清楚污物并打磨涂抹脫模劑，覆蓋薄膜以保證清潔，澆筑混凝土前將薄膜拉出即可。因采用翻模工藝，拆模時由最底層先拆，先將起吊葫蘆吊穩模板、拆除拉桿后再撬松模板。

3.4 混凝土的灌注

混凝土通常采用輸送泵進行輸送，為保證爬架施工安全，在墩柱開始施工時需專門預埋構件對輸送管道進行加固，不得將管道固定于爬架之上，避免其沖擊荷載影響爬架的穩定。

方柱混凝土灌注時應先從四角開始布料、分層灑布、分層振搗，避免出現振搗不密實或蜂窩現象。泵送混凝土的坍落度宜控制在16～18 cm，既要保證混凝土的流動性，更要控制水灰比以保證強度。

4 總 結

在現階段橋梁高墩施工中，爬架翻模施工工藝已運用較為成熟，各施工單位所采用的的爬架設計雖存差異但原理相同。本工藝綜合了液壓爬模、滑模、翻模的優點，使用全新的施工工藝。該系統結構合理，操作方便，既能大幅縮短施工周期，又能有效地保證橋墩施工過程中操作員工的安全性，提高混凝土澆筑質量，降低成本。