液壓爬模在橋梁等截面空心墩中的施工技術研究

李文松

（中鐵二十五局集團第二工程有限公司 江蘇 南京 210000）

1 工程概況

石璧溝大橋跨越深沖溝，橋梁起訖樁號為K32+061～K32+989，橋梁全長 928m，設計高程329.734～356.049m，主橋最大墩高64.5m。橋孔跨度為 （4x40+4x40+4x40+4x40+4x40+4x40+3x40）m，上部結構為預應力混凝土（后張法）T梁，下部結構為柱墩、矩形實心墩、薄壁空心墩，墩和橋臺均為樁基，其中15,16,17和18為薄壁空心墩。4#、5#、13#、14#、19#墩為矩形實心墩，其余橋墩為柱式墩。具體詳見石壁溝大橋爬模施工墩柱立面圖（見圖1）。其中空心高墩截面7x3m，壁厚60cm，橋墩最大高度68m，坡比統一為1：0。

2 液壓爬模系統設計

2.1 模板設計

本爬架配備的模板為鋼模板，模板高度4.61m，施工高度4.5m；模板采用1.5m×4.61m模板為標準板，根據不同截面設置不同模板；模板面板為6mm，背筋為 [10，根據需要配置全長主背筋；模板之間的連接主背肋采用U形接頭和螺栓連接，主背肋全長（根據拉桿間距采用不同規格的國標槽鋼），以保證模板接縫的平整度。在布置方面，擬在長邊布置3個單腿薄壁墩段爬架，共6個。標準層澆筑高度4.5m模板高度4.61m。具體布置（見圖2）：

圖1 石璧溝大橋13、14、15、16、17墩立面圖

2.2 液壓頂升系統設計

液壓自爬式模具的動力是其自己的液壓頂升系統。液壓千斤頂系統包括液壓缸，導軌，液壓閥，液壓泵站控制臺，吊板，軸承螺栓和液壓千斤頂。液壓千斤頂的收縮可以控制起重導軌或起重架體。液壓系統可以使模板架和導軌相互攀爬，使液壓自爬模可以平穩地攀爬。液壓自爬式模具在施工過程中不需要其他舉升。設備操作簡便，爬升速度快，安全系數高是高聳建筑物施工時的首選模板體系。部署方面，液壓千斤頂布設在導軌的上面，擬在長邊布置2根導軌，一共布置4根。具體示意圖（見圖3）：

圖2 模板總體布置圖

圖3 液壓系統示意圖

2.3 架體及操作平臺系統設計

架體及操作平臺的組成如圖所示，其基本組成可以分為上操作平臺、下操作平臺、吊平臺、可調斜撐、工字鋼縱橫梁、鋼板、欄桿和鋼板網等部分。單個爬架的立面（見圖4）：

3 液壓爬模施工工藝分析

3.1 液壓爬模起步段施工

起步段施工分為3節，分3次澆筑，模板采用塔吊安裝。在墩臺第一部分的工作區域內設置了支架，未提供操作平臺。考慮在碼頭柱的施工中使用液壓爬升模板，并在起始段的外部使用液壓爬升模板的模板系統。由于中空部分內腔的橫截面變化不規則，因此使用了鋼制模具（空心墩）。在灌注碼頭混凝土之前，請根據模板圖紙的要求安裝所需的嵌入式零件。根據大型模板生產的要求來處理和接受模板。檢查螺栓孔位置是否正確，舉升點是否符合要求。尤其要檢查環的焊接是否符合要求。澆筑混凝土之前和之后的模板安裝過程和詳細的測量位置。具體施工流程如下：

（1）搭設第一節施工腳手架，空心墩內模板采用組合鋼模板拼裝，與外側鋼模板拉桿加固，預埋液壓爬模預埋件，澆筑混凝土。

（2） 在完成結構的第一部分的脫模之后，懸掛板和下部框架的安裝，外殼和平臺的安裝，外殼的端桿，短邊的安裝安全梁和安全楔塊。

（3） 拆下結構的第二部分后，安裝上框架，安裝導軌的第三部分可以正常爬升

圖4 單個爬架立面圖

3.2 液壓爬模自爬段施工

自爬段施工相當于工廠化施工，在這個自爬升過程中各個工序的施工保持一致，只要控制好各個工序步驟就能實現爬模的順利提升。具體控制如下：

（1） 爬模之前，必須根據當時的天氣情況決定是否爬模。確定可以攀爬模具后，請仔細檢查攀爬框架之間的所有現有連接是否已釋放，是否有影響攀爬框架的因素并及時清理；攀爬前，請檢查混凝土墻是否具有攀爬所需的強度，螺栓是否擰緊以及墻架是否牢固。檢查框架部件是否斷開，檢查電子控制系統是否正常工作，以及液壓系統是否安全可靠。爬升裝置的順序是否清楚。

（2） 攀爬模具時，必須注意是否影響了攀爬架的攀爬以及油壓千斤頂是否同步。如果有影響的因素，應立即將其抬起。如果油頂不同步，則必須調節油管閥門以確保爬升架舉升的同步，然后執行爬升；在攀爬過程中，應將導軌抬升到底壁附件之外。及時拆除壁掛支架和攀巖錐。將滑道抬起到位后，檢查滑道是否與壁掛支架無縫卡合。確保將機體抬起一沖程，并拉出承重銷。爬到合適位置后，插入承重銷，然后在爬完后及時插入安全銷。

（3） 爬升后，將上下磁軛全部調整到軌道爬升位置，關閉所有開關，并鎖定液壓裝置。確認整臺機器的壁架就位，并檢查各個框架構件，攀爬裝置和護欄的鋼管的連接是否牢固。

（4） 在模板的爬升過程中，容易發生偏差和扭曲的情況。為了保證正常施工，應每天使用儀器測量相關零件。如果發現偏差或扭曲，需要及時糾正以減少做無用功。

（5） 在攀登模板結構中，攀登錐的焊接錐被卡住，使得嵌入板相對不能旋轉螺釘，從而確保嵌入板的位置不變。避免嵌入式板的傾斜影響爬架的問題發生。

（6） 加強爬模的質量控制。在液壓爬升模板具體施工中，要嚴格遵守每一個操作流程，對預期可能出現的問題針對性采取措施，及時解決問題。消除質量和安全事故的發生，從而提高施工效率。

4 結語

液壓自動爬升模板系統在施工過程中僅組裝一次模板，從而降低了勞動強度，避免了施工現場，并防止了模板碰撞引起的損壞。成熟工藝配合施工流程圖可以在技術要點指揮下逐層地消除掉工程項目施工過程中出現的錯誤，全面保障工程項目的施工質量。機械穩定式爬升系統具有多層控制安全穩定的爬升全過程，并在自動化探頭配給下提供多維綜合工作平臺，該平臺不僅具有較低的施工安全風險，還降低了搭建工作平臺的成本。