橋梁工程薄壁空心高墩液壓爬模施工關鍵技術

吳騰

摘 要：目前，我國國內的交通事業正處于快速發展的關鍵階段，在實際進行山區高速公路修建的過程當中，在實際開展深谷地帶的跨越過程當中，橋梁設計墩的高度通常會在百米以上，由此不僅會導致工程建設周期延長，而且會提升施工難度，在此施工過程當中，如何能夠更加安全而且快速的建設高墩橋梁，已經成為橋梁施工過程當中必須要研究的關鍵問題。

關鍵詞：空心薄壁高墩;液壓爬模;施工技術

1.工程概況

新田長江大橋北岸索塔、錨碇、引橋及上部結構，項目根據現有施工條件，整體規劃項目臨時設施建設，包含鋼筋集中加工廠1處（內部設置智能化鋼筋加工設備）、水泥混凝土拌合廠1處（雙120拌合樓）及工地試驗室1處，集中布置，封閉管理，總占地12835㎡。碼頭1處，占地1200㎡。施工便道8.2km。工人產業園區4087㎡。項目起始樁號為K12+ 508.181-K13+498.181（K13+438.181），全長1770m，主塔高177.5m，鋼箱梁最大吊裝高度達105.8m，錨碇基坑最深約52m，引橋下穿沿江公路，主索鞍111t和77t，散索鞍重71t和38t，均為高危作業，安全風險高，管控難度大，橋址區域地形復雜，高峰岸索塔基礎處于陡崖地帶，并且上跨沿江公路，高峰岸錨碇靠近陡崖地帶，均為大橋施工帶來了一定的挑戰。

2.工程特點

（1）新田長江大橋橋址位于長江上游三峽庫區內，該處河床切割深，陡坡變化劇烈，水位落差達30m，屬大型山河流域。北岸索塔緊鄰長江主航道，背靠萬州沿江公路，采用不等高塔肢設計，左右幅塔柱高差為16m。

（2）北岸錨碇位于山體斜坡處，一側臨近廟壩危巖帶，直線距離約20m;一側緊鄰沿江公路，直線距離約10m。受開挖區域控制，錨碇采用不規則異性結構。

（3）錨碇基坑穩定性控制，以及周邊巖體穩定性控制難度大，避免次生災害。

（4）索塔樁基、承臺在陡峭邊坡上，臨江側懸空，施工難度大。

（5）索塔塔身高，且為變截面，質量、安全管控要求高。

（6）懸索橋貓道架設、索鞍安裝、主纜布設等施工技術要求高。

（7）大噸位鋼箱梁吊裝施工，技術、安全把控難度大。

3薄壁空心高墩液壓爬模施工技術

3.1索塔塔身施工技術

目前，在進行索塔塔身施工過程當中，通常會使用液壓自爬模的施工方案，按照每高分節段6m的方式進行施工直至塔頂部位。其主要流程如下：在完成塔座的施工之后，接上長鋼筋，并且立模之后開展塔身首節段工程的施工。待第一節混凝土達到要求的強度后開始安裝爬模系統，同時對完成鋼筋捆扎的第二節混凝土進行澆注施工，當第二節混凝土達到要求強度后進行脫模及液壓和爬軌安裝后開始爬升，并且在承重架下方進行操作平臺的安裝，隨后開展正常節段施工，至此完成第一、二節的施工工作，循環往復上述施工流程直至完成整個塔身的作業。

3.1.1塔身首節段的施工

在實際施工過程當中，塔身首節段施工是為之后爬模的安裝創造客觀條件。關于塔身首節段的步驟如下：

（1）將塔座頂面的混凝土通過鑿毛的方式露出骨料，之后使用高壓水槍將其沖洗干凈;

（2）進行鋼管支架的搭設，以此來為之后的模板安裝與拆除、首次爬模等相關操作提供必要的操作平臺，以此來更好的額展開模板的固定工作;

（3）勁性骨架必須要首先依照工程設計圖紙進行加工成型，并且運送至工程施工現場開展分階段的地安裝工作。之后可以將主鋼筋的直螺紋接長，隨后箍筋并且進行水平筋的綁扎，從而形成鋼筋骨架，隨后還應該設置高強度的砂漿墊塊;

（4）模板的拼裝;第一，在進行第一墩身實心段施工時，作為工程施工人員首先要準確的找到設計圖紙當中預埋爬錐的實際位置，在模板拼裝時僅需安裝爬模面板。第二，待完成混凝土澆筑，使用塔吊配合完成整個爬模架體安裝，使滑軌攀升到第2節段，并在第1節段進行錨固，爬錐預埋后完成合模。

（5）進行爬模埋件的預埋工作;由傘形頭、螺桿、錨錐等關鍵預埋件組成整個爬模系統的受力結構。通過螺桿對錨錐模板進行固定，并埋入混凝土使其成為受力結構。

3.1.2安裝液壓爬模系統

整個爬模系統的安裝主要分成三個主要的步驟。

（1）在將首節混凝土的澆筑完成之后，可以將首節段混凝土的外模班以及內模板進行拆除，并且等待緩凝土自身的強度能夠達到受力的基本要求之后，可以使用連接螺栓來安裝于預埋的錨錐之上，隨后將錨靴掛上，并給進行承重架的安裝工作，隨后需要將平臺分配量安裝于承重架之上，并且進行上爬架，模板支架兩個相關結構的安裝，此外通過鋪設模板的方式最終形成一個平臺。最后一步為，模板的安裝，通過在外模板上面進行預埋件的設置，并且將模板完全調整到位，并且完成第二節混凝土的澆筑工作。

（2）待第二節段的混凝土澆筑完成在會后，可以進行爬升裝置以及軌道的澆筑工作，隨后在確保第二節段的混凝土能夠達到脫模的基本需求之后，將安裝螺栓以及對拉螺桿進行拆除。隨后通過將模板支架上的齒條、齒輪使得模板與混凝土之間形成一定的距離。并且等到第二階段的混凝土能夠達到受力的基本要求之后，在預埋的錨件上面進行錨靴以及錨板的安裝工作，最后依照次序來進行攀升裝置以及軌道的安裝工作。

（3）待爬升裝置以及與之相對應的爬升裝置完成安裝之后，可以將爬架進行首次爬升，待到爬架完全爬升到位之后，再次進行下掉價的安裝工作。此吊架最主要的作用主要用于拆除錨錐以及修補錨錐孔。

（4）預埋件安裝注意事項a.螺桿和預埋件的連接需保證牢固，以防止在施工過程中發生斷裂的風險;b.螺桿與爬錐間需要保證潤滑，及時涂抹黃油，并進行包裹處理，以便后續的拆裝。

3.1.3混凝土施工保養

混凝土澆筑方量大，大體積混凝土防裂控制要求高;處于三峽庫區腹心、長江經濟帶，生態防護、綠色施工質量要求高，為此必須要做好混凝土施工保養工作。混凝土澆筑前，應將塔座頂面清理干凈，用適量水濕潤混凝土表面，開始澆筑混凝土，每層 30cm 水平分層澆筑，直至混凝土澆筑完畢。混凝土收水硬化后進行養生。

3.2液壓爬模體系的爬升

3.2.1軌道的攀升

（1）在爬模系統進行爬升前需進行導軌的清潔，同時保證表面潤滑;

（2）在錨錐上安裝錨板并用安全插銷鎖緊;

（3）調整爬箱棘爪向上;

（4）安裝混凝土下支撐;

（5）將爬軌的位置設置在錨錐下60cm處;

（6）依次控制軌道進行上推;

（7）保證每根軌道與準爬靴對齊，并處于受力面上方5cm處;

（8）調整爬箱棘爪向下;

（9）開啟液壓系統，保證各軌道接觸受力完全;

（10）收回全部活塞桿;

（11）關閉電源;

（12）拆除錨錐、錨板、錨靴;

（13）打開軌道支撐腳;

3.2.2爬架的爬升

（1）將各個平臺當中的相關平臺連接進行完全的拆除，隨后需要將爬架上面多余的荷載進行必要的拆卸，有效地提升攀升軌道底部的支撐腳，并且通過旋轉伸長的方式來確保其與塔身混凝土面保持垂直頂緊的狀態，并收縮下支撐;

（2）檢查爬架的長邊以及短邊之間的連接物是否已經完全地拆除，并且檢查安全繩是否已經套牢，電纜線長度滿足爬升要求，調整上下爬箱的棘爪;

（3）接通液壓電機電源;

（4）通過使用導軌的方式來將爬架架體的荷載進行傳遞，隨后需要將承重銷軸進行拔除;

（5）通過使用換向閥的方式來進行換向，爬升爬架;

（6）待爬升至指定位置鎖緊承重銷軸;

（7）展開下支撐并調節支撐桿至平衡狀態;

（8）收回全部活塞桿;

（9）關閉電源;

3.2.3塔身正常節段施工

當爬模系統全部安裝完成后開始正常施工，正常節段施工的主要流程為（見圖1）;

4.結束語

液壓爬模施工方法與傳統施工方法相比，能大大提高作業效率，降低施工人員的勞動強度，整個施工過程只需進行一次模板安裝，既節省了施工占地，又避免了模板安裝誤差，保證了施工質量，并且，爬模系統的搭設有全面的作業平臺，降低了施工作業風險，同時節約了頻繁搭設作業平臺的成本費用。

參考文獻：

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[2]楊文杰，劉雄.空心薄壁高墩懸臂爬模施工技術[J].黑龍江交通科技，2015（7）：133-134.

[3]劉昌軍.高墩多跨小曲線半徑連續剛構橋施工關鍵技術研究[D].西安建筑科技大學，2013.