橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)分析

席文斌

(山西路橋第二工程有限公司，山西臨汾 041000)

0 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，山西省高等級(jí)公路近幾年以每年1 000 km的建設(shè)速度迅猛發(fā)展，我省地形較為復(fù)雜，山區(qū)、丘陵占總面積的2/3以上，高差懸殊，高等級(jí)公路對(duì)線型等方面的要求使得山區(qū)公路橋梁建設(shè)中出現(xiàn)了許多高墩柱，高墩柱施工成為橋梁施工中的關(guān)鍵，其重點(diǎn)是解決模型安裝、提升及拆除方法，目前較常用的橋梁高墩施工一般有翻模、滑模、爬模施工技術(shù)。

1 傳統(tǒng)翻模、滑模施工特點(diǎn)

翻模主要由模板、腳手架、工作平臺(tái)組成，一般一次組裝6 m模板，每次翻模4.5 m，具有加工制作簡(jiǎn)單，外觀質(zhì)量好，操作簡(jiǎn)單，模板安裝校正時(shí)間短，翻模時(shí)間容易控制，施工技術(shù)容易掌握，一兩個(gè)循環(huán)后即可熟練操作;企業(yè)自檢員和監(jiān)理員可根據(jù)工序進(jìn)行正常檢查等優(yōu)點(diǎn)。但模型投入較大;翻模施工需要吊車(chē)或塔吊等大型吊裝機(jī)械設(shè)備配合，處于平川的施工，吊車(chē)調(diào)動(dòng)還比較方便，基本上能做到充分利用，而處于山區(qū)的施工，吊車(chē)調(diào)動(dòng)困難，調(diào)動(dòng)耗用時(shí)間長(zhǎng)，有效工作時(shí)間有限，從而大大降低了機(jī)械使用效率;并且腳手架及工作平臺(tái)周而復(fù)始的架立拆除和上翻也帶來(lái)支架材料用量較大、工人勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)，造成進(jìn)度緩慢，工期延長(zhǎng)等缺點(diǎn)。

滑模由模板、工作平臺(tái)、液壓提升三大系統(tǒng)組成，模板系統(tǒng)包括模板、提升架、圍圈;工作平臺(tái)包括主操作平臺(tái)、上輔助平臺(tái)和內(nèi)外吊腳手架;液壓提升系統(tǒng)包括液壓控制臺(tái)、油路和支承桿。滑模施工是一種通過(guò)“不間斷”滑升模板，實(shí)現(xiàn)連續(xù)澆筑墩柱混凝土的施工工藝，其具有模板用量少，只需加工組裝1 m多高的模板;施工速度快;混凝土的連續(xù)澆筑杜絕或減少了墩柱施工工作縫;模板一次加工組裝成型，減少了模板重復(fù)組裝造成的固定、密封等材料的消耗;工作平臺(tái)的使用既減少了支架搭設(shè)又使施工更加安全。但滑模工藝要求嚴(yán)格，尤其滑模時(shí)間和滑升速度要求較高，滑模過(guò)早、過(guò)快會(huì)造成混凝土裂縫、鋼筋與混凝土握裹力的下降等質(zhì)量危害，過(guò)遲會(huì)造成粘模、滑升困難、混凝土損害等危害;要想確定最佳滑模時(shí)間非常困難，混凝土的配合比，過(guò)程中原材料質(zhì)量、入模坍落度、和易性，甚至氣溫等自然條件都會(huì)對(duì)滑模滑升時(shí)間造成影響，其技術(shù)含量高，對(duì)施工人員的技術(shù)水平和施工經(jīng)驗(yàn)要求較高;滑模施工要求多工種協(xié)同工作和強(qiáng)制性連續(xù)作業(yè)，任何一環(huán)脫節(jié)都會(huì)影響全盤(pán)，施工組織管理復(fù)雜;同時(shí)每個(gè)施工現(xiàn)場(chǎng)都必須配備專(zhuān)門(mén)的企業(yè)自檢員和監(jiān)理員，才能對(duì)施工質(zhì)量起到有效監(jiān)管。

2 液壓爬模施工技術(shù)

液壓爬模施工是利用達(dá)到一定強(qiáng)度的自身混凝土實(shí)體作為承載體，利用自身的液壓提升系統(tǒng)提升導(dǎo)軌和模板，通過(guò)水平移動(dòng)裝置控制模板的水平位移，從而實(shí)現(xiàn)大塊模板整體拆卸、提升、支設(shè)固定，其不僅操作簡(jiǎn)單，模板拆卸、提升、支設(shè)固定快，定位準(zhǔn)確，而且完全依靠自身完成全部工作，無(wú)需其他起重設(shè)備配合;液壓爬模施工既克服了滑模施工連續(xù)性、滑模時(shí)間、滑升速度的苛刻要求和施工組織復(fù)雜及混凝土外表粗糙等的不足，又解決了翻模施工支架、模型投入較大、勞動(dòng)強(qiáng)度大、費(fèi)工費(fèi)時(shí)、施工速度慢、安全系數(shù)低等諸多弊端。同時(shí)翻模施工具有混凝土質(zhì)量容易控制、滑模施工的自提升功能等優(yōu)點(diǎn)，是一種比較高效、安全的高墩施工技術(shù)。

液壓爬模是由模板結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、液壓提升設(shè)備系統(tǒng)及工作平臺(tái)三部分組成。模板一般采用木模板，木模板具有結(jié)構(gòu)合理、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、標(biāo)準(zhǔn)化程度高、自重輕、拼裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

液壓爬模施工首先進(jìn)行模板制作與拼裝，直墻模板一般可設(shè)計(jì)成裝卸式模板，便于在一定的范圍和程度上拼裝成各種大小的模板;面板可采用膠合板或維薩板等表面光滑、強(qiáng)度較高、自重輕的材料，豎肋采用工字木架，面板與豎肋采用自攻螺絲連接，橫肋采用槽鋼以增大模板剛度，豎肋和橫肋采用連接爪連接構(gòu)成，在豎肋上兩側(cè)對(duì)稱(chēng)設(shè)置兩個(gè)吊鉤，便于模板吊裝，同一面兩塊模板之間采用芯帶連接，用芯帶銷(xiāo)固定，從而保證模板的整體性;模板是利用埋于墩身內(nèi)的預(yù)埋螺母，將軌道附在橋墩上，也可利用橋墩對(duì)拉螺栓將軌道固定在橋墩上。

模板拼裝完后，即可進(jìn)行預(yù)埋件安裝，首先將爬錐固定在模板上，爬錐孔內(nèi)應(yīng)涂抹黃油并將高強(qiáng)螺桿擰緊，保證混凝土澆筑振搗時(shí)不流進(jìn)爬錐內(nèi);再將埋件板面向模板固定在高強(qiáng)螺栓的另一端，預(yù)埋件位置必須準(zhǔn)確，如預(yù)埋件與墩身鋼筋沖突時(shí)，在設(shè)計(jì)與施工規(guī)范允許的范圍內(nèi)將鋼筋進(jìn)行適當(dāng)移位。

模板安裝完畢并檢查合格后，澆筑混凝土，待混凝土強(qiáng)度達(dá)到15 MPa后，即可將模板拆除，安裝掛座、三角架、后移裝置、工作平臺(tái)等。一般設(shè)置3層～5層工作平臺(tái)，為施工人員提供安全操作平臺(tái)，也用于小型施工機(jī)具的擺放場(chǎng)所，其設(shè)置根據(jù)模板高度及便于施工進(jìn)行設(shè)置，用于模板拆裝的平臺(tái)，因模板的支撐及脫模需要的空間較大，并且平臺(tái)上還要放置安裝水平移動(dòng)裝置，其設(shè)置一般較寬，通常為2.5 m～3.5 m，便于操作，其他平臺(tái)用于安放液壓設(shè)備、施工修飾及拆除爬錐和掛座的施工，一般設(shè)置為0.5 m～1 m。平臺(tái)應(yīng)設(shè)置安全護(hù)欄。

加工安裝第二節(jié)墩身鋼筋、支設(shè)第二節(jié)墩身模型、安裝預(yù)埋件后澆筑混凝土，待澆筑完第二節(jié)墩身混凝土且脫模后，再安裝掛座、導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)。

爬模前應(yīng)認(rèn)真檢查掛座是否按要求安裝，液壓泵是否正常，模板是否全部脫離墻面，爬桿螺栓是否全部達(dá)到要求，內(nèi)外模板的拉桿螺栓是否全部抽掉，是否堆放與爬升無(wú)關(guān)的雜物等作全面檢查，并確認(rèn)下層混凝土強(qiáng)度以及爬架爬升設(shè)備完全符合要求后方可進(jìn)行爬升。

模板爬升時(shí)，先提升導(dǎo)軌，導(dǎo)軌就位后將其固定。導(dǎo)軌固定后爬升模板，提升模板到上一層。提升過(guò)程中，應(yīng)保持模板平穩(wěn)上升，模板頂面的高低差不得超過(guò)50 mm，并應(yīng)在提升過(guò)程中經(jīng)常檢查。模板提升過(guò)程是液壓爬模施工最關(guān)鍵的工序，也是不安全因素最多的，施工前，應(yīng)對(duì)所有操作人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，所有操作人員都應(yīng)掌握并嚴(yán)格執(zhí)行爬架爬升作業(yè)操作程序和技術(shù)要求，并在爬升過(guò)程中要設(shè)專(zhuān)人統(tǒng)一指揮，除非異常危險(xiǎn)緊急情況下第一發(fā)現(xiàn)人可發(fā)出緊急停止指令外，其他指令只能由專(zhuān)人發(fā)出。

爬架爬升到位后，水平移動(dòng)模板，使其底板與前一節(jié)混凝土面貼緊，校核模板并固定，同時(shí)可拆除下層的附墻裝置及爬錐，周轉(zhuǎn)使用;模板爬升、支設(shè)校核固定應(yīng)一氣呵成，中途不應(yīng)中斷，如遇惡劣天氣等特殊情況，無(wú)法連續(xù)完成模板支設(shè)校核固定時(shí)，必須先進(jìn)行臨時(shí)附著固定。

模型校核好后澆筑墩身混凝土，當(dāng)混凝土達(dá)到15 MPa后，即可將內(nèi)外模板、爬模、導(dǎo)軌、平臺(tái)、掛座、爬錐等拆除，再依次進(jìn)行下道工序施工。

從基礎(chǔ)到墩身，再到墩頂?shù)恼麄€(gè)施工過(guò)程中，每層模型應(yīng)嚴(yán)格檢查，復(fù)核斷面和高程尺寸，確保墩位正確。

墩身混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，進(jìn)行模板拆除，拆除爬架、爬模要由專(zhuān)人進(jìn)行，設(shè)專(zhuān)人指揮，嚴(yán)格按照拆除程序進(jìn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

液壓爬模是目前國(guó)內(nèi)高墩施工中較為先進(jìn)的施工工藝，模板提升支設(shè)固定、混凝土澆筑，全部操作過(guò)程都在平臺(tái)上完成，基本實(shí)現(xiàn)了全封閉高空作業(yè)施工，安全風(fēng)險(xiǎn)低;液壓爬模同時(shí)還具有模型、機(jī)械設(shè)備投入少，施工速度快，質(zhì)量容易控制、施工占地少等優(yōu)點(diǎn)，可以帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

［1］JTJ 041-2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范［S］.

［2］JTG F80/1-2004，公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［3］郭衛(wèi)琦.橋梁高墩施工技術(shù)探討［J］.山西建筑，2012，38(28):182-183.