高墩液壓爬架翻模施工技術(shù)

陳 磊

(貴州省公路工程集團(tuán)有限公司)

1 高墩爬架施工技術(shù)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(jìn)行改進(jìn)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(yè)的措施加快施工進(jìn)度，同時，又摒棄了傳統(tǒng)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(jìn)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(yè)由傳統(tǒng)的流水作業(yè)變?yōu)槠叫凶鳂I(yè);將安裝箍筋和安裝模板這兩項流水作業(yè)合并為一項作業(yè);將拆除最下層模板、安裝主筋、澆筑混凝土等三項作業(yè)改為平行作業(yè)。

進(jìn)行墩柱第一、二?；炷潦┕r(澆筑高度共9 m，將液壓爬架的預(yù)埋件預(yù)埋于墩柱混凝土內(nèi)。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(jìn)行爬架翻模施工流程。

2 爬架系統(tǒng)的設(shè)計構(gòu)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(tǒng)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(tǒng)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?shù)膬?yōu)點在于可以保證所有千斤頂頂升的同步性，再輔以人工進(jìn)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(nèi)外拉桿為Φ20 精軋螺紋鋼筋。翻模主要由爬架上的起吊系統(tǒng)完成，起吊系統(tǒng)主要由3個電動葫蘆和3 根主橫梁組成(用于內(nèi)外模板安裝和拆模)，安拆模板時，前后側(cè)、左右側(cè)的內(nèi)外模板均可通過起吊系統(tǒng)完成，塔吊僅作鋼筋的提升轉(zhuǎn)運及其他零星工作。起吊系統(tǒng)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(guī)格型號驗算后進(jìn)行配置。

爬架通常設(shè)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(shè)有操作平臺供操作人員使用，使三個平臺能達(dá)到平行作業(yè)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(jìn)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(shè)計預(yù)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(tǒng)(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(tǒng)(含修飾平臺、混凝土澆筑平臺、鋼筋安裝平臺)，支架系統(tǒng)安裝完畢后需檢驗其連接螺栓等是否穩(wěn)固，再進(jìn)行支架上防護(hù)設(shè)施的安裝。防護(hù)設(shè)施安裝完畢后最后連接液壓系統(tǒng)，對整個爬架的爬升試運行，試運行高度一般只進(jìn)行液壓泵的一個行程。支架試運行完畢后，爬升至預(yù)定位置進(jìn)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(dá)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(jīng)檢驗符合要求后運至施工現(xiàn)場，由塔吊提升至墩柱施工作業(yè)點進(jìn)行安裝。鋼筋的安裝在爬架的頂層平臺進(jìn)行。主筋的下料長度很大程度上決定了爬架的使用效率，經(jīng)反復(fù)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(xù)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(jī)械連接方式，使該工序持續(xù)時間較短，如采用焊接持續(xù)時間相對較長，且焊渣將會對下一平臺造成影響，有嚴(yán)重的安全隱患。

3.3 模板工程

在高墩爬架施工技術(shù)中，模板工程也是一個非常關(guān)鍵的步驟，薄壁空心墩柱中分為外模、內(nèi)模兩種。其中外模板選取剛度較好的鋼質(zhì)模板，它的面板厚度一般為5 mm，通過10 ×10 的角鋼網(wǎng)格式連接，再采用雙槽鋼作為拉桿支撐。內(nèi)模板的材料也選用鋼模，其采用輕型的鋼質(zhì)模板加工拼接而成，自重較小，利于提升。內(nèi)模在有些情況下可能會產(chǎn)生外鼓的現(xiàn)象，為了避免這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，在其拉桿支撐體系上采用頂托將兩側(cè)內(nèi)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(yīng)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(wěn)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(jìn)行輸送，為保證爬架施工安全，在墩柱開始施工時需專門預(yù)埋構(gòu)件對輸送管道進(jìn)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(wěn)定。

方柱混凝土灌注時應(yīng)先從四角開始布料、分層灑布、分層振搗，避免出現(xiàn)振搗不密實或蜂窩現(xiàn)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(qiáng)度。

4 總 結(jié)

在現(xiàn)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(shè)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(yōu)點，使用全新的施工工藝。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)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(zhì)量，降低成本。