后亭溪大橋主墩液壓爬模施工技術(shù)

蔣光森 聶健行

(1.三明莆炎高速公路有限責(zé)任公司，福建 三明 365000; 2.中鐵二十三局第一工程有限公司，山東 日照 276800)

1 工程概況

莆炎高速A1標(biāo)，位于三明市尤溪縣境內(nèi)，設(shè)計起始里程為K138+172.207，終點里程為K142+200，路線全長4.028 km。其中后亭溪大橋為本標(biāo)段控制性工程，右線主墩最大墩高118.9 m，被譽為福建省高速公路第一高墩。項目總投資5.1億元，合同工期24個月。該項目是構(gòu)成福建省縱貫閩中沿海及閩西北山區(qū)的一條主干道，是目前三明市唯一的雙向六車道高速公路項目，設(shè)計時速100 km。

2 工程特點

1)工期緊，業(yè)主要求主墩的施工工期為150 d。

2)高墩施工安全風(fēng)險大，難度大，技術(shù)要求高。

3)后亭溪大橋為本標(biāo)段控制性工程，為了保證施工的進度以及質(zhì)量，采用液壓爬模的高墩施工方案，符合福建市場的標(biāo)準(zhǔn)化施工的要求，縮短了施工工期，有利于文明施工。

3 液壓爬模系統(tǒng)的構(gòu)造

液壓爬模系統(tǒng)主要是由爬升系統(tǒng)、模板系統(tǒng)、模板支架系統(tǒng)、上爬架、動力裝置、吊架系統(tǒng)等六大部分組成[1]，實際工程圖如圖1所示，其具體的構(gòu)造如圖2所示。

3.1 爬升系統(tǒng)

爬升系統(tǒng)主要由預(yù)埋錐銷、受力吊桿、支撐、液壓楔塊穿心千斤頂?shù)炔糠纸M成。預(yù)埋錐銷是爬模系統(tǒng)的主要的預(yù)埋件，由傘形頭、高強螺栓、錐形接頭等組成。錐銷通過堵頭螺栓將其固定在組合模板上，最后在關(guān)模之后通過澆筑將其埋置于墩柱的混凝土內(nèi)，它是整個液壓爬模體系的最終受力結(jié)構(gòu)[2]。

3.2 模板系統(tǒng)

本工程的液壓爬模外模為可拆卸的鋼模板，由背楞、連接件、對拉螺桿等組成。為了保證施工質(zhì)量，板面為酚醛樹脂雙面覆膜，四周采用防水材料進行封邊，外模均為可拆卸模板，以便根據(jù)需要隨時更換面板。內(nèi)模板為可拆式的鋼模板，背楞和圍楞采用槽鋼。

3.3 模板支架系統(tǒng)

模板支架通過滑座、斜撐桿件組成了一個可拆裝式的三角穩(wěn)定支撐體系。移動模架在澆筑混凝土?xí)r安裝支撐模板，并且承受一部分的混凝土側(cè)壓力。當(dāng)混凝土澆筑完成后，通過滑座帶動斜撐桿件使得模板整體性的脫模[3]。

3.4 上爬架

上爬架系統(tǒng)是模板的拆除、安裝、維護、錐銷預(yù)埋以及鋼筋綁扎安裝的主要工作平臺。

3.5 動力系統(tǒng)

動力系統(tǒng)主要由液壓千斤頂、上下轉(zhuǎn)向盒、配電柜等組成。上下轉(zhuǎn)向盒是爬桿與導(dǎo)軌之間提供力傳遞的主要單元，液壓千斤頂為爬模系統(tǒng)提供升降的動力。

3.6 吊架系統(tǒng)

吊架系統(tǒng)主要是由吊平臺、橫撐、斜梁等拼裝而成，主要是供爬升裝置操作，預(yù)埋錐銷的拆除，墩身的混凝土面修飾以及電梯通向施工平臺的進入口而使用。

4 液壓爬模的爬升循環(huán)過程

第一步，拼裝起步段模板，首節(jié)段澆筑高度4.5 m，塔身模板之間設(shè)置螺桿，同時安裝自爬預(yù)埋件。

第二步，拆除模板，安裝附墻系統(tǒng)，同時安裝第二節(jié)模板，穿好拉桿，安裝預(yù)埋件。

第三步，安裝好主平臺及中平臺，掛模澆筑第二層混凝土。

第四步，安裝上平臺架體，將上平臺架體與模板連接好。

第五步，拆除模板拉桿，退開模板；模板表面清理,均勻刷脫模劑。

第六步，安裝第二層附墻掛座。

第七步，插入導(dǎo)軌；用液壓系統(tǒng)導(dǎo)軌進行初次加壓。

第八步，架體向上爬升一個澆筑高度。

其具體的流程如圖3所示。

5 液壓爬模施工控制要點

5.1 爬模系統(tǒng)施工注意事項

1)爬架及操作平臺必須按照安全施工規(guī)范的有關(guān)要求配備相應(yīng)的防護設(shè)施，如防護綠網(wǎng)、安全護欄、防滑設(shè)備、避雷避電裝置。

2)霧天及六級以上大風(fēng)時應(yīng)暫停高空作業(yè)，操作平臺上應(yīng)禁止出現(xiàn)多堆材料或者多人集中在一起的情況。

3)液壓爬模爬升操作應(yīng)由專人負(fù)責(zé)，爬升就位之后應(yīng)當(dāng)及時插上安全插銷。

4)應(yīng)當(dāng)按時由專人負(fù)責(zé)對爬模裝置進行檢測保養(yǎng)。

5)當(dāng)澆筑混凝土的強度達到20 MPa之后才能進行相應(yīng)的爬升操作。

6)爬模在爬升的過程中禁止進行上下交叉作業(yè)。

5.2 模板施工控制

1)在液壓爬模底模墩身混凝土上放水平線作為初平模型，以初步保證橋墩的垂直度。

2)澆筑混凝土之前，模板的下部應(yīng)利用三角下?lián)谓Y(jié)構(gòu)緊緊將模板與已澆筑的混凝土接觸上，以防止漏漿及錯臺質(zhì)量事故的出現(xiàn)。

3)模板連接上之后，各單元塊之間的次背楞一定要連接好，形成一個整體，同時也要保證各個單元塊在一條直線上。

4)對拉螺栓在混凝土澆筑之前一定要按照圖紙位置連接好，拆模之后對拉螺栓孔及時做封堵處理[4]。

5.3 鋼筋施工控制

1)為了保證爬模施工的效率及質(zhì)量，鋼筋均采用直螺紋套筒進行連接。

2)其他鋼筋在綁扎中，鋼筋的交叉點可用鋼絲綁扎，扎頭不得侵入保護層之內(nèi)，必要時可以采用點焊，部分縱橫方向的鋼筋可以預(yù)先放在綁扎位置處，留出足夠的空間來振搗混凝土，邊振搗邊定位綁扎[5]。

3)為了防止主筋發(fā)生傾覆，采取勁性骨架進行加固，與擬澆筑墩身的相對高度處的鋼筋位置搭設(shè)水平桿件來穩(wěn)定勁性骨架。

5.4 澆筑控制

1)混凝土采用拌合站集中拌合，由罐車運送到施工灌注地點，采用地泵的形式進行泵送澆筑，輸送泵緊貼墩身進行安裝，泵送混凝土要求和易性好、流動性好、坍落度應(yīng)控制在16 cm～18 cm之間。

2)混凝土澆筑必須保持連續(xù)性，初凝時間必須要大于澆筑的時間，在澆筑過程中要時刻觀測模板的狀況，如遇到過大形變應(yīng)及時進行處理，調(diào)整澆筑速度。

3)灌注完成之后要及時灑水養(yǎng)護，墩身四周要涂抹專用的養(yǎng)生劑以保證墩身的外觀質(zhì)量[6]。

6 結(jié)語

在后亭溪大橋的6號主墩右幅(118.9 m)實際施工過程中，除去天氣以及停電因素干擾，實際的施工天數(shù)為105 d，4.5 d完成一個循環(huán)(4.5 m)，平均每天1.13 m，大大縮短了施工工期。通過液壓爬模在后亭溪大橋的成功應(yīng)用，總結(jié)了以下幾點經(jīng)驗，供相似工程借鑒：

1)液壓爬模在高墩施工中只進行模板液壓提升和混凝土的澆筑，施工誤差小，糾偏簡單，施工誤差可逐層消除，工程質(zhì)量容易得到保證。

2)液壓爬模施工大大的節(jié)省了人工，提高了工作效率，開始幾天施工人員掌握不太熟練，隨著施工人員熟練度的提升，能更進一步地縮短施工工期。

3)液壓爬模的提升過程簡單易操作，減少了塔吊的施工，具有較強的獨立性，節(jié)省了成本。

[1] 李 健.橋梁高墩施工的關(guān)鍵技術(shù)及控制探討[J].中國建材,2017(10):99-102.

[2] 高昌建.高速公路橋梁高墩施工技術(shù)[J].建材與裝飾,2017(43):50-59.

[3] 楊桂斌.解析高速公路橋梁高墩施工技術(shù)[J].科技展望,2017(16):10-15.

[4] 朱華梅.探究高速公路橋梁施工中的高墩的施工技術(shù)要點[J].建筑知識,2017(9):123-125.

[5] 張士鋒.高速公路橋梁高墩施工技術(shù)探討[J].建筑知識,2017(3):100-104.

[6] 周 力.高墩施工技術(shù)在高速公路橋梁施工中的應(yīng)用分析[J].建材與裝飾,2017(38):10-13.