高墩橋梁建設(shè)中爬模工法的應(yīng)用及質(zhì)量控制

羅穎杰

(四川公路橋梁建設(shè)集團(tuán)有限公司公路二分公司， 四川 成都 610000)

我國(guó)高等級(jí)公路建設(shè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，里程逐漸增加，對(duì)橋梁工程施工質(zhì)量的控制提出更高要求。但我國(guó)很多地區(qū)地勢(shì)險(xiǎn)峻，在修建高速公路過(guò)程中，需在陡坡及深溝中架設(shè)橋梁[1]。當(dāng)前塔高和墩高分別在80m及180m以上的橋梁工程逐漸增多，隨著橋梁墩身增高，橋梁高墩這一主體施工工程的作業(yè)難度也在增大，如何采用有效的工藝施工，確保施工質(zhì)量，成為本文研究的主要焦點(diǎn)。

1 爬模工法概述

“爬模工法”是一種將腳手架、模板支架合二為一的先進(jìn)施工工藝。隨著高墩橋梁建設(shè)工程數(shù)量和規(guī)模不斷增大，爬模技術(shù)工法逐漸成為橋梁高墩工程建設(shè)中應(yīng)用最為廣泛的工藝之一。大多數(shù)大型橋梁建設(shè)工程施工難度大，具有大跨徑特征，而橋位相對(duì)高差大，一般處于起伏跌宕的地形中[2]。因此，若采用傳統(tǒng)工藝如大型組合鋼?，F(xiàn)場(chǎng)散裝或拼裝作業(yè)，不僅需要大量塔吊長(zhǎng)時(shí)間高空吊運(yùn)材料，而且存在工序占用久及加固時(shí)間長(zhǎng)等技術(shù)難題。為保證施工質(zhì)量，采用爬模工法進(jìn)行作業(yè)，可有效降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度及模板加固、拼裝及堆放壓力。

基于上述技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，近年來(lái)爬模技術(shù)逐步成為我國(guó)橋梁高墩工程建設(shè)及相關(guān)高聳結(jié)構(gòu)物施工中較為先進(jìn)的一種施工方法。在該施工工藝中，能夠充分利用已完工主體結(jié)構(gòu)，并能夠省去腳手架搭設(shè)與拆除工藝。隨著主體結(jié)構(gòu)的上升，施工平臺(tái)也逐漸升高。此外，爬模工藝結(jié)合了滑模與支模兩種工藝特點(diǎn)，使橋梁工程建設(shè)施工過(guò)程更為簡(jiǎn)單，質(zhì)量更為可靠，既省工又省時(shí)。

2 液壓爬模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成與基本工作原理

在爬模工藝體系中，有吊爬模、電動(dòng)爬模、手動(dòng)爬模及液壓爬模幾種工藝類型，其中液壓爬模系統(tǒng)由國(guó)外引進(jìn)，其在我國(guó)很多高墩工程施工中得到廣泛應(yīng)用。而自動(dòng)液壓爬模系統(tǒng)主要由預(yù)埋件、導(dǎo)軌、操作平臺(tái)及液壓系統(tǒng)組成，液壓自爬模板工藝在應(yīng)用實(shí)施過(guò)程中，導(dǎo)軌和模架相對(duì)運(yùn)動(dòng)。

在橋梁高墩工程建設(shè)中，當(dāng)模架需要爬升時(shí)，爬架與導(dǎo)軌會(huì)同時(shí)受到液壓油缸的交替頂升作用，二者交替附墻，相互作用，共同促使模架爬升。當(dāng)實(shí)施高墩橋梁灌注施工工序時(shí)，模架和導(dǎo)軌會(huì)在預(yù)埋件支座上有力支撐，由此固定導(dǎo)軌和模架。退模時(shí)，應(yīng)先在爬錐上安裝埋件支座、掛座體及受力螺栓等，然后上、下調(diào)整軛棘爪方向，使導(dǎo)軌升至預(yù)定區(qū)域，然后方可將爬錐、導(dǎo)軌下部的埋件支座全部拆除。模架頂升施工時(shí)，應(yīng)先全部解除模架中的拉結(jié)，然后固定導(dǎo)軌，同時(shí)調(diào)整上、下棘爪方向，并將油缸啟動(dòng)，據(jù)此開(kāi)始爬模架頂升施工[3]。

3 爬模工法在高墩橋梁建設(shè)中的應(yīng)用

標(biāo)準(zhǔn)化配置的液壓自爬模系統(tǒng)可適用于多種高墩橋梁建設(shè)施工場(chǎng)合，且裝卸簡(jiǎn)單，爬升速度快，具有良好的安全性。某高墩大橋由于跨度長(zhǎng)，墩身高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因此采用全液壓自爬模工法施工。具體工藝應(yīng)用情況如下所述：

3.1 組拼模架

按要求在搭設(shè)好的模架組拼平臺(tái)中，安放并穩(wěn)定連接造型木、木工字梁及鋼圍檁，同時(shí)，在模板背面中安置調(diào)節(jié)螺桿。為便于水平移動(dòng)模板，應(yīng)在模板底部安裝滑道。塔柱模板應(yīng)選用大塊模板，清理干凈模板表面雜物后，涂抹脫模劑。然后，由專人現(xiàn)場(chǎng)拼裝模架。組裝完各構(gòu)件后，應(yīng)將各塊件用起吊設(shè)備吊起安裝。全部吊裝作業(yè)應(yīng)在白天由專人指揮完成；當(dāng)施工遇到5級(jí)以上大風(fēng)或雷電天氣時(shí)，應(yīng)立即停止作業(yè)。

3.2 澆筑混凝土

應(yīng)按照設(shè)計(jì)高度首次進(jìn)行混凝土澆筑作業(yè)，然后采用鋼管腳手架支撐該節(jié)模板體系。在施工中，需固定并預(yù)埋好模板，應(yīng)結(jié)合設(shè)計(jì)要求綁扎橋墩鋼筋，并焊接、搭接。就位模板之前，應(yīng)采用高強(qiáng)螺栓將爬錐、受力螺桿及埋件板等埋件系統(tǒng)，由模板面板中的孔臨時(shí)固定埋件，然后使用插入式振動(dòng)棒，密實(shí)、分層澆筑振搗混凝土。

3.3 第一次提升模架

在首次提升模架時(shí)，當(dāng)?shù)谝淮螡仓炷恋膹?qiáng)度達(dá)6 MPa時(shí)，方可松動(dòng)埋件螺栓。若要拆除支架或模板，應(yīng)確保首次澆筑的混凝土強(qiáng)度達(dá) 10MPa，清理模板表面雜物后，應(yīng)吊裝爬架，并在相應(yīng)的埋件點(diǎn)螺栓上掛起爬架；與此同時(shí)，可通過(guò)調(diào)整斜支撐來(lái)調(diào)整模板垂直度；待模板提升到位后，為防止混凝土澆筑時(shí)不錯(cuò)臺(tái)與不漏漿，應(yīng)對(duì)模板中的后移裝置進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，由此確保提升后的模板下沿與上次澆筑的混凝土表面緊貼；第一次提升爬架之后，應(yīng)及時(shí)安裝施工平臺(tái)，然后徹底清理可重復(fù)使用的埋件，然后安裝施工平臺(tái)。同時(shí)，還應(yīng)清理可重復(fù)使用的下部埋件，以供下次重復(fù)使用。當(dāng)混凝土表面產(chǎn)生麻面以及坑洞等質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，應(yīng)由人工進(jìn)行修飾。拆模后，應(yīng)及時(shí)養(yǎng)生混凝土，以防產(chǎn)生裂縫，并采用塑料薄模包裹混凝土表層，當(dāng)膜內(nèi)定時(shí)灑水養(yǎng)生。

3.4 二次模架提升及混凝土澆筑循環(huán)作業(yè)

應(yīng)按照爬模工序循環(huán)進(jìn)行各節(jié)段墩身施工，直至墩頂，然后將模架拆除。在爬升作業(yè)中，應(yīng)將專用脫模劑涂抹于模板面板表面，保護(hù)模板；同時(shí)，還應(yīng)采用摻有固化劑的膩?zhàn)踊驑?shù)脂填補(bǔ)模板中的破損部位，盡量不采用鐵質(zhì)鏟清除模板破損部位；安裝完模板之后，應(yīng)采用對(duì)拉螺桿拉緊模板斷面轉(zhuǎn)角處，以提升模板安裝結(jié)構(gòu)整體性。在循環(huán)施工過(guò)程中，應(yīng)確保腳手架結(jié)構(gòu)安全，同時(shí)，還需牢固綁扎腳手架與平臺(tái)跳板，以防懸挑；并將防墜安全網(wǎng)設(shè)于橋梁墩身四周區(qū)域，通過(guò)圍欄進(jìn)行保護(hù)。為防止高空墜落，應(yīng)避免上、下同時(shí)進(jìn)行作業(yè)，不可將重物堆放于模板挑架上，且在起吊模板時(shí)，應(yīng)防止提升模板碰撞爬架。在此過(guò)程中，自動(dòng)液壓爬模系統(tǒng)應(yīng)按照“合?！炷翝仓撃！郎边@一過(guò)程進(jìn)行循環(huán)爬升40min，直至到達(dá)標(biāo)高位置。

4 高墩橋梁建設(shè)中爬模工法的質(zhì)量控制分析

在質(zhì)量控制過(guò)程中，應(yīng)采取如下措施：

不得隨意變更施工方案，技術(shù)人員應(yīng)佩戴安全帽與安全帶；

爬架附墻螺栓應(yīng)選用高強(qiáng)度螺栓，當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)1.2MPa時(shí)，應(yīng)將對(duì)拉螺栓拆除；

在施工中，應(yīng)堅(jiān)持防偏糾偏，及時(shí)消除施工偏差，確保支承桿穩(wěn)定、垂直；

在清理模板時(shí)，應(yīng)從上自下層層涂刷油性隔離劑；為保證千斤頂正常運(yùn)行，應(yīng)經(jīng)常注油潤(rùn)滑并清理支承桿，定期保養(yǎng)和更換；

應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)并調(diào)整垂直偏差，在爬升作業(yè)中，每爬升一定高度，應(yīng)對(duì)千斤頂進(jìn)行一次找平，并通過(guò)調(diào)節(jié)升降調(diào)節(jié)器調(diào)整千斤頂同步爬升標(biāo)高偏差；

定期校正模板，并加固變形較大部位處的模板。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，經(jīng)爬模工藝施工的橋墩結(jié)構(gòu)復(fù)雜，單層面積較大。因此，在施工中應(yīng)通過(guò)嚴(yán)格的質(zhì)量控制措施保證橋墩垂直度。本文結(jié)合爬模工法的特點(diǎn)及工藝實(shí)施優(yōu)點(diǎn)、技術(shù)原理等內(nèi)容，將爬模工法應(yīng)用于某大型高墩橋梁工程建設(shè)施工中，并采用防偏與糾偏措施進(jìn)行施工質(zhì)量控制，大大提升了工程主體結(jié)構(gòu)垂直度。與此同時(shí)，確保操作平臺(tái)中的荷載均勻分布，在模板爬升施工中結(jié)合偏差及時(shí)分析問(wèn)題，找出問(wèn)題成因， 并采取撤除或分散荷載的措施適度糾正荷載不均勻質(zhì)量偏差，由此將模板爬升整體升降差控制在可控范圍之內(nèi)，取得了良好工程效益。

[1]王冬根.PHA法在斜拉橋索塔爬模工法中的應(yīng)用研究[J].江漢大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018,46(04):356-362.

[2]化法奇.淺析爬模技術(shù)在橋梁高墩施工中的應(yīng)用[J].科技經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)，2015(5):18-19.

[3]底曉慧.橋梁高墩滑模與爬模施工工藝研究與應(yīng)用[J].交通世界，2015(3):15-16.