淺談高墩爬模內(nèi)模體系整體提升施工技術(shù)

謝曉波

摘要：隨著我國橋梁建設(shè)領(lǐng)域的飛速發(fā)展，橋梁標(biāo)準(zhǔn)化、機(jī)械化、智能化施工已日益發(fā)展。對(duì)于空心高墩施工，爬模作為一種機(jī)械化程度高的施工方式逐步登上了高墩施工的大舞臺(tái)。文章結(jié)合鄭萬高鐵湖北段10標(biāo)神農(nóng)溪雙線大橋1#主墩爬模施工的實(shí)際情況及施工特點(diǎn)，就內(nèi)模體系整體提升施工技術(shù)做了介紹，同時(shí)為保證施工質(zhì)量，確保施工安全，縮短施工周期，最終確定采用電動(dòng)葫蘆輔助整體提升的技術(shù)，該技術(shù)可供類似工程借鑒。

關(guān)鍵詞：橋梁;高墩;爬模;內(nèi)模體系;整體提升;電動(dòng)葫蘆

Abstract： With the rapid development of the field of bridge construction in China， bridge standardization， mechanization and intelligent construction have been developed. For the construction of hollow high pier， climbing formwork， as a high degree of mechanization， has gradually stepped onto the stage of high pier construction.? Based on the actual situation and construction characteristics of the climbing formwork construction of the Main Pier 1# of Shennongxi Double-track Bridge in Hubei Section of Zhengzhou-Wanzhou High-speed Railway， this paper introduces the overall lifting construction technology of the internal formwork system. At the same time， in order to ensure the construction quality， ensure the construction safety and shorten the construction period， the electric hoist assisted overall lifting technology is finally adopted， which can be used for reference in similar projects.

Key words： bridge;high pier;climbing form;internal mold system;oerall improvement;electric hoist

0? 引言

所謂爬模施工，就是利用液壓爬升系統(tǒng)將模架體系整體頂升，安全便捷的完成拆、立模施工。如何在提升爬模內(nèi)模體系安全及工效的前提下降低施工成本，是一個(gè)漸進(jìn)探索的過程，內(nèi)模體系若采用液壓提升系統(tǒng)將大大增加爬模的整體成本，若采用吊裝拆卸的方式則制約工期。通過摸索與實(shí)踐，采用電動(dòng)葫蘆整體提升內(nèi)模及內(nèi)架體系，不僅解決了內(nèi)模體系提升安全性問題，也在一定程度上降低了人工成本，最大限度的縮短了內(nèi)模體系拆、立的周期[1-5]。本文依據(jù)鄭萬高鐵湖北段10標(biāo)神農(nóng)溪雙線大橋1#主墩高墩爬模的施工過程，將內(nèi)模體系整體提升施工技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行闡述，僅供大家參考。

1? 工程概況

神農(nóng)溪雙線大橋位于湖北省巴東縣溪丘灣鄉(xiāng)黃家包村，起始里程DK621+161.450，終點(diǎn)里程DK621+618.550，中心里程DK621+390.0，全長457.100m。本橋2墩2臺(tái)，其中1#墩底截面長20m、寬9m，頂截面長14m、寬9m，墩高75m，矩形截面，橫橋向左右側(cè)外坡坡率1：25、內(nèi)坡坡率1：50。

上部結(jié)構(gòu)采用109m+220m+109m預(yù)應(yīng)力混凝土剛構(gòu)-拱組合結(jié)構(gòu)，梁體截面為單箱雙室、變高度、變截面箱梁。主拱拱肋計(jì)算跨度220m，設(shè)計(jì)矢高44m，矢跨比f/L=1/5，拱軸線采用二次拋物線，主拱為鋼管混凝土結(jié)構(gòu)，截面采用等高度啞鈴形截面，截面高3.4m。全梁共設(shè)22組吊桿，吊桿順橋向間距均為9.0m，橫向間距均為12.0m。（圖1）

2 內(nèi)模整體提升施工

借鑒爬模外模系統(tǒng)的橫移原理，內(nèi)模走行系統(tǒng)就地取材，利用現(xiàn)有的槽鋼、箱梁內(nèi)模撐桿、鋼板及套筒作為基本材料，簡易拼裝制作而成，便捷實(shí)用。通過簡易的軌道滑行制動(dòng)模式，完成內(nèi)模的內(nèi)移脫離墩壁及提升后的就位工作[6-8]。

參照爬模爬架附墻掛座的原理，通過墩內(nèi)壁預(yù)埋爬錐的方式，采用附墻掛座專用螺栓將鋼支撐塊安裝于墩內(nèi)壁，再利用爬模專用承重插銷作為支撐塊的撐桿，支撐整個(gè)內(nèi)模體系。

同時(shí)借鑒爬模液壓缸的液壓爬升原理，內(nèi)模體系通過6臺(tái)10t電動(dòng)葫蘆整體吊裝內(nèi)模體系的3道主梁槽鋼，通過6臺(tái)電動(dòng)葫蘆提升的均衡性及同步性，將整個(gè)內(nèi)模體系平穩(wěn)的提升至指定位置，主梁穿過鋼支撐塊，插上承重插銷，完成內(nèi)模體系的提升就位工作，如圖2、圖3所示。

2.1 工藝流程

內(nèi)模體系整體提升施工工藝流程，見圖4。

2.2 施工準(zhǔn)備

①鋼支撐塊設(shè)計(jì)制作、內(nèi)模走行系統(tǒng)材料準(zhǔn)備，做好各項(xiàng)技術(shù)交底并現(xiàn)場交底、培訓(xùn)。

②做好現(xiàn)場勞動(dòng)力組織，提前做好8臺(tái)（其中備用2臺(tái)）10t電動(dòng)葫蘆的進(jìn)場，保證機(jī)具的完好率。

③備好施工使用的各項(xiàng)材料，如爬錐等，使其滿足施工要求。

④提前搭設(shè)好內(nèi)模體系支撐平臺(tái)，做好安裝前的各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。

⑤相對(duì)傳統(tǒng)的拆裝施工工藝，實(shí)踐證明，整體提升工藝配置如下資源，能夠確?，F(xiàn)場高效的進(jìn)行施作。

2.3 爬錐預(yù)埋

墩身模板安裝加固到位后，對(duì)爬錐預(yù)埋位置進(jìn)行測量放樣，精確定位爬錐位置（圖5），同時(shí)做好爬錐的防護(hù)與加固工作，現(xiàn)場采用定位鋼筋進(jìn)行定位加固處理，確保了砼澆筑過程中不移位，能夠循環(huán)使用[9-10]。

2.4 墩身澆筑

墩身澆筑分層進(jìn)行，澆筑過程加強(qiáng)振搗作業(yè)，振搗時(shí)須特別注意爬錐位置，嚴(yán)禁振搗作業(yè)擾動(dòng)爬錐，導(dǎo)致爬錐移位或歪斜?，F(xiàn)場通過人工鋼棒插搗爬錐位置的混凝土，確保爬錐部位混凝土的密實(shí)性[11]。

2.5 內(nèi)模內(nèi)移

內(nèi)模平臺(tái)縱向主梁采用雙拼[16槽鋼，主梁寬度與支撐塊凈空匹配，縱梁上鋪設(shè)4道雙拼[14槽鋼作為橫梁，橫梁上滿布5cm木板作為內(nèi)模體系的施工平臺(tái)。

內(nèi)模內(nèi)移前須在內(nèi)模平臺(tái)上安設(shè)走行系統(tǒng)，走行系統(tǒng)采用[10槽鋼作為滑行軌道，Φ32鋼筋直螺紋套筒作為滾輪，采用16mm鋼板作為勾板，滑道與內(nèi)模背帶之間通過箱梁內(nèi)模的支撐桿作為連接桿件，組裝形成內(nèi)模走行系統(tǒng)，如圖6、圖7所示。

整個(gè)內(nèi)模平臺(tái)及走行系統(tǒng)安裝到位后，人工滑動(dòng)內(nèi)模內(nèi)移至指定位置，臨時(shí)鎖定就位后的內(nèi)模體系（圖8），確保內(nèi)模與墩內(nèi)壁保持0.6m的距離，以保證鋼支撐塊安裝的作業(yè)空間。

2.6 鋼支撐塊安裝

鋼支撐塊采用2cm鋼板制作，鋼板接縫采用氣體保護(hù)焊滿焊（圖9）。在核查鋼支撐塊質(zhì)量達(dá)標(biāo)后，采用爬模附墻掛座專用螺栓將支撐塊與預(yù)埋爬錐連接，每個(gè)支撐塊同時(shí)與2個(gè)豎向爬錐連接，確保支撐塊的穩(wěn)固。每模共布設(shè)6個(gè)支撐塊，作為整個(gè)內(nèi)模體系的支撐點(diǎn)，采用爬模專用插銷作為鋼支撐塊插銷。

2.7 10t電動(dòng)葫蘆安裝

根據(jù)整個(gè)內(nèi)模體系的重量，選用6個(gè)10t電動(dòng)葫蘆，每側(cè)各3個(gè)，作為內(nèi)模體系的提升動(dòng)力系統(tǒng)。電動(dòng)葫蘆倒鏈與內(nèi)平臺(tái)主梁相連，頂部吊掛支架采用雙拼[16槽鋼與預(yù)埋的鋼筋卡扣及預(yù)埋的[16槽鋼組裝而成，電動(dòng)葫蘆倒掛在支架上（圖10）。

2.8 整體提升

6個(gè)電動(dòng)葫蘆安裝到位并經(jīng)檢查無誤后，作業(yè)人員撤出內(nèi)模體系，6名作業(yè)人員位于墩頂混凝土面同步進(jìn)行電動(dòng)葫蘆的提升控制。提升過程中若出現(xiàn)故障或異常情況，立即排查并解決后方可繼續(xù)提升。

提升過程務(wù)必確保6臺(tái)電動(dòng)葫蘆的同步性（圖11），防止整個(gè)內(nèi)模體系的扭轉(zhuǎn)或因受力不均導(dǎo)致個(gè)別電動(dòng)葫蘆倒鏈斷裂發(fā)生內(nèi)模體系崩塌事故。

內(nèi)模體系緩慢同步提升，直至內(nèi)模體系主梁順利穿過6個(gè)鋼支撐塊的銷軸孔眼位置的高度（圖12）。

2.9 插入承重插銷

內(nèi)模體系提升至指定位置后，在鋼支撐塊部位插入爬模專用承重插銷，將整個(gè)內(nèi)模體系支撐于插銷上（圖13），拆除電動(dòng)葫蘆，完成整個(gè)內(nèi)模體系的整體提升過程[12]。

2.10 內(nèi)模滑移就位

內(nèi)模體系整體提升到位，墩身內(nèi)側(cè)鋼筋綁扎并經(jīng)檢驗(yàn)合格后，解除臨時(shí)鎖定措施，人工推移內(nèi)?；兄涟惭b位置（圖14），緊貼墩身內(nèi)壁，做好安裝及加固措施。

3? 效益分析

①作業(yè)人員除在內(nèi)平臺(tái)上整體內(nèi)移內(nèi)模及安裝電動(dòng)葫蘆外，提升過程的作業(yè)均在墩頂進(jìn)行操作，減少了提升過程內(nèi)模體系垮塌傷人的安全風(fēng)險(xiǎn)。

②內(nèi)模體系整體提升作業(yè)，僅需6名作業(yè)人員同步操作電動(dòng)葫蘆，在一定程度上降低了工費(fèi)成本，操作簡單便捷。作業(yè)周期相對(duì)安拆吊裝作業(yè)大大縮短，傳統(tǒng)的安拆吊裝作業(yè)需要6～8個(gè)小時(shí)才能完成內(nèi)模體系拆除及重新安裝作業(yè)，而采用整體提升僅需0.5小時(shí)即可完成整個(gè)提升作業(yè)，節(jié)約工期并降低了人工成本。

③內(nèi)模體系支撐鋼塊可以重復(fù)利用，借鑒爬模爬錐原理，鋼支撐塊通過預(yù)埋爬錐，再通過螺栓將鋼塊安裝于墩內(nèi)壁作為整個(gè)內(nèi)模體系的支撐體系，安全便捷，減少了材料的浪費(fèi)以及預(yù)埋的工作量。

④參照爬模外模外移軌道系統(tǒng)，設(shè)置自制內(nèi)模走行軌道，確保內(nèi)模在提升過程中與墩壁脫離，簡單便捷，安全可控。

⑤內(nèi)模體系整體提升無需拆除內(nèi)作業(yè)平臺(tái)，減少了搭設(shè)平臺(tái)的工作量，避免了平臺(tái)反復(fù)拆裝的安全風(fēng)險(xiǎn)，一次成型。

⑥內(nèi)模體系提升過程，可根據(jù)需要對(duì)墩內(nèi)壁進(jìn)行清理，無需再行搭設(shè)作業(yè)平臺(tái)，隨著提升作業(yè)即可完成清理工作。

⑦內(nèi)模體系整體提升作業(yè)，無須大型吊裝設(shè)備的使用，僅需6臺(tái)電動(dòng)葫蘆即可完成全過程作業(yè)，降低吊裝設(shè)備的投入成本。

⑧對(duì)于場地受限、墩高較高且工期較緊的空心高墩施工工點(diǎn)，本施工技術(shù)無論是在安全、質(zhì)量、進(jìn)度、成本等方面均具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和重要意義，具有很高的推廣價(jià)值。

4? 結(jié)束語

爬模施工以其獨(dú)特的優(yōu)越性在橋梁高墩施工領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭，在確保施工安全、質(zhì)量的前提下，通過優(yōu)化工藝工裝，進(jìn)一步縮短施工周期，降低施工成本，為項(xiàng)目創(chuàng)造更大的效益。

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