強陣風地區(qū)超高墩爬模施工技術

西克新 姜汶君

摘要：本文通過方案比選確定了采用全封閉式爬模施工技術，并介紹了全封閉式爬模施工技術，全封閉式爬模具有安全性高，施工速度快，澆筑成型的混凝土結(jié)構(gòu)物外觀質(zhì)量好。

關鍵詞：超高墩;爬模;全封閉

1 工程概況

丹錫高速公路克什克騰至承德聯(lián)絡線克什克騰（經(jīng)棚）至烏蘭布統(tǒng)（蒙冀界）段位于赤 峰市克什克騰旗。西拉沐淪河特大橋為本項目控制性工程，所跨越的西拉沐淪河為西遼河一級支流。西拉沐淪河特大橋起點樁號為K14+069，終點樁號為 K16+133，橋梁全長2064m。

8 號～13 號橋墩為主墩，均采用矩形空心薄壁墩，墩高 116m～159m。所有橋墩橫橋向等寬18.5m，8號主墩縱橋向等寬8.0m，9號～13號主墩縱橋向從墩 頂 8.0m 按 80：1 向墩底放坡加寬。橋墩橫斷面為單箱雙室構(gòu)造，橋墩外壁及中腹板壁厚均為100cm。在每個橋墩豎向中心位置附近設置一道橫隔板，橫隔板厚100cm。橋墩墩頂和墩底分別設置4.0m、6.0m實心段，空心部位每間隔5m設置一組φ7.5cm通氣孔。

2 高墩施工中常見施工方式

現(xiàn)如今國內(nèi)對于超高墩的施工常用的技術主要是是滑模、翻模及爬模

2.1 滑模施工

滑模施工是用液壓的提升裝置滑升模板以澆筑豎向混凝土結(jié)構(gòu)的施工方法。

2.2 翻模施工

翻模施工法是將一段混凝土墩身的模板分為2節(jié)或3節(jié)，澆筑完本節(jié)混凝土后，當混凝土強度達到10MP左右，可以拆除底節(jié)模板，將之吊到本節(jié)模板之上進行拼裝，準備澆筑下一節(jié)混凝土，循環(huán)作業(yè)，直至澆筑結(jié)束。

2.3 爬模施工

液壓自爬模液壓頂升系統(tǒng)提升導軌或提升架體，通過液壓系統(tǒng)使模板架體與導軌間形成互爬，從而使液壓自爬模穩(wěn)步向上爬升，自爬模的頂升運動通過液壓油缸對導軌和爬架交替頂升來實現(xiàn)。

3 高墩施工中幾種施工方式比較

本項目為處于北方地區(qū)，全年有效施工期為6個月，工期非常緊張，且項目所處區(qū)為強陣風地區(qū)，結(jié)構(gòu)物為超高墩，所以對安全要求極高。翻模因為平臺不好搭設，模板拼裝和拆卸時容易發(fā)生安全事故，所以將翻模施工方案排除。使用滑模施工澆筑的結(jié)構(gòu)物外觀質(zhì)量相對較差。故而選擇爬模施工最為合適。

4 空心墩爬模施工

8#-13#墩均屬于百米以上超高墩，高度為116-159m，采用液壓爬模技術進行施工，按每節(jié)6米進行施工。

4.1 外側(cè)爬模立面設計

為滿足現(xiàn)場鋼筋綁扎的所需要的施工平臺， 設置了 6 層操作平臺，從上到下分別為：標準寬度 2.8m的上平臺1、2，供施工時綁扎鋼筋及放置材料使用;1.8m寬的過渡平臺;用以操作模板的寬度為2.8m的主平臺;液壓操作平臺，平臺寬度 2.8m;用以拆卸掛座、爬錐及受力螺栓的吊平臺，寬1.8m，架體設計總高度為 20 米。

4.2爬模爬升

退開模板后，開始安裝掛座，掛座安裝完成后松附墻撐，使用套筒扳手旋轉(zhuǎn)導軌下端附墻撐，將撐腳旋回，從而使爬模架體的附墻撐撐在墩身表面。將上、下?lián)Q向盒棘爪調(diào)整為一致向上，開啟油泵使導軌向上爬升，當導軌爬升至掛座上固定好，調(diào)動限位板，頂住導軌，然后將導軌附墻撐撐在墩身表面。導軌爬升完成后開始進行架體爬升，首先將吊平臺層掛座拆除，對露出的爬錐孔進行修補。然后用套筒扳手將架體附墻撐旋出，使撐腳完全脫離墩身表面。將上、下?lián)Q向盒的棘爪進行調(diào)整，調(diào)至一致向下，然后啟動液壓油泵開始進行架體爬升，為了保證爬模的順利進行，液壓油缸操作人員要佩戴好對講機，在遇到油缸不同步等情況時及時溝通。爬升到位后架體掛在上層掛座上，插上承重插銷及安全插銷。旋出架體附墻撐支撐腳，頂緊墩身表面，調(diào)節(jié)架體螺旋撐使豎向架體與砼表面平行，爬升完成。

4.3 本項目爬模施工創(chuàng)新點

4.3.1分離式架體

目前國內(nèi)所使用的液壓爬模裝置多為模板與架體整體式設計，導致模板退模時，架體與主操作平臺會發(fā)生分離，從而導致主操作平臺局部露空，極大影響了施工便捷性與安全性。

本項目采用的是分離式架體，后移裝置和三層桁架采用分體式連接，在主操作平臺上安裝有模板軌道，在模板軌道上設置有滑座，在滑座上安裝有模板移動背楞，在模板移動背楞上安裝有模板，滑座在驅(qū)動組件的驅(qū)動下沿模板軌道移動，從而同步帶動模板合?；蛲四！Ｄ０逡苿颖忱愕南露算q接于滑座上，在滑座與模板移動背楞之間還設置有用以調(diào)節(jié)模板翻轉(zhuǎn)角度的移動背楞斜撐，所述移動背楞斜撐的結(jié)構(gòu)包括：螺紋旋向相反的上螺桿及下螺桿，所述上螺桿的上端與模板移動背楞的上端相鉸接，上螺桿的下端與螺紋套管的上端相螺紋連接，螺紋套管的下端與下螺桿的上端相螺紋連接，下螺桿的下端與滑座相鉸接，當轉(zhuǎn)動螺紋套管時能帶動模板移動背楞轉(zhuǎn)動，從而同步調(diào)整模板翻轉(zhuǎn)角度。從而提高了施工便捷性與安全性。

4.3.2 全封閉式爬架

由于本項目主墩最低為116米，最高為159米，且項目區(qū)處于中緯度盛行西風帶區(qū)，風速年平均 2.8-3.0 米/秒，由東南向西北逐漸增大，風力最多可達8級以上，施工安全風險極高。

為降低安全風險，確保安全生產(chǎn)，項目采用百米高主墩全封閉式液壓爬模施工，架體外防護設計采用擋風系數(shù)為 0.65、徑為5mm密孔鋼板網(wǎng)，米孔密孔鋼板網(wǎng)防護具有極強的抗沖擊性、安全性、耐用性和采光，且防護外觀形象美觀、整潔。同時，為保證平臺的整體性，防止平臺變形，采用板條帶將平臺連接為整體，并用自攻釘釘牢。

為避免爬模時爬模架體與墩身結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突，爬模平臺板與墩身表面留有250mm的間隙;在架體與混凝土墻的間隙處設置翻板，防止墜落物墜落。

5 懸臂式模板

5.1 模板材料及組成內(nèi)

模板的面板材料采用德國進口的維薩板，厚18毫米，采用面板自攻螺釘和實木地板自攻螺釘，將內(nèi)部面板牢固于一個豎向的20cm木工字梁，橫肋、橫肋和面板主背楞均有連接爪。采用芯帶連接兩塊模板，用芯帶銷固定。使之成為一個整體。豎肋對稱兩側(cè)設置吊鉤，便于板面的安裝。預埋系統(tǒng)包括D20高強螺栓和M30/D20爬錐，模板支承的三角用鋼支撐，應力螺栓。主平臺位于三腳架之上，模板位置經(jīng)過斜撐、后退設備調(diào)整并固定。

5.2 工作原理及流程

采用塔式起重機升降懸臂板。懸臂模板施工時，承重的三腳架、模板支撐器在預埋式支架上使用。拆模后，在新澆混凝土預埋的螺栓及爬錐上安裝承載螺栓及支座。在達到要求后（一般為墩身設計強度超過50%，強度≥15mpa ），將模板吊起固定在上一節(jié)段。下節(jié)段的受力螺栓和爬錐可拆除，檢查合格后方可在后續(xù)施工中使用。單循環(huán)過程為：模板后移→懸臂模板及支架吊裝→鋼筋及預埋件安裝→模板調(diào)整固定→混凝土澆筑→等強度養(yǎng)護。

5.3懸臂式模板的特點

懸臂模板具有懸臂式的特征，非常適合于高墩建設，因為懸臂模板的支架、模板和施工負荷都是由預埋部承擔的，不需要另外安裝腳手架。模板可向后移動650毫米;為防止在澆筑過程中出現(xiàn)漏漿，模板下包有10 cm 的混凝土面，并在澆筑后一節(jié)段的混凝土頂緣與模板之間粘貼有雙面膠。模板可上下調(diào)整，使用靈活;傾斜模板可向前傾斜，最大角度30°，連接部件高標準化，通用性較強;模板上有吊臺，可用來拆除預埋物和混凝土處理;懸臂支架上裝有斜支架，可調(diào)節(jié)模板垂直性。

5.4內(nèi)模安裝

第三節(jié)混凝土澆筑之前，采用 M30定位螺栓在模板上固定，等待澆筑后，以定位螺栓為依據(jù)對模板開孔，這樣以后的澆筑就可以將預埋件和面板通過M30的定位螺栓定位在一起，預埋前將爬錐用脫模劑均勻進行涂抹，然后使用透明膠帶裹住，以防后期拆卸爬錐時出現(xiàn)困難。模板拆除后在外露出的爬錐孔的位置安裝掛座，然后再將模板重新吊裝就位，就位后開始安裝三腳架使模板卡在三角架上，用安全銷固定模板。

混凝土施工完畢，拆除架體和模板，清理模板表面的雜物，按設計圖吊裝爬架，將爬架掛在相應的預埋件上，通過斜撐可調(diào)節(jié)對、模板的垂直度;最后一次澆筑的混凝土結(jié)構(gòu)表面，用后移裝置將模板下緣壓緊，以保證不漏漿，平臺良好。第一次爬升時應在爬架下安裝平臺，以便拆除可重復使用的預埋件，并清除模板表面的雜物。爬架應按設計圖紙吊裝就位，拆除前期可回收的預埋件，以備將來使用，使用水泥砂漿將留下的爬錐孔修補。

6結(jié)語

經(jīng)過對比滑模、翻模及爬模施工方案，最終本工程采用了爬模施工方案，且本工程采用的爬模方案較之國內(nèi)常用的爬模方案又進行了創(chuàng)新，采用了分離式架體、全封閉施工的方式，在克什克騰旗這種強陣風地區(qū)，極大的保證了工人施工時安全，有效的降低了施工過程中強陣風所帶來的安全風險，且爬模施工進度快，施工質(zhì)量好。實施后，既保證了墩身施工安全、優(yōu)質(zhì)，又保證了工期

參考文獻：

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