全自動液壓爬模在高墩施工中的應(yīng)用

摘要：介紹全自動液壓爬模技術(shù)的原理和特點(diǎn)，分析其在高墩施工中的適用性和優(yōu)勢。通過對案例進(jìn)行分析，總結(jié)全自動液壓爬模技術(shù)在高墩施工中的優(yōu)勢和應(yīng)用效果，提出相應(yīng)的安全措施。研究結(jié)果表明，在高墩施工中應(yīng)用全自動液壓爬模技術(shù)，能夠有效提高工作效率和質(zhì)量，減少人工干預(yù)，降低勞動強(qiáng)度，同時也減少了對周邊環(huán)境的影響。

關(guān)鍵詞：液壓爬模；高墩施工；全自動技術(shù)；穩(wěn)定性分析

0 引言

傳統(tǒng)的施工模式中，頻繁拆卸和搬運(yùn)模板容易導(dǎo)致模板的磨損和損壞，增加了成本和人力投入。采用全自動液壓爬模技術(shù)有助于實(shí)現(xiàn)模板的精準(zhǔn)移動和定位，避免不必要的損耗，有效延長模板的使用壽命，降低模板更換的頻率，從而進(jìn)一步降低成本。全自動液壓爬模技術(shù)可在一定程度上提升高墩施工的成品質(zhì)量，它通過精準(zhǔn)的控制和監(jiān)測系統(tǒng)，能夠有效避免因施工過程中產(chǎn)生的偏差和錯誤，確?；炷翝仓木鶆蛐院头€(wěn)定性，最終得到更加優(yōu)質(zhì)、堅固的墩基。

本文介紹全自動液壓爬模技術(shù)的原理和特點(diǎn)，分析其在高墩施工中的適用性和優(yōu)勢。通過對案例進(jìn)行分析，總結(jié)全自動液壓爬模技術(shù)在高墩施工中的優(yōu)勢和應(yīng)用效果，提出相應(yīng)的安全措施。

1 全自動液壓爬模技術(shù)特點(diǎn)與優(yōu)勢

1.1 全自動液壓爬模技術(shù)特點(diǎn)

綜合來看，全自動液壓爬模技術(shù)具備以下4個特點(diǎn)：一是自動化程度高。全自動液壓爬模技術(shù)采用液壓系統(tǒng)控制模板的升降和移動，實(shí)現(xiàn)全自動化施工，減少了人工干預(yù)，提高了施工效率和質(zhì)量。二是靈活性強(qiáng)?？梢愿鶕?jù)不同的施工需要進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)模板的靈活升降和移動，適用于不同高度、不同形狀的墩身施工。三是穩(wěn)定性好。采用液壓系統(tǒng)控制模板的升降和移動，具有穩(wěn)定性好、精度高等優(yōu)點(diǎn)，能夠保證施工質(zhì)量和進(jìn)度。四是操作簡便。采用PLC控制系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，操作簡便，能夠提高工作效率和減少人員勞動強(qiáng)度。

1.2 全自動液壓爬模技術(shù)優(yōu)勢

全自動液壓爬模技術(shù)優(yōu)勢表現(xiàn)在以下3各方面：一是有利于提高施工效率和質(zhì)量。全自動液壓爬模技術(shù)采用全自動化施工方式，有利于提高施工效率和質(zhì)量。二是減少人工干預(yù)。采用全自動化施工方式，減少了人工干預(yù)，降低了勞動強(qiáng)度，提高了工作效率。三是降低環(huán)境影響。其采用液壓系統(tǒng)控制模板的升降和移動，減少了對周邊環(huán)境的影響。

2 全自動液壓爬模結(jié)構(gòu)組成及工作原理

2.1 全自動液壓爬模組成

2.1.1 液壓系統(tǒng)

全自動液壓爬模技術(shù)是一種利用液壓系統(tǒng)控制模板升降和移動的全自動化施工技術(shù)，在高墩施工中發(fā)揮著重要作用[1]。其液壓系統(tǒng)主要由油箱、液壓泵、電動機(jī)、閥組等組成。電動機(jī)作為動力源，用于驅(qū)動液壓泵的運(yùn)轉(zhuǎn)。液壓泵是液壓系統(tǒng)的心臟，通過將電動機(jī)傳遞的動力轉(zhuǎn)換為液壓能量，將液壓油從油箱中抽出，并通過管道輸送到9Bz5pXaKit1D2qdRcwwL+g==各個液壓缸中去。液壓缸則用于控制模板的升降和移動。油箱是儲存液壓油的地方，也是混合氣體和雜質(zhì)的收集器，起到過濾和冷卻油液的作用。閥組是液壓系統(tǒng)的控制中樞，通過控制液壓油的流向和壓力來實(shí)現(xiàn)對模板升降和移動的精確控制。

在實(shí)際工程中，通過調(diào)整液壓系統(tǒng)中的壓力、流量和速度等參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對模板升降和移動的精確控制。在高墩施工中，采用全自動液壓爬模技術(shù)，通過電腦程序預(yù)設(shè)，精確控制模板的升降高度、升降速度和升降壓力，不僅有助于提高工作效率，還可降低人為操作導(dǎo)致的風(fēng)險。

2.1.2 模板結(jié)構(gòu)

模板結(jié)構(gòu)主要由支撐架、模板、鋼絲繩等組成。在高墩施工中，支撐架是重要的組成部_{ap5qxMf4e9D1EkZXVWGxsw==}分，通常采用堅固的鋼結(jié)構(gòu)，以能夠承受較大的質(zhì)量和風(fēng)荷載，保證施工過程的安全性和穩(wěn)定性。支撐架設(shè)計和制造時，需要考慮到不同施工環(huán)境和要求，確保它具有足夠的強(qiáng)度和剛度，能夠有效地支撐和固定模板。

模板作為整個結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部件，其質(zhì)量和精度直接影響到施工的效率和質(zhì)量。模板一般由高密度木材制成，具有較高的強(qiáng)度和耐磨性。在使用過程中，需要定期進(jìn)行檢查和維護(hù)，確保其完好無損，以保證施工的準(zhǔn)確性和安全性。模板的形狀和尺寸應(yīng)該與所需構(gòu)件的形狀和尺寸相匹配，使得施工過程更加簡便和高效。

鋼絲繩在模板結(jié)構(gòu)中起著連接和控制的重要作用。它用于連接模板和支撐架，并通過液壓系統(tǒng)控制鋼絲繩的拉伸和松弛，實(shí)現(xiàn)模板的升降和移動。鋼絲繩需具有高強(qiáng)度和耐腐蝕性，能夠承受較大的拉力，確保模板的升降和移動的穩(wěn)定性和安全性。

除了支撐架、模板和鋼絲繩，模板結(jié)構(gòu)中還可能包括其他附屬部件，如螺栓、連接件等。這些附屬部件的選擇和使用也對模板的穩(wěn)定性和安全性有著重要影響。在模板結(jié)構(gòu)的設(shè)計和制造過程中，需對各個組成部分進(jìn)行合理配置和耐久度評估，以確保整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和持久性。

2.1.3 PLC控制系統(tǒng)

PLC（可編程邏輯控制器）控制系統(tǒng)是現(xiàn)代自動化領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的一種控制裝置，由中央處理器、輸入輸出模塊、通信模塊等組成。這些組件相互配合，共同完成對機(jī)械設(shè)備、生產(chǎn)線等系統(tǒng)的精確控制和監(jiān)測。中央處理器作為PLC控制系統(tǒng)的核心部件，承擔(dān)著整個系統(tǒng)的控制任務(wù)，負(fù)責(zé)解析程序、處理邏輯運(yùn)算，并確保各個模塊的協(xié)調(diào)運(yùn)作，是PLC控制系統(tǒng)的智能大腦。

輸入輸出模塊是PLC控制系統(tǒng)中非常重要的一部分，它連接傳感器、執(zhí)行器等外部設(shè)備，并將外部輸入信號轉(zhuǎn)換為內(nèi)部數(shù)字信號進(jìn)行處理。通過輸入輸出模塊，PLC控制系統(tǒng)可以獲取現(xiàn)場各種物理量的信息，并根據(jù)預(yù)設(shè)的邏輯進(jìn)行相應(yīng)的控制操作。輸入輸出模塊不僅起到數(shù)據(jù)采集的作用，還能實(shí)時控制液壓系統(tǒng)的工作狀態(tài)，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性。

通信模塊用于實(shí)現(xiàn)PLC控制系統(tǒng)與上位機(jī)，或與其他外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交換和通信。通過通信模塊，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、遠(yuǎn)程診斷和遠(yuǎn)程控制等功能，極大地提高了系統(tǒng)的智能化和便捷性。同時，通信模塊還擴(kuò)展了PLC控制系統(tǒng)的功能，使得系統(tǒng)可以與其他自動化設(shè)備、機(jī)器人等進(jìn)行聯(lián)動，實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的生產(chǎn)流程和控制模式。

2.1.4 爬模系統(tǒng)

爬模系統(tǒng)由大面積模板體系、爬升主體及鋼結(jié)構(gòu)工作平臺構(gòu)成。大面積模板體系通過鋼梁結(jié)構(gòu)與爬升主體相連，液壓自動爬架設(shè)4個工作平臺。平臺之間采用固定扶梯相連，在同一平面上，平臺間連成一條貫穿的通道。

爬升裝置由液壓缸驅(qū)動，液壓頂升系統(tǒng)依靠多臺液壓液壓缸、相關(guān)的控制部件組成，用于完成提升工作。設(shè)置在墩柱一周的爬升裝置均需同步爬升，以帶動大面板模板共同均勻上升。單個液壓缸通過控制調(diào)節(jié)器相互協(xié)調(diào)同步工作。

2.2 全自動液壓爬模技術(shù)工作原理

2.2.1 作業(yè)流程

全自動液壓爬模技術(shù)作業(yè)流程如下：一是模板安裝。將模板安裝在支撐架上，并通過鋼絲繩連接。二是液壓系統(tǒng)啟動。啟動液壓系統(tǒng)，使液壓泵開始工作，將液壓油輸送到各個液壓缸中。三是模板升降和移動。通過PLC控制系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)模板的自動升降和移動。四是結(jié)束施工。當(dāng)施工完成后，關(guān)閉液壓系統(tǒng)，進(jìn)行模板的拆卸和維護(hù)。

2.2.2 爬模系統(tǒng)安裝流程

爬模系統(tǒng)安裝流程如下：墩身首節(jié)合模澆筑→掛板安裝、插入預(yù)埋爬錐→附墻裝置安裝、爬架安裝→安全橫梁、防墜保險楔安裝→模板后移裝置安裝→模板校準(zhǔn)、第二節(jié)澆筑→模板后移、附墻裝置安裝→模板爬升、吊裝平臺安裝→各環(huán)節(jié)檢查、重復(fù)以上操作。

2.2.3 總體爬升流程

總體爬升流程如下：凝土澆筑完成→拆模后移→安裝附墻裝置→提升導(dǎo)軌→爬升架體→綁扎鋼筋→模板清理刷脫模劑→固定預(yù)埋件→合?！鷿仓炷痢Ｅ滥idas模型如圖1所示。

3 全自動液壓爬模技術(shù)實(shí)例應(yīng)用

某跨越某山區(qū)深谷兩座公路橋梁工程部分橋墩高度達(dá)到了58～70m，屬于典型的高墩結(jié)構(gòu)。由于施工場地狹窄，吊裝作業(yè)難度大，采用傳統(tǒng)的翻模施工安全風(fēng)險高，墩身垂直精度難以滿足施工要求，經(jīng)研究決定采用全自動液壓爬模技術(shù)進(jìn)行施工。

3.1 施工要點(diǎn)

在該項目中，全自動液壓爬模技術(shù)主要用于薄壁空心高墩施工。首先，在施工前，將模板安裝在支撐架上，并通過鋼絲繩連接。其次，啟動液壓系統(tǒng)，使液壓泵開始工作，將液壓油輸送到各個液壓缸中。通過PLC控制系統(tǒng)對液壓系統(tǒng)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)模板的自動升降和移動。最后，在施工完成后關(guān)閉液壓系統(tǒng)，進(jìn)行模板的拆卸和維護(hù)。

3.2 應(yīng)用效果

用全自動液壓爬模技術(shù)使該項目的施工效率得到了顯著提高。具體而言，每2天循環(huán)升降高度達(dá)到了4.5～6m，相較于傳統(tǒng)的手動操作方式，施工效率提高了2～3倍。同時，由于液壓系統(tǒng)控制精度高、操作穩(wěn)定可靠，使得施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性得到有效保障。

采用全自動液壓爬模技術(shù)能夠有效降低人工干預(yù)，減少勞動強(qiáng)度，提高工作效率。在該項目中，采用該技術(shù)后施工人員數(shù)量減少了50%，大大降低了人力成本，同時也減少了安全事故的發(fā)生。全自動液壓爬模技術(shù)與傳統(tǒng)手動操作方式的施工效率對比如表1所示。

需要注意的是，在實(shí)際應(yīng)用全自動液壓爬模技術(shù)時，需要嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作，保證施工安全性和可靠性。同時，還需要加強(qiáng)對液壓系統(tǒng)的維護(hù)和保養(yǎng)，以便延長其使用壽命。

4 全自動液壓爬模應(yīng)用安全措施

在高墩施工中，存在著許多安全隱患，例如高處作業(yè)、大型機(jī)械操作、高空墜物等，這些安全隱患給施工人員的生命財產(chǎn)安全帶來了嚴(yán)重威脅。因此，在使用全自動液壓爬模技術(shù)進(jìn)行高墩施工時，必須采取一系列的安全措施，以保證施工過程的安全。

4.1 高墩施工中存在的安全隱患

高墩施工中存在的安全隱患主要包括以下幾個方面：高墩施工一般都是在較高的空間進(jìn)行，如不注意安全防護(hù)措施，易發(fā)生高空墜落事故。在高墩施工中，需要使用各種大型機(jī)械進(jìn)行施工，如履帶起重機(jī)、汽車起重機(jī)、塔機(jī)等，如果操作不當(dāng)容易引起機(jī)械故障或事故。在高墩施工中，可能會有工具、材料等從高處墜落，造成人員和設(shè)備的傷害。氣候條件也是高墩施工中需要注意的安全因素，如強(qiáng)風(fēng)、暴雨等極端天氣，容易造成施工現(xiàn)場危險。高墩施工中，需要設(shè)置安全通道，以便施工人員及時逃生。以上這些安全隱患，都需要采取一系列的安全措施來進(jìn)行有效的控制和預(yù)防。

4.2 全自動液壓爬模安全措施

在使用全自動液壓爬模技術(shù)進(jìn)行高墩施工時，需要采取以下安全措施：一是采取安全防護(hù)措施。在施工過程中，設(shè)立專人負(fù)責(zé)安全管理，對施工進(jìn)行全過程小時監(jiān)控。在施工現(xiàn)場設(shè)置安全警示標(biāo)志，劃定吊裝安全區(qū)域，設(shè)置安全網(wǎng)和安全帶等防護(hù)設(shè)備，確保施工人員在高處作業(yè)時的安全。二是規(guī)范操作。需對施工人員進(jìn)行操作規(guī)程的培訓(xùn)，確保操作規(guī)范、安全。三是及時對設(shè)備進(jìn)行維護(hù)。在施工前，必須對設(shè)備進(jìn)行檢查，確保設(shè)備運(yùn)行正常，避免設(shè)備故障引起的事故。四是配備應(yīng)急設(shè)備。在施工現(xiàn)場配備應(yīng)急設(shè)備，如救生繩、救生器材等，并由專人負(fù)責(zé)應(yīng)急事故的處理。五是不良天氣嚴(yán)禁施工。在施工前，必須檢查氣候條件是否適宜施工，如遇極端大風(fēng)超過7級以上天氣，必須停止施工。

5 結(jié)束語

本文在介紹全自動液壓爬模技術(shù)原理和結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，分析其在高墩施工中的適用性和優(yōu)勢。通過對案例進(jìn)行分析，總結(jié)全自動液壓爬模技術(shù)在高墩施工中的優(yōu)勢和應(yīng)用效果，提出相應(yīng)的安全保障措施。全自動液壓爬模技術(shù)在高墩施工中具有廣泛的應(yīng)用前景，隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和完善，相信該技術(shù)將會為高墩施工帶來更多的便利和安全保障。

參考文獻(xiàn)

[1] 王衛(wèi)東，郝亞軍，王海濱.全自動液壓爬模在高墩施工中的應(yīng)用技術(shù)探討[J].建筑技術(shù)， 2020（3）：79-81.