桥梁高墩施工中爬模技术的应用

2010-12-31鲁斌熊娜

中国新技术新产品 2010年8期

鲁斌熊娜

（宜春市公路管理局，江西宜春 336000）

1 引言

爬模是爬升模板的简称，国外也叫跳模。它由爬升模板、爬架(也有的爬模没有爬架)和爬升设备三部分组成，在施工剪力墙体系、筒体体系和桥墩高耸结构中是一种有效的工具。由于具备自爬的能力，因此不需起重机械的吊运，这减少了施工中运输机械的吊运工作量。在自爬的模板上悬挂脚手架可省去施工过程中的外脚手架。综上，爬升模板能减少起重机械数量、加快施工速度，因此经济效益较好。

2 桥梁高墩施工技术爬模设计

2.1 爬模的结构组成

采用内爬外挂、分离模板、整体双臂双吊钩塔吊、液压爬升式爬模。主要有：网架主工作平台、双悬臂双吊钩塔吊、内外套架、内爬支脚机构、外挂L形支架、液压顶升及控制系统、模板及支撑系统以及配电设备等组成。

2.1.1 网架工作平台。它是整个爬模设备的工作平台，采用空间冈架式结构。上面安装中心塔吊，下面安装顶升爬架，四周安装L形支架，中间安装各种操纵控制、配电设备。它主要承担上面塔吊重量和吊料时变冲击力，下面液压缸通过外套架的顶升力，四周L形支架的支撑反力。整个同架结构构件采用万能角铁杆件和几种联板用螺栓连接的形式，这佯构件运输方便，组装拆卸也方便。

2.1.2 中心塔吊。联接在网架平台中心处，随着整个爬模的上升而一起上升。采用双悬臂双吊钩形式以减少配重，可双向上料并能旋转。上料方便，效率较高，具有一般塔吊的性能。

2.1.3 L形支架。上部联接于网架平台四周，下部与已凝固的墩壁联接，增加整体爬模的稳定性，并可作为墩身施工、养护、表面整修以及浇筑墩帽的脚手架，其结构采用型钢杆件和联接板拼接，拼拆方便。

2.1.4 内外套架。它是整个爬模体系的顶升传力机构，爬模的上升是靠内外套架间相对运动而不断爬升。为保证升降平隐.在内外套架间设有导向轮，导轮采用306轴承，调整方便，滚动自如。

2.1.5 内爬支脚机构。即上下槌架，是整体爬模设备的爬升机构，依靠上下爬架的交替上升，从而达到爬摸的升高。爬架采用箱型结构，受力状态好并可调整以适应各种不同截面，操作较方便。

2.1.6 液压顶升机构。它是整套爬模爬升的动力设备。采用单泵、双油缸并联、定量系统，体积小，重量轻，结构紧凑，起升平稳。既可实现提升作业，又可将整个内外套架、内爬腿沿内壁逐级爬下，以便在墩底解体，方便施工，安全可靠，省时省力。

2.2 工艺原理

以空心桥墩已凝固的混凝土墩壁为承力主体，内爬支脚机构的上下爬架及液压顶升油缸为爬升设备主体，油缸的活塞杆与下爬架铰接，缸体与上爬架铰接，上爬架与外套架联接而外套架又与网架工作平台联接，支撑整个爬模结构。通过油缸活塞杆与缸体间一个固定一个上升，上下爬架间也是一个固定，一个作相对运动，达到上爬架和外套架，下爬架和内套架交替爬升，从而达到爬模结构整体的爬升，就位、校正等工序。内爬支脚机构的上下爬架与墩壁的支点方式原设计在内壁直线段部位每隔1.5m留设四个爬窝，爬架上的爬靴支撑在爬窝内，达到承力支撑整体结构；或在爬窝位置上预埋穿墙螺栓，然后在其上联接支撑托架，上下爬架的爬靴支在托架上，以此为支撑点向上爬升。

3 桥梁高墩施工技术爬模施工

爬升模板（即爬模），是一种适用于现浇钢筋混凝土竖向（或倾斜）结构的模板工艺，具有大模板和滑动模板共同的优点，用途广泛。

3.1 爬模结构构成

整个爬模按功能分为承重架及墩身砼模型架两大部分。承重架由型钢、钢轨组成，承受模板传递的荷重，与墩身予埋件联接。承重架内有液压及爬行系统操作平台，是爬模顶升的关键部分，顶部设有主模型工作平台，下部平台可作修补墩身砼和拆除联结件用。墩身砼模型架，由型钢、模板或组合钢模，通过对穿螺栓与内模联接；顶部作墩身钢筋绑扎、提升内模、砼成型兼操作平台。

3.2 爬模施工的基本程序

3.2.1 准备工作：放墩中心线、模板边线、提升架中心线、提升架边线；绑扎一层钢筋，钢筋需高出模板顶口1.2m；模板板面刷脱模剂，机加工件加润滑油。

3.2.2 爬模组装：爬模可在地面上拼装成几组大件，利用辅助起重设备在基础段上进行组拼；也可利用单构件直接在基础段上拼装。组装过程中，应注意各大部件的组装顺序和精度要求，保证各连接件的紧固、各运动部位的润滑防尘等。并设立安全保护设施，确保组装工作的安全。

3.2.3 爬升工艺：根据爬模结构特点，模板配置两层大模板或组合钢模，按一循环一节模板施工。当上一节模板灌注完毕，经过10h左右养生，开始爬升，爬升就位后拆下部一节模板，同时进行钢筋绑扎，并把拆下的模板立在上节模板之上，再进行混凝土灌注、养生、爬模爬升等工序。如此往复循环，两节模板连续倒用，直至浇完整个墩身。

3.2.4 爬升导轨：（1）当墩身砼强度达到10MPa后，安装轨道上爬联结件，轨道表面抹黄油。检查千斤顶上、下弹簧装置；（2）经检查确认爬升条件具备后，开动油泵油缸进油，抽除导轨顶部插销，当导轨顶升一个行程后，检查相关构件，再进行一个循环。爬行间距到位后插上部插销，联接相关部件。

3.2.5 承重架及模形架爬行：（1）检查模形架各部位是否符合下一循环的工作要求，如拉杆拆除、模形表面、砼表面修补、涂油等；（2）打开油缸阀门，起动油泵，抽出外架和爬行架之间的联结插销，油缸进油，开始爬升外架；（3）当外架上升两个行程后，插上插销后，进行各部位检查是否处于正常状态。合格后进行下一个循环顶升工作，当承重架、模形架列位后，锁定承重架各相关部位；（4）承重架顶面为工作平台，在台面上设有模板可移轨道，在模形就位前进行钢筋绑扎、接长，利用模形就位后的顶部搭设工作平台，提升内模到位。

3.2.6 墩帽施工：当爬模网架主工作平台下平面高于墩顶设计标高30cm时停止爬升。爬模灌筑墩身施工至墩空心段顶标高时停止浇灌，并在墩壁的适当位置预埋连接螺栓；将墩壁内模拆除，并把L形外挂支架顶部杆件连接在预埋螺栓上，以此搭设墩帽外模板。对墩身内部，可将内爬升井架与网架平台拆开，内爬升机构下l-2节，然后拆除吊运至墩底。为保证模整体结构的稳定性，也可不拆开内爬井架与网架平台的联接，而将内爬井架的外套架的一节杆件嵌入桥墩帽里，并利用空心墩顶端内井架结构以及墩壁预埋螺栓支设实墩底模，仍利用爬模本身的塔吊完成墩顶实心段及墩帽施工。

3.2.7 拆模：爬模到墩顶后，可按爬模上爬相同的工艺进行下爬至墩底。先拆除模型段，再拆除承力架段，各部进行检修后保存或再次作业。模型架、承重架也可用吊机分块拆除落地。