谈液压爬模技术在太佳黄河大桥施工中的应用

刘泽林

(山西太佳黄河大桥建设管理处，山西吕梁 033200)

1 工程概况

太佳黄河大桥位于山西省临县克虎镇，是太佳高速与榆佳高速的连接节点，是山西省的重点控制性工程。大桥为6跨预应力连续刚构桥，跨径布置为(80+4×150+80)m。大桥主墩采用双肢实心墩结构，主墩纵向总宽度为10 m，横桥向宽度为7.0 m，两肢之间间距为5.0 m(5.6 m)，各主墩高度分别为13号墩103 m，14号墩105 m，15号墩109 m，16号墩112 m，17号墩88 m，其中13号～16号墩承台以上50 m范围内采用变截面，17号墩承台以上45 m范围内采用变截面，坡比1∶25。

2 液压爬模施工工艺

液压爬模施工工艺是一种针对钢筋混凝土高耸结构物(桥梁高墩、索塔)施工而研发的新工艺，该工艺主要原理为:爬模装置通过承载体(预埋件)支承在已施工的混凝土结构上，当新浇筑的混凝土脱模后，以液压油缸为动力，以导轨为爬升轨道，将爬模装置向上爬升一层，反复循环作业至施工完成。液压爬模施工工艺的特点为施工安全、操作简单，并且在模板体系安装完成后可以实现自动爬升，施工过程中不用再利用塔吊等起重设备进行吊装，同时该模板坡比调整方便，能够适用于各种变截面结构物施工。

2.1 爬模装置组成

爬模装置包含模板系统、架体与操作平台系统(包含预埋件)、液压爬升系统(包含电气控制系统)。模板系统用于混凝土浇筑，爬升系统用于爬架体系的转移爬升、预埋件梁体系统主要为工作平台及模板爬升轨道的预埋件组成，工作平台系统为施工人员提供安全的操作平台，也用小型施工机具的摆放场所。

2.1.1 模板系统

模板由面板(Visa板)、H20木工字梁、横向背楞和专用连接件组成;面板与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝正面连接，竖肋与横肋(双槽钢背楞)采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠(见图1)。

2.1.2 架体与操作平台系统

平台系统为通过螺栓及受力插销将加工定型的型钢结构连接在一起，形成作业平台支撑体系，然后在该体系上满铺木板形成封闭的工作平台，并在四周设置安全防护栏杆。架体及操作平台主要由承重三角架、后移装置、中平台、吊平台、主背楞组成(见图2)。

图1 卓良模板系统

图2 液压爬模架体与操作平台系统

2.1.3 液压爬升系统

液压系统主要有液压泵站控制台、液压油缸、同步阀、胶管、液压阀和配电装置。导轨是由两根［20及一组梯档组焊而成，爬升千斤顶最大行程30 cm，最大顶升力为10 t，每套爬模配置10台千斤顶，一台油泵，一个操作控制柜。

2.2 液压爬模工艺流程

液压爬模板施工工艺流程为:混凝土浇筑完后→绑扎下一模钢筋→拆模后移→安装附墙装置→提升导轨→爬升架体→模板清理刷脱模剂→合模→预埋预埋件→浇筑混凝土(见图3)。

图3 液压爬模施工工艺流程图

3 太佳黄河大桥液压爬模施工

太佳黄河大桥左幅为26个桥墩，右幅为23个桥墩，其中左右幅主墩(13号～17号)均为双肢实心墩(墩高88 m～112 m)，引桥左幅1号，4号，23号，24号，25号，26号，右幅1号，3号，4号，21号，22号，23号均为实心墩(墩高9 m～32 m)，其余引桥桥墩为空心墩(墩高40 m～72 m)，并且左右幅10号，11号，12号，18号为收坡结构，按1∶50的坡度收坡，其他结构均为等截面空心墩。现以15号主墩介绍液压爬模施工技术在太佳黄河大桥的施工应用。

3.1 模板分节高度及模板配置

3.1.1 模板分节高度

15号墩墩身高度112 m，0 m～50 m墩身按照1∶25收坡，并且在31 m，68 m位置各有1道系梁。结合上述数据，15号墩身模板设计高度为6.15 m，标准浇筑高度为6 m，总计共分为19个节段(见图4)。

图4 15号主墩浇筑分段层

3.1.2 模板配置

15号墩墩底两肢截面尺寸为10.68 m×5.34 m，墩顶标准断面截面尺寸为(7×2.5+7×2.5)m，根据截面尺寸，在长边方向配置3片支架及3块模板、短边方向配置2片支架及1块模板(如图5所示)。

图5 15号主墩模板及支架平面布置图

3.2 液压爬模施工安全技术措施

1)在雷雨、大风(8级以上)、大雾、大雪等恶劣天气情况下或者夜间光线不足时不得进行模板爬升作业。

2)必须在混凝土强度达到15 MPa后才能爬升模板，并在模板爬升前必须认真检查机械是否运转正常，保险插销是否安装到位，模板平台上是否有额外的荷载。

3)爬模操作人员须经过严格培训，经项目部安检部门认可后方能独立操作，并且模板爬升过程中由专人统一指挥。

4)爬模爬升时除了爬模操作人员外，其他人员一律必须离开爬模架，爬升到位后其他作业方可进行。同时爬模时下端四周3 m用警戒线围护，所有人员不得进入警戒区，以防高空有物体坠落。

4 液压爬模施工工艺的优点

1)该模板体系提供了全方位的操作平台，高空施工达到了全封闭式状态，大大降低安全风险，安全系数高。

2)模板体系抗风能力强、操作简单易懂，具有很强的安全性。

3)施工速度快(平均3 d 1模)，最快可以达到2 d 1模。除了拆、安装使用塔吊，在模板体系完善后其余时间不需使用塔吊，大大节约塔吊的使用次数同时也提高了施工速度。115 m高墩2.5个月施工完成。

4)模板面板好，浇筑完成的混凝土外观好，平整性好，表面有光泽。

5)模板体系通用性强，能够满足矩形、圆形等各种截面形式的结构物施工，同时能够适应各种坡比变化。

5 结语

液压爬模是目前国内墩身施工中较为先进的工艺，目前已广泛的应用于桥梁及民用建筑施工，此工艺具有施工安全、进度快、施工外观质量好的特点。太佳黄河大桥利用此工艺取得了较好的社会效益及工程效益，值得同类型桥梁施工借鉴。