双肢薄壁实心高墩自爬模施工技术

卓 志 伟

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)



双肢薄壁实心高墩自爬模施工技术

卓 志 伟

(山西平阳路桥有限公司，山西 临汾 041000)

结合清川河大桥工程实例，介绍了双肢薄壁实心高墩自爬模的主要特点与施工原理，并简述了该系统的组成要素，分析了爬模系统安装及操作技术，提高了高墩的施工效率，降低了施工人员劳动强度。

刚构桥，自爬模体系，施工技术，爬架

1 工程概况

清川河大桥是一座跨径布置为60 m+2×95 m+60 m的预应力混凝土连续刚构桥。2号主墩左右线墩高分别为71 m，73 m，主墩采用矩形截面双肢薄壁墩，截面尺寸为7 m×2 m，纵向双肢采用中系梁连接。墩身混凝土标号为C40。墩身主筋采用φ28螺纹钢，断面钢筋为1 056根。该墩柱具有双肢间距小，施工干扰大，钢筋布置密集等施工特点。

2 自爬模主要特点

液压自爬模板体系为我项目部专业技术人员根据清川河大桥薄壁高墩施工特点设计，满足了工程实际需要。本模板系统具有以下特点：

1)在爬升方面，液压自爬模的稳定性和整体爬升性能良好，爬升的操作过程较为简便，运行平稳，具有较高的安全性，模板自爬,大大降低了塔吊的吊次，可节省大量工时和材料，工人劳动强度低。

2)自爬模体系由多层平台组成，每上下的两层平台之间，都有楼梯可以通行，在各层的平台中，还全部设有安全网、安全护栏等安全设施，在施工过程当中，封闭了爬模与墩柱之间的缝隙，从而避免了高空坠物的危险。仅在爬模最下部设有电梯入口平台，用于施工人员乘坐电梯上下墩身，为施工人员提供了较好的安全保证。

3)自爬模模板体系采用木模板体系。自爬模模板体系在车间进行组装，到达施工现场后再直接安装，其自重较小。模板的闭合与调位以及脱模等工序，借助爬架上的模板悬挂和纵横向的调节系统完成，在纠偏方面操作过程较为简单，效率高，误差非常小，而且可以一层一层的纠偏、消除误差。模板所使用的面板在质量方面非常理想，对混凝土表面的缺陷能够起到很好的预防作用，有效减少缺陷，使混凝土保持良好的结构完整性及外观。再者就是木模板的板面非常的光洁、平整，板缝整齐，不仅可以使施工具有良好的美观性，同时还方便清理。

4)在安装方面，所有的主体结构连接，均采用销轴、螺栓经杆件进行连接安装，所以过程十分的简便，而且拆卸以及运输也同样的较为便捷。

5)爬模系统重复利用率高，能有效降低工程成本。

3 施工原理

在运行过程当中，导轨、爬架受液压油缸作用，被交替的顶升起来，从而实现自爬模的顶升运动[1]。机器结构的设计使爬模架和导轨成为了两个相互独立的组成部分，以便进行相对运动，在爬模架工作的时候，它与导轨之间不存在相互运动，都被埋件支座支撑着。在退模之后，受力螺栓和挂座体及埋件支座等部件及时的安装在爬锥上，并对轭棘爪进行上下方向的调整，从而实现对导轨的顶升，等到这一步的操作完成之后，导轨被顶升到预定的位置，即该埋件的支座之上，再由工作人员将下一层平台中的埋件支座、爬锥等拆除。将爬模架上的所有拉结完全的拆除之后，就可开始进行顶升操作，此时导轨的位置是不会变化的，在对棘爪进行了上下方向的调节之后，将油缸启动，使爬模架运动起来，并与导轨呈相对运动，其二者相互附墙，相互的提升对方，就可以将爬模架提升上去到达施工所需的位置。

4 主要施工技术

4.1 液压自爬模系统构成

从系统的组成方面来讲，液压爬架以及模板体系是整个液压自爬模的主要组成部分，其具体的系统构造见图1。

4.1.1 模板主要构成

墩身模板采用木梁胶合板体系，模板配置高度为6.1 m，标准浇筑高度为6 m。模板面板采用18 mm厚胶合板，竖肋为工字木梁，横楞为双根[14槽钢，对拉杆直径为20 mm。在单独一块的模板中，自攻螺丝与地板钉，对竖肋和胶合板起着连接的作用，而连接爪则对竖肋和横楞起着连接作用。如果是数块的模板，则采用芯带对其进行连接，并采用芯带销对其进行固定，这可以很好的确保数块模板之间的整体性。模板允许混凝土侧压力为60 kN/m2。

4.1.2 液压爬架主要构成

液压爬架为多层钢结构杆件桁架，木质平台结构。既可用于提升模板、支模、脱模，又是墩身施工的操作平台。爬架通过锚固件悬挂于已浇筑墩身上，模板通过爬架上的吊杆和螺旋斜撑支撑在爬架平台上。

液压爬架主要由工作平台、液压爬升装置和锚固悬挂件组成。

工作平台包括电梯入口平台、主操作平台，其均位于1层，同时还包括下部操作平台，位于2层，最后还包括上部操作平台，位于3层。每一层平台之间的距离为2.2 m，主操作平台的宽度为3.5 m。

液压爬升装置包括爬升导轨、液压系统及其他配套设备。

从液压自爬模的埋件组成部分来讲，其主要包括了高强度螺杆、爬锥、埋件板以及受力螺栓等。

4.2 爬模系统安装

4.2.1 模板的组拼与安装

液压自爬模所使用到的模板在组拼上非常的快捷和简单，不需要过多的复杂操作，其主要的程序如下所示：

第一步，对拼装平台进行搭设，确保平台的平整度，高低误差不能超过2 mm；第二步，严格根据设计图纸所示，对造型木、木工字梁、钢围檩进行正确的位置安放，利用螺栓对木工字梁、钢围檩进行连接；第三步，通过钢围檩预设的限位装置，将面板铺放在木工字梁上，同时做好固定；第四步，将对拉螺杆孔的位置，在模板上精准的确定出来，然后进行对应的钻孔操作，钻孔完成之后，对其内壁进行油漆涂刷。

在模板的安装过程当中，需要利用到塔吊将其吊起，同时悬挂于螺旋撑杆及爬架专用移动轨道上。

外模采用D20对拉杆进行连接整体，拉杆设相应直径的PVC套管，施工完毕后，抽出拉杆，用砂浆填补拉杆孔。外侧模阳角处模板通过45°的D20斜拉杆进行连接，角部做成企口式，角部模板贴上海绵条，能有效保证模板角部不胀开和漏浆。

4.2.2 架体组拼与安装

1)架体组拼。以平台为单元，对架体进行后场组拼，在后场组拼完成之后，如果施工现场有需要，再将其运输至前场，根据实际情况进行安装。

2)架体现场安装。在架体现场安装的过程当中，需要最为注意的一个环节是主平台的挂设，主平台悬挂点如图2所示，在实际的施工过程当中，有以下几个要点需要注意。

第一是爬架头和爬架之间采用轴销作连接；第二是在混凝土结构面上，将悬挂靴固定到位；第三是进行嵌入式挂靴的安装，应当将把柄按下，确定其被锁定；第四是在嵌入式挂靴中插入悬挂销插，并且要进行旋转固定；第五是在悬挂销挂上在后场已经组拼完成的爬架系统，期间需要利用到吊车；最后是插入安全销，在嵌入式挂靴上锁紧爬架，对承压丝杆进行适当的调节，同时还需要调节爬架及结构物相互之间的垂直度，使其与设计要求能够完全保持一致。

4.2.3 液压系统的安装与调试

液压系统的安装。

在安装液压系统的过程当中，需要分顺序依次进行，首先是在爬架预设的位置上对液压动力柜进行准确、牢固的安装，然后是对主管进行安装，再安装分支器，分支器安装完成之后将分支管接在分支器上，最后是安装液压油缸，并将其与分支管正确的连接起来，所有的操作都完成之后，方可接通电源。

4.2.4 导轨安装

对于导轨的安装相比于其他的一些部件较为简单，但是同样需要利用到塔吊，而且要按照从上到下的基本顺序。

4.2.5 爬架附墙预埋件安装

在模板就位前，通过模板面板上的孔，用安装螺栓M36×50从模板背面将爬锥M36/D20固定于模板面板上，混凝土浇筑后，卸下M36的螺栓，模板后移，将受力螺栓安装在爬锥上。将支架卡在受力螺栓上，插上销子，爬模爬升完毕后，人在塔吊平台上用套筒扳手和爬锥专用拆卸工具将受力螺栓和爬锥取出，以便重复利用，同时用砂浆抹好由爬锥留下的孔。爬锥上均匀涂脱模剂，防止爬锥拆卸困难，埋件安装施工流程：1)按图组装锚定总成，用安装螺栓将其固定在模板上；2)组装结束；3)浇筑完成后，卸下安装螺栓M36×50，退模；4)就位挂座体。埋件安装示意图如图3所示。

4.3 爬模系统的操作和使用

4.3.1 导轨爬升

爬模系统的爬升要求值为10 MPa以上，所以在施工过程当中，必须要确保新浇节段混凝土的强度达到这个要求，然后才能爬升导轨。爬升过程需要按照以下步骤与要点进行：

第一步，做好导轨爬升的相关准备工作；第二步，将液压油缸的进油阀门打开，并启动液压控制柜，将位于导轨顶处的插销拆除，然后正式进行爬升,在完成了一段顶升运动之后，需要确认顶升的位置是否准确，确定无误过后，再进行下一段的操作；第三步，顶升到预定的位置之后，将插销重新插上，基本顺序为先右后左，然后再下降导轨，使悬挂能够和插销完全的接触；第四步，以上所有操作结束之后，代表爬升完成，关闭相关的装置，切断电源。

4.3.2 爬架架体及模板的爬升

导轨爬升到位后方可进行爬架架体及模板的爬升，其爬升的主要步骤及要点为：

第一步，做好爬升前的相关准备工作，如清理不必要的荷载，使变液压油缸上下顶升弹簧装置状态向下，解除相关的连接件等；第二步，将进油阀门打开，并启动液压控制柜，将安全插销拔除，进行架体爬升；第三步，完成两三个行程段的爬升之后，将悬挂插销拔除；第四步，到达预期的位置之后，将安全插销、悬挂插销等全部插上，并对承压丝杆进行调节，使其能够顶紧混凝土面；第五步，关闭相关的装置，切断电源。

在整个过程当中，要有专门的工作人员负责观察爬升状况，如果有异常，应立即停机进行检查维护。

4.3.3 模板关闭和脱开

在模板的操作过程当中，需使用调整斜撑丝杆、移动模板悬吊装置来关闭模板，通过对横向拉杆的调节，可以使模板间的竖向接缝变得紧密。通过设置在爬架上水平撑杆及楔形垫块将模板底部顶紧已浇混凝土面；在脱模的过程当中，要首先将相关的固定装置和连接装置解除，再利用拉杆和斜撑丝杆将模板缓慢脱开。

5 结语

液压爬模的使用，可以显著提高施工作业效率和质量，保证施工作业的安全性，其虽然一次性的成本投入较高，但是在后期可以有效减少人力劳动成本和辅助设施。在墩身的施工中，采用该液压爬模施工，每月可完成4个～5个节段，施工费用降低明显。

它具有操作方便，易掌握，成本低，工期短，安全，墩柱外观质量好等特点。实践表明，液压自爬模应用于双肢薄壁实心高墩施工是成功的，可供类似桥梁施工参考。

[1] 李庆和.浅谈建筑工程中的爬模施工技术[J].中国新技术新产品,2011(24)：185.

Self-climbing molding construction technology of double-leg thin-walled high-pier

Zhuo Zhiwei

(ShanxiPingyangHighwayBridgeCo.,Ltd,Linfen041000,China)

Combining with Qingchuan river bridge engineering example, the paper introduces self-climbing molding features and construction principles of double-leg thin-walled high-pier, describes its compositional elements, and analyzes self-climbing molding system installation and operation technologies, which improves the high-pier construction efficiency and reduces the construction staff labor intensity.

rigid-frame bridge, self-climbing molding system, construction technology, climbing-formwork

1009-6825(2017)09-0165-03

2017-01-16

卓志伟(1979- )，男，工程师

U445

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