高墩桥梁建设中爬模工法的应用及质量控制

罗颖杰

(四川公路桥梁建设集团有限公司公路二分公司， 四川 成都 610000)

我国高等级公路建设规模不断扩大，里程逐渐增加，对桥梁工程施工质量的控制提出更高要求。但我国很多地区地势险峻，在修建高速公路过程中，需在陡坡及深沟中架设桥梁[1]。当前塔高和墩高分别在80m及180m以上的桥梁工程逐渐增多，随着桥梁墩身增高，桥梁高墩这一主体施工工程的作业难度也在增大，如何采用有效的工艺施工，确保施工质量，成为本文研究的主要焦点。

1 爬模工法概述

“爬模工法”是一种将脚手架、模板支架合二为一的先进施工工艺。随着高墩桥梁建设工程数量和规模不断增大，爬模技术工法逐渐成为桥梁高墩工程建设中应用最为广泛的工艺之一。大多数大型桥梁建设工程施工难度大，具有大跨径特征，而桥位相对高差大，一般处于起伏跌宕的地形中[2]。因此，若采用传统工艺如大型组合钢模现场散装或拼装作业，不仅需要大量塔吊长时间高空吊运材料，而且存在工序占用久及加固时间长等技术难题。为保证施工质量，采用爬模工法进行作业，可有效降低人工劳动强度及模板加固、拼装及堆放压力。

基于上述技术优势和特点，近年来爬模技术逐步成为我国桥梁高墩工程建设及相关高耸结构物施工中较为先进的一种施工方法。在该施工工艺中，能够充分利用已完工主体结构，并能够省去脚手架搭设与拆除工艺。随着主体结构的上升，施工平台也逐渐升高。此外，爬模工艺结合了滑模与支模两种工艺特点，使桥梁工程建设施工过程更为简单，质量更为可靠，既省工又省时。

2 液压爬模系统结构组成与基本工作原理

在爬模工艺体系中，有吊爬模、电动爬模、手动爬模及液压爬模几种工艺类型，其中液压爬模系统由国外引进，其在我国很多高墩工程施工中得到广泛应用。而自动液压爬模系统主要由预埋件、导轨、操作平台及液压系统组成，液压自爬模板工艺在应用实施过程中，导轨和模架相对运动。

在桥梁高墩工程建设中，当模架需要爬升时，爬架与导轨会同时受到液压油缸的交替顶升作用，二者交替附墙，相互作用，共同促使模架爬升。当实施高墩桥梁灌注施工工序时，模架和导轨会在预埋件支座上有力支撑，由此固定导轨和模架。退模时，应先在爬锥上安装埋件支座、挂座体及受力螺栓等，然后上、下调整轭棘爪方向，使导轨升至预定区域，然后方可将爬锥、导轨下部的埋件支座全部拆除。模架顶升施工时，应先全部解除模架中的拉结，然后固定导轨，同时调整上、下棘爪方向，并将油缸启动，据此开始爬模架顶升施工[3]。

3 爬模工法在高墩桥梁建设中的应用

标准化配置的液压自爬模系统可适用于多种高墩桥梁建设施工场合，且装卸简单，爬升速度快，具有良好的安全性。某高墩大桥由于跨度长，墩身高，结构复杂，因此采用全液压自爬模工法施工。具体工艺应用情况如下所述：

3.1 组拼模架

按要求在搭设好的模架组拼平台中，安放并稳定连接造型木、木工字梁及钢围檩，同时，在模板背面中安置调节螺杆。为便于水平移动模板，应在模板底部安装滑道。塔柱模板应选用大块模板，清理干净模板表面杂物后，涂抹脱模剂。然后，由专人现场拼装模架。组装完各构件后，应将各块件用起吊设备吊起安装。全部吊装作业应在白天由专人指挥完成；当施工遇到5级以上大风或雷电天气时，应立即停止作业。

3.2 浇筑混凝土

应按照设计高度首次进行混凝土浇筑作业，然后采用钢管脚手架支撑该节模板体系。在施工中，需固定并预埋好模板，应结合设计要求绑扎桥墩钢筋，并焊接、搭接。就位模板之前，应采用高强螺栓将爬锥、受力螺杆及埋件板等埋件系统，由模板面板中的孔临时固定埋件，然后使用插入式振动棒，密实、分层浇筑振捣混凝土。

3.3 第一次提升模架

在首次提升模架时，当第一次浇筑混凝土的强度达6 MPa时，方可松动埋件螺栓。若要拆除支架或模板，应确保首次浇筑的混凝土强度达 10MPa，清理模板表面杂物后，应吊装爬架，并在相应的埋件点螺栓上挂起爬架；与此同时，可通过调整斜支撑来调整模板垂直度；待模板提升到位后，为防止混凝土浇筑时不错台与不漏浆，应对模板中的后移装置进行适当调整，由此确保提升后的模板下沿与上次浇筑的混凝土表面紧贴；第一次提升爬架之后，应及时安装施工平台，然后彻底清理可重复使用的埋件，然后安装施工平台。同时，还应清理可重复使用的下部埋件，以供下次重复使用。当混凝土表面产生麻面以及坑洞等质量问题时，应由人工进行修饰。拆模后，应及时养生混凝土，以防产生裂缝，并采用塑料薄模包裹混凝土表层，当膜内定时洒水养生。

3.4 二次模架提升及混凝土浇筑循环作业

应按照爬模工序循环进行各节段墩身施工，直至墩顶，然后将模架拆除。在爬升作业中，应将专用脱模剂涂抹于模板面板表面，保护模板；同时，还应采用掺有固化剂的腻子或树脂填补模板中的破损部位，尽量不采用铁质铲清除模板破损部位；安装完模板之后，应采用对拉螺杆拉紧模板断面转角处，以提升模板安装结构整体性。在循环施工过程中，应确保脚手架结构安全，同时，还需牢固绑扎脚手架与平台跳板，以防悬挑；并将防坠安全网设于桥梁墩身四周区域，通过围栏进行保护。为防止高空坠落，应避免上、下同时进行作业，不可将重物堆放于模板挑架上，且在起吊模板时，应防止提升模板碰撞爬架。在此过程中，自动液压爬模系统应按照“合模→混凝土浇筑→脱模→爬升”这一过程进行循环爬升40min，直至到达标高位置。

4 高墩桥梁建设中爬模工法的质量控制分析

在质量控制过程中，应采取如下措施：

不得随意变更施工方案，技术人员应佩戴安全帽与安全带；

爬架附墙螺栓应选用高强度螺栓，当混凝土强度达1.2MPa时，应将对拉螺栓拆除；

在施工中，应坚持防偏纠偏，及时消除施工偏差，确保支承杆稳定、垂直；

在清理模板时，应从上自下层层涂刷油性隔离剂；为保证千斤顶正常运行，应经常注油润滑并清理支承杆，定期保养和更换；

应及时发现并调整垂直偏差，在爬升作业中，每爬升一定高度，应对千斤顶进行一次找平，并通过调节升降调节器调整千斤顶同步爬升标高偏差；

定期校正模板，并加固变形较大部位处的模板。

5 结束语

综上所述，经爬模工艺施工的桥墩结构复杂，单层面积较大。因此，在施工中应通过严格的质量控制措施保证桥墩垂直度。本文结合爬模工法的特点及工艺实施优点、技术原理等内容，将爬模工法应用于某大型高墩桥梁工程建设施工中，并采用防偏与纠偏措施进行施工质量控制，大大提升了工程主体结构垂直度。与此同时，确保操作平台中的荷载均匀分布，在模板爬升施工中结合偏差及时分析问题，找出问题成因， 并采取撤除或分散荷载的措施适度纠正荷载不均匀质量偏差，由此将模板爬升整体升降差控制在可控范围之内，取得了良好工程效益。

[1]王冬根.PHA法在斜拉桥索塔爬模工法中的应用研究[J].江汉大学学报(自然科学版),2018,46(04):356-362.

[2]化法奇.浅析爬模技术在桥梁高墩施工中的应用[J].科技经济市场，2015(5):18-19.

[3]底晓慧.桥梁高墩滑模与爬模施工工艺研究与应用[J].交通世界，2015(3):15-16.