液压爬模在小型排架墩施工中的应用

曾利强

摘要：液压自动爬模施工工艺，是集高速度、高质量、高安全、高效益于一体的施工方法。液压爬模不仅在高层建筑施工中有很好的应用，在高速公路中截面比较大的矩形方墩、空心薄壁墩及索塔中也得以很好的应用，目前在截面比较小的小型排架墩施工中也可以得以充分的应用。

【关键词】液压爬模；高层建筑；施工技术

液压爬模作为一种先进的模板施工技术，对于提高施工效率、降低模板消耗及成本，保证施工质量、保证施工安全方面上都具有十分重要的意义，在高速公路高墩设计中，为了节约施工成本，桥梁高墩采用双柱式小方墩或多根小方墩，小方墩之间采用中系梁进行连接，中系梁上下10米左右布置，小方墩之间的中系梁随道墩高的不同，中系梁布置一根或多根，在以往高速公路施工中，对于小型排架墩施工往往采用翻模进行施工，然而采用翻模进行施工安全隐患比较大，因此省质检局下发了《黔交质【2017】59号】文，限制使用的淘汰工艺清单中明确桥梁施工中，墩柱超过40米的矩形墩施工限制使用翻模，推荐使用爬模进行高墩的施工。

1.工程概况

湄潭至石阡高速公路MSTJ-7合同段起讫桩号K80+737～K93+600，路线全长12.86公里，本合同段蔡家坝2号大桥、独木大桥两座桥设计有小型排架方墩，方墩为双柱式墩，每个墩设置3道中系梁，柱间距6.7m，墩高31.9～47.8m。

2.施工总体方案

小方墩截尺寸为2.2×2.2m、2.2×2.6m，柱间距6.7m，两小方墩之间采用中系梁连接，上下中系梁之间的距离约10米，中系梁以下双柱式方墩采用爬模施工，施工到中系梁处时，拆除液压爬模的内侧模板，换上中系梁模板的底模及侧模，然后采用穿心棒法进行中系梁施工，穿心棒预留孔在方墩混凝土施工时，提前预埋。中系梁混凝土施工完毕后，提升爬模到中系梁上节段，安装上爬模内侧模板，继续采用爬模进行小方墩的施工。通过以上循环，完成所有方墩和中系梁的施工，直至盖梁底结束。

結合现场实际情况及以往的施工经验，桥梁高墩主要采用的施工工艺如下：（1）中系梁、盖梁：预留孔洞穿钢棒搭设支架施工。（2）矩形实体墩：无支架液压爬模施工工艺，每次浇筑高度2.25m。（3）混凝土浇筑：混凝土采用天泵车浇筑或者塔吊+料斗浇筑。（4）钢筋连接：主筋接长采用套筒，箍筋采用绑扎或者点焊。（5）上下通道：人员上下通道采用专业厂家生产的Z字形安全爬梯。（6）材料吊运：钢筋、模板等材料上下垂直吊运主要采用塔吊。

3.爬模施工工艺介绍

3.1爬模施工工艺流程

小型排架墩采用液压爬模施工工艺，左右侧墩柱同时施工，每次钢筋施工4.5米，混凝土浇筑高度2.25m，爬模施工到中系梁位置时，拆除内侧模板，搭设中系梁支架，进行中系梁施工。施工工艺流程如下：承台凿毛--测量放线--墩身首节段施工--爬模架体第一步安装--墩身第二节段施工--架体第二步安装--爬模架体爬升--第三节段施工--爬架安装完毕--爬架多次爬升（完成墩身正常段施工）--墩顶施工--爬模系统拆除。

3.2爬模施工原理

液压爬模的动力来源是本身自带的液压顶升系统，以达到一定强度（15MPa）的剪力墙作为承载体，利用千斤顶的提杆导轨，利用千斤顶的提模功能提升爬升支架，通过液压系统实现模板架体与导轨间形成互爬，从而使液压自爬模稳步向上爬升；再以液压油缸为动力，实现模板的水平进退。

3.3液压爬模系统

为了节约模板施工成本，本项目液压爬模模板由现有的翻模在施工现场改装而成，翻模加上液压爬升系统，便改装成小方墩液压爬模，由于方墩截面尺寸为2.2×2.2和2.2×2.6米，截面尺寸比较小，为了模板施工稳定，小方墩模板每个循环浇注高度采用2.25米，每个方墩采用2个爬架组成，左、右侧方墩液压爬模通过上横梁及平台系统将左、右墩液压爬模连成一个整体，便于提高模板提升过程中的稳定性。液压自爬模主要分为模板系统、架体系统、埋件系统、液压系统四部分组成。

3.3.1模板系统。墩柱模板均采用翻模改装而成，标准模板高2.35m。面板采用6mm钢板，横筋采用δ8×80mm扁钢，竖筋采用[8槽钢，连接筋采用∠80的等边角钢，横筋间距25cm，竖筋间距25cm，连接采用M20高强度螺栓。背楞采用双[16槽钢，每80cm设置一道，背楞拉杆采用φ20圆钢。模板进场后进行试拼编号，并在检查验收合格后方可使用。

3.3.2架体系统。架体系统主要由承重三角架、后移部分、作业平台、附墙承重装置、附墙撑、导轨和主背楞标准节组成。作业平台分三层，顶层平台与模板形成整体固定，主要用于绑扎钢筋及浇筑混凝土，中层平台与下层平台与架体承受重三角架固定，中层平台主要用于关模加固及后移退模，下层平台主要用于爬模液压操作及混凝土修饰养生。平台宽度为1米，平台上面放置φ12的钢筋焊接成的钢筋网，底面满铺竹胶板，在施工平台外缘周边设1.2m高护栏，栏杆外侧至模板底部用安全网封闭。

3.3.3埋件系统。主要由埋件板、高强螺杆、受力螺栓、垫圈和爬锥组成，其中受力螺栓、垫圈和爬锥可周转使用。（见图1）

3.3.4液压系统。主要由液压泵站控制台、液压油缸、同步阀、液压胶管、液压阀和配电装置组成。是架体提升时的动力来源，防坠爬升器实现提升爬模架或导轨的功能转换。

3.4液压爬模施工

（1）墩身首节施工。首节采用自爬模钢模板，采用模板拉杆、钢管脚手架支持，主要用于临时固定接长钢筋及起始段模板，并为模板支、拆及安装爬模搭设简易操作平台之用。模板外支撑通过拉杆配合钢管进行支撑。在首节混凝土中埋设液压爬模的埋件系统，然后浇筑混凝土。

（2）第二节段混凝土施工。用塔吊辅助拆除首节模板，在混凝土脱模后强度达到20MPa后，安装下架体及第二节段模板并调整到位，并在内外模板上安装下一节段预埋件，浇筑第二节段混凝土。

（3）在第二节段混凝土强度达到20MP以上后，依次安装爬升装置、轨道及下支撑并进行调整，安装下吊架。最后进行液压控制系统的安装及调试。

（4）液压自爬模爬升循环。混凝土浇筑完成→绑扎钢筋→模板拆模后移→安装附墙装置→爬升导轨→爬升架体→模板清理刷脱模剂→预埋件固定在模板上→合模→浇筑混凝土。

（5）模板拆除。结构施工完毕，即可对爬模进行拆除，拆除控制吊重满足塔吊吊装要求。

4.施工效果

本项目柴家坝II号大桥小方墩采用液压爬模施工已完毕，每排方墩采用两套液压自动爬模系统进行施工，脱模后，墩身混凝土表面平整、光滑，色调均匀，无蜂窝麻面，施工接缝处无明显的错台现象，经检测其垂直度精度高，完全满足质检规范要求，其优良的外观质量受到了一致好评。

5.结束语

经过对多种施工方案的比选，小型排架小方墩采用采用液压爬模施工方案进行墩身施工，成功地克服了受中系梁的影响，施工工艺符合并满足国家规范和相关技术标准要求，施工比较灵活、轻便、安全，并使立面结构施工简单化、标准化和程序化，减少了按常规施工所需的大量反复装拆、吊运和更换所带来的时间消耗和成本损失，并能使塔吊有更多的时间来进行钢筋和其它周转材料的运输，大大提高了施工功效。

【参考文献】

[1]石宏伟，卢刚旭.液压爬模施工工艺要点探讨[J].黑龙江交通科技，2019，42（03）：135-136.

[2]杨德生，王小安，扶新立.液压爬模自动连续爬升控制技术研究[J].建筑机械化，2019，40（07）：21-23.