浅谈高墩爬模内模体系整体提升施工技术

谢晓波

摘要：随着我国桥梁建设领域的飞速发展，桥梁标准化、机械化、智能化施工已日益发展。对于空心高墩施工，爬模作为一种机械化程度高的施工方式逐步登上了高墩施工的大舞台。文章结合郑万高铁湖北段10标神农溪双线大桥1#主墩爬模施工的实际情况及施工特点，就内模体系整体提升施工技术做了介绍，同时为保证施工质量，确保施工安全，缩短施工周期，最终确定采用电动葫芦辅助整体提升的技术，该技术可供类似工程借鉴。

关键词：桥梁;高墩;爬模;内模体系;整体提升;电动葫芦

Abstract： With the rapid development of the field of bridge construction in China， bridge standardization， mechanization and intelligent construction have been developed. For the construction of hollow high pier， climbing formwork， as a high degree of mechanization， has gradually stepped onto the stage of high pier construction.  Based on the actual situation and construction characteristics of the climbing formwork construction of the Main Pier 1# of Shennongxi Double-track Bridge in Hubei Section of Zhengzhou-Wanzhou High-speed Railway， this paper introduces the overall lifting construction technology of the internal formwork system. At the same time， in order to ensure the construction quality， ensure the construction safety and shorten the construction period， the electric hoist assisted overall lifting technology is finally adopted， which can be used for reference in similar projects.

Key words： bridge;high pier;climbing form;internal mold system;oerall improvement;electric hoist

0  引言

所谓爬模施工，就是利用液压爬升系统将模架体系整体顶升，安全便捷的完成拆、立模施工。如何在提升爬模内模体系安全及工效的前提下降低施工成本，是一个渐进探索的过程，内模体系若采用液压提升系统将大大增加爬模的整体成本，若采用吊装拆卸的方式则制约工期。通过摸索与实践，采用电动葫芦整体提升内模及内架体系，不仅解决了内模体系提升安全性问题，也在一定程度上降低了人工成本，最大限度的缩短了内模体系拆、立的周期[1-5]。本文依据郑万高铁湖北段10标神农溪双线大桥1#主墩高墩爬模的施工过程，将内模体系整体提升施工技术的应用进行阐述，仅供大家参考。

1  工程概况

神农溪双线大桥位于湖北省巴东县溪丘湾乡黄家包村，起始里程DK621+161.450，终点里程DK621+618.550，中心里程DK621+390.0，全长457.100m。本桥2墩2台，其中1#墩底截面长20m、宽9m，顶截面长14m、宽9m，墩高75m，矩形截面，横桥向左右侧外坡坡率1：25、内坡坡率1：50。

上部结构采用109m+220m+109m预应力混凝土刚构-拱组合结构，梁体截面为单箱双室、变高度、变截面箱梁。主拱拱肋计算跨度220m，设计矢高44m，矢跨比f/L=1/5，拱轴线采用二次抛物线，主拱为钢管混凝土结构，截面采用等高度哑铃形截面，截面高3.4m。全梁共设22组吊杆，吊杆顺桥向间距均为9.0m，横向间距均为12.0m。（图1）

2 内模整体提升施工

借鉴爬模外模系统的横移原理，内模走行系统就地取材，利用现有的槽钢、箱梁内模撑杆、钢板及套筒作为基本材料，简易拼裝制作而成，便捷实用。通过简易的轨道滑行制动模式，完成内模的内移脱离墩壁及提升后的就位工作[6-8]。

参照爬模爬架附墙挂座的原理，通过墩内壁预埋爬锥的方式，采用附墙挂座专用螺栓将钢支撑块安装于墩内壁，再利用爬模专用承重插销作为支撑块的撑杆，支撑整个内模体系。

同时借鉴爬模液压缸的液压爬升原理，内模体系通过6台10t电动葫芦整体吊装内模体系的3道主梁槽钢，通过6台电动葫芦提升的均衡性及同步性，将整个内模体系平稳的提升至指定位置，主梁穿过钢支撑块，插上承重插销，完成内模体系的提升就位工作，如图2、图3所示。

2.1 工艺流程

内模体系整体提升施工工艺流程，见图4。

2.2 施工准备

①钢支撑块设计制作、内模走行系统材料准备，做好各项技术交底并现场交底、培训。

②做好现场劳动力组织，提前做好8台（其中备用2台）10t电动葫芦的进场，保证机具的完好率。

③备好施工使用的各项材料，如爬锥等，使其满足施工要求。

④提前搭设好内模体系支撑平台，做好安装前的各项准备工作。

⑤相对传统的拆装施工工艺，实践证明，整体提升工艺配置如下资源，能够确保现场高效的进行施作。

2.3 爬锥预埋

墩身模板安装加固到位后，对爬锥预埋位置进行测量放样，精确定位爬锥位置（图5），同时做好爬锥的防护与加固工作，现场采用定位钢筋进行定位加固处理，确保了砼浇筑过程中不移位，能够循环使用[9-10]。

2.4 墩身浇筑

墩身浇筑分层进行，浇筑过程加强振捣作业，振捣时须特别注意爬锥位置，严禁振捣作业扰动爬锥，导致爬锥移位或歪斜。现场通过人工钢棒插捣爬锥位置的混凝土，确保爬锥部位混凝土的密实性[11]。

2.5 内模内移

内模平台纵向主梁采用双拼[16槽钢，主梁宽度与支撑块净空匹配，纵梁上铺设4道双拼[14槽钢作为横梁，横梁上满布5cm木板作为内模体系的施工平台。

内模内移前须在内模平台上安设走行系统，走行系统采用[10槽钢作为滑行轨道，Φ32钢筋直螺纹套筒作为滚轮，采用16mm钢板作为勾板，滑道与内模背带之间通过箱梁内模的支撑杆作为连接杆件，组装形成内模走行系统，如图6、图7所示。

整个内模平台及走行系统安装到位后，人工滑动内模内移至指定位置，临时锁定就位后的内模体系（图8），确保内模与墩内壁保持0.6m的距离，以保证钢支撑块安装的作业空间。

2.6 钢支撑块安装

钢支撑块采用2cm钢板制作，钢板接缝采用气体保护焊满焊（图9）。在核查钢支撑块质量达标后，采用爬模附墙挂座专用螺栓将支撑块与预埋爬锥连接，每个支撑块同时与2个竖向爬锥连接，确保支撑块的稳固。每模共布设6个支撑块，作为整个内模体系的支撑点，采用爬模专用插销作为钢支撑块插销。

2.7 10t电动葫芦安装

根据整个内模体系的重量，选用6个10t电动葫芦，每侧各3个，作为内模体系的提升动力系统。电动葫芦倒链与内平台主梁相连，顶部吊挂支架采用双拼[16槽钢与预埋的钢筋卡扣及预埋的[16槽钢组装而成，电动葫芦倒挂在支架上（图10）。

2.8 整体提升

6个电动葫芦安装到位并经检查无误后，作业人员撤出内模体系，6名作业人员位于墩顶混凝土面同步进行电动葫芦的提升控制。提升过程中若出现故障或异常情况，立即排查并解决后方可继续提升。

提升过程务必确保6台电动葫芦的同步性（图11），防止整个内模体系的扭转或因受力不均导致个别电动葫芦倒链断裂发生内模体系崩塌事故。

内模体系缓慢同步提升，直至内模体系主梁顺利穿过6个钢支撑块的销轴孔眼位置的高度（图12）。

2.9 插入承重插销

内模体系提升至指定位置后，在钢支撑块部位插入爬模专用承重插销，将整个内模体系支撑于插销上（图13），拆除电动葫芦，完成整个内模体系的整体提升过程[12]。

2.10 内模滑移就位

内模体系整体提升到位，墩身内侧钢筋绑扎并经检验合格后，解除临时锁定措施，人工推移内模滑行至安装位置（图14），紧贴墩身内壁，做好安装及加固措施。

3  效益分析

①作业人员除在内平台上整体内移内模及安装电动葫芦外，提升过程的作业均在墩顶进行操作，减少了提升过程内模体系垮塌伤人的安全风险。

②内模体系整体提升作业，仅需6名作业人员同步操作电动葫芦，在一定程度上降低了工费成本，操作简单便捷。作业周期相对安拆吊装作业大大缩短，传统的安拆吊装作业需要6～8个小时才能完成内模体系拆除及重新安装作业，而采用整体提升仅需0.5小时即可完成整个提升作业，节约工期并降低了人工成本。

③内模体系支撑钢块可以重复利用，借鉴爬模爬锥原理，钢支撑块通过预埋爬锥，再通过螺栓将钢块安装于墩内壁作为整个内模体系的支撑体系，安全便捷，减少了材料的浪费以及预埋的工作量。

④参照爬模外模外移轨道系统，设置自制内模走行轨道，确保内模在提升过程中与墩壁脱离，简单便捷，安全可控。

⑤内模体系整体提升无需拆除内作业平台，减少了搭设平台的工作量，避免了平台反复拆装的安全风险，一次成型。

⑥内模体系提升过程，可根据需要对墩内壁进行清理，无需再行搭设作业平台，随着提升作业即可完成清理工作。

⑦内模体系整体提升作业，无须大型吊装設备的使用，仅需6台电动葫芦即可完成全过程作业，降低吊装设备的投入成本。

⑧对于场地受限、墩高较高且工期较紧的空心高墩施工工点，本施工技术无论是在安全、质量、进度、成本等方面均具有很强的实践性和重要意义，具有很高的推广价值。

4  结束语

爬模施工以其独特的优越性在桥梁高墩施工领域独占鳌头，在确保施工安全、质量的前提下，通过优化工艺工装，进一步缩短施工周期，降低施工成本，为项目创造更大的效益。

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