桥梁工程薄壁空心高墩液压爬模施工关键技术

吴腾

摘 要：目前，我国国内的交通事业正处于快速发展的关键阶段，在实际进行山区高速公路修建的过程当中，在实际开展深谷地带的跨越过程当中，桥梁设计墩的高度通常会在百米以上，由此不仅会导致工程建设周期延长，而且会提升施工难度，在此施工过程当中，如何能够更加安全而且快速的建设高墩桥梁，已经成为桥梁施工过程当中必须要研究的关键问题。

关键词：空心薄壁高墩;液压爬模;施工技术

1.工程概况

新田长江大桥北岸索塔、锚碇、引桥及上部结构，项目根据现有施工条件，整体规划项目临时设施建设，包含钢筋集中加工厂1处（内部设置智能化钢筋加工设备）、水泥混凝土拌合厂1处（双120拌合楼）及工地试验室1处，集中布置，封闭管理，总占地12835㎡。码头1处，占地1200㎡。施工便道8.2km。工人产业园区4087㎡。项目起始桩号为K12+ 508.181-K13+498.181（K13+438.181），全长1770m，主塔高177.5m，钢箱梁最大吊装高度达105.8m，锚碇基坑最深约52m，引桥下穿沿江公路，主索鞍111t和77t，散索鞍重71t和38t，均为高危作业，安全风险高，管控难度大，桥址区域地形复杂，高峰岸索塔基础处于陡崖地带，并且上跨沿江公路，高峰岸锚碇靠近陡崖地带，均为大桥施工带来了一定的挑战。

2.工程特点

（1）新田长江大桥桥址位于长江上游三峡库区内，该处河床切割深，陡坡变化剧烈，水位落差达30m，属大型山河流域。北岸索塔紧邻长江主航道，背靠万州沿江公路，采用不等高塔肢设计，左右幅塔柱高差为16m。

（2）北岸锚碇位于山体斜坡处，一侧临近庙坝危岩带，直线距离约20m;一侧紧邻沿江公路，直线距离约10m。受开挖区域控制，锚碇采用不规则异性结构。

（3）锚碇基坑稳定性控制，以及周边岩体稳定性控制难度大，避免次生灾害。

（4）索塔桩基、承台在陡峭边坡上，临江侧悬空，施工难度大。

（5）索塔塔身高，且为变截面，质量、安全管控要求高。

（6）悬索桥猫道架设、索鞍安装、主缆布设等施工技术要求高。

（7）大吨位钢箱梁吊装施工，技术、安全把控难度大。

3薄壁空心高墩液压爬模施工技术

3.1索塔塔身施工技术

目前，在进行索塔塔身施工过程当中，通常会使用液压自爬模的施工方案，按照每高分节段6m的方式进行施工直至塔顶部位。其主要流程如下：在完成塔座的施工之后，接上长钢筋，并且立模之后开展塔身首节段工程的施工。待第一节混凝土达到要求的强度后开始安装爬模系统，同时对完成钢筋捆扎的第二节混凝土进行浇注施工，当第二节混凝土达到要求强度后进行脱模及液压和爬轨安装后开始爬升，并且在承重架下方进行操作平台的安装，随后开展正常节段施工，至此完成第一、二节的施工工作，循环往复上述施工流程直至完成整个塔身的作业。

3.1.1塔身首节段的施工

在实际施工过程当中，塔身首节段施工是为之后爬模的安装创造客观条件。关于塔身首节段的步骤如下：

（1）将塔座顶面的混凝土通过凿毛的方式露出骨料，之后使用高压水枪将其冲洗干净;

（2）进行钢管支架的搭设，以此来为之后的模板安装与拆除、首次爬模等相关操作提供必要的操作平台，以此来更好的额展开模板的固定工作;

（3）劲性骨架必须要首先依照工程设计图纸进行加工成型，并且运送至工程施工现场开展分阶段的地安装工作。之后可以将主钢筋的直螺纹接长，随后箍筋并且进行水平筋的绑扎，从而形成钢筋骨架，随后还应该设置高强度的砂浆垫块;

（4）模板的拼装;第一，在进行第一墩身实心段施工时，作为工程施工人员首先要准确的找到设计图纸当中预埋爬锥的实际位置，在模板拼装时仅需安装爬模面板。第二，待完成混凝土浇筑，使用塔吊配合完成整个爬模架体安装，使滑轨攀升到第2节段，并在第1节段进行锚固，爬锥预埋后完成合模。

（5）进行爬模埋件的预埋工作;由伞形头、螺杆、锚锥等关键预埋件组成整个爬模系统的受力结构。通过螺杆对锚锥模板进行固定，并埋入混凝土使其成为受力结构。

3.1.2安装液压爬模系统

整个爬模系统的安装主要分成三个主要的步骤。

（1）在将首节混凝土的浇筑完成之后，可以将首节段混凝土的外模班以及内模板进行拆除，并且等待缓凝土自身的强度能够达到受力的基本要求之后，可以使用连接螺栓来安装于预埋的锚锥之上，随后将锚靴挂上，并给进行承重架的安装工作，随后需要将平台分配量安装于承重架之上，并且进行上爬架，模板支架两个相关结构的安装，此外通过铺设模板的方式最終形成一个平台。最后一步为，模板的安装，通过在外模板上面进行预埋件的设置，并且将模板完全调整到位，并且完成第二节混凝土的浇筑工作。

（2）待第二节段的混凝土浇筑完成在会后，可以进行爬升装置以及轨道的浇筑工作，随后在确保第二节段的混凝土能够达到脱模的基本需求之后，将安装螺栓以及对拉螺杆进行拆除。随后通过将模板支架上的齿条、齿轮使得模板与混凝土之间形成一定的距离。并且等到第二阶段的混凝土能够达到受力的基本要求之后，在预埋的锚件上面进行锚靴以及锚板的安装工作，最后依照次序来进行攀升装置以及轨道的安装工作。

（3）待爬升装置以及与之相对应的爬升装置完成安装之后，可以将爬架进行首次爬升，待到爬架完全爬升到位之后，再次进行下掉价的安装工作。此吊架最主要的作用主要用于拆除锚锥以及修补锚锥孔。

（4）预埋件安装注意事项a.螺杆和预埋件的连接需保证牢固，以防止在施工过程中发生断裂的风险;b.螺杆与爬锥间需要保证润滑，及时涂抹黄油，并进行包裹处理，以便后续的拆装。

3.1.3混凝土施工保养

混凝土浇筑方量大，大体积混凝土防裂控制要求高;处于三峡库区腹心、长江经济带，生态防护、绿色施工质量要求高，为此必须要做好混凝土施工保养工作。混凝土浇筑前，应将塔座顶面清理干净，用适量水湿润混凝土表面，开始浇筑混凝土，每层 30cm 水平分层浇筑，直至混凝土浇筑完毕。混凝土收水硬化后进行养生。

3.2液压爬模体系的爬升

3.2.1轨道的攀升

（1）在爬模系统进行爬升前需进行导轨的清洁，同时保证表面润滑;

（2）在锚锥上安装锚板并用安全插销锁紧;

（3）调整爬箱棘爪向上;

（4）安装混凝土下支撑;

（5）将爬轨的位置设置在锚锥下60cm处;

（6）依次控制轨道进行上推;

（7）保证每根轨道与准爬靴对齐，并处于受力面上方5cm处;

（8）调整爬箱棘爪向下;

（9）开启液压系统，保证各轨道接触受力完全;

（10）收回全部活塞杆;

（11）关闭电源;

（12）拆除锚锥、锚板、锚靴;

（13）打开轨道支撑脚;

3.2.2爬架的爬升

（1）将各个平台当中的相关平台连接进行完全的拆除，随后需要将爬架上面多余的荷载进行必要的拆卸，有效地提升攀升軌道底部的支撑脚，并且通过旋转伸长的方式来确保其与塔身混凝土面保持垂直顶紧的状态，并收缩下支撑;

（2）检查爬架的长边以及短边之间的连接物是否已经完全地拆除，并且检查安全绳是否已经套牢，电缆线长度满足爬升要求，调整上下爬箱的棘爪;

（3）接通液压电机电源;

（4）通过使用导轨的方式来将爬架架体的荷载进行传递，随后需要将承重销轴进行拔除;

（5）通过使用换向阀的方式来进行换向，爬升爬架;

（6）待爬升至指定位置锁紧承重销轴;

（7）展开下支撑并调节支撑杆至平衡状态;

（8）收回全部活塞杆;

（9）关闭电源;

3.2.3塔身正常节段施工

当爬模系统全部安装完成后开始正常施工，正常节段施工的主要流程为（见图1）;

4.结束语

液压爬模施工方法与传统施工方法相比，能大大提高作业效率，降低施工人员的劳动强度，整个施工过程只需进行一次模板安装，既节省了施工占地，又避免了模板安装误差，保证了施工质量，并且，爬模系统的搭设有全面的作业平台，降低了施工作业风险，同时节约了频繁搭设作业平台的成本费用。

参考文献：

[1]周秋来.薄壁空心高墩长节段爬模施工技术研究[J].铁道建筑，2015（2）：32-35.

[2]杨文杰，刘雄.空心薄壁高墩悬臂爬模施工技术[J].黑龙江交通科技，2015（7）：133-134.

[3]刘昌军.高墩多跨小曲线半径连续刚构桥施工关键技术研究[D].西安建筑科技大学，2013.