公路桥梁工程高墩施工液压顶升模架技术的应用分析

文/邓益才

1 工程简介

工程地理位置为中山至阳春高速公路开平至阳春段TJ06 施工段位于广东省阳春市西南部，线路总走向为东西走向。本施工段线起于阳春市春湾镇(K47+629)，终点在阳春市合水镇(K58+440)，全 长10.811km，包括2.618km 的路基、每3 座隧道4.448km、每7 座桥梁3.745km、7道涵洞、6 条通道、7.38km 的春湾连接线。该段高墩空心薄壁墩、方柱墩采用液压顶升模架施工工艺[1]。

2 施工环境及条件

2.1 工程地理位置

本项目位于广东省阳春市境内，总路线为东西走向，起始点是阳春市春湾镇，终点是阳春市合水镇，途经大量基本农田、高产农田和经济林带，行道区地形以中低丘岗地为主，地表水系复杂，跨越点高15～945m。

2.2 水系

本施工段线路所在地区的水系比较发育，地下水主要为大气降水。一般多向附近河流或低地径流，并以泉水或暗河的形式排放。在岩溶地区，个别地段地表水的补给以地表水为主，但也有部分地段的地表水与地下水互为补充，岩溶水埋藏较深且存在差异。

2.3 气候

本工程区段线路位于广东省西南部，属南亚热带季风气候，但因气候复杂多变，夏季长，冬季短，气温偏高，多年来平均气温为22.8℃。一月份是一年四季最冷的季节，平均气温13.7℃；七月份是一年四季最热的季节，平均气温28.3℃，有38.4℃的极值，大部分地区达到无霜期350 天以上，部分地区全年无霜。根据季节变化，一般年月的4～10月为东南风，11～12月为东北风，年平均风速2.6m/s，最大年月风速21.7m/s。每年平均降水量2473mm，一般在3月底到9月底雨季结束，占全年降水量的87%。地下水的主要补给源是大气降水[2]。台风活动频繁，七月初到九月底暴雨较多，雨量集中，容易引发风灾和水灾。

3 主要施工工艺方案

3.1 液压顶升模架施工工艺流

空心薄壁墩液压顶升模架施工工艺流程图见下图3.1-1，方柱墩液压顶升模架施工工艺流程图见下图3.1-2。

图3.1-1 空心薄壁墩液压顶升模架施工工艺流程图

图3.1-2 方柱墩液压顶升模架施工工艺流程图

3.2 液压顶升模架施工

桥梁高墩液压顶升模架施工作业主要有高处坠落、机械伤害、起重伤害、垂直运输设备坍塌、临时用电伤害、物体打击、触电等方面的风险，其中模板工程、垂直运输设备施工、混凝土施工为危险性较大的部分项目工程。

“高墩液压顶升模架”不是简单地采用液压顶升模架施工和翻模施工两种工艺组合。翻模施工是以液压顶升模系统为基础进行的，同时考虑滑模和翻模的优点，以克服滑模结构上的不足。提升系统由电脑控制，准确设置提升模板；提升到指定位置后，安装模板，涂脱模剂，绑钢筋，浇注混凝土；再将模板吊起来，完成墩柱施工。为了防止混凝土浇筑过程中围护结构的变形，工作人员应对中空薄壁墩内外模加的拉螺杆进行加固。

3.3 模板系统

3.3.1 模板设计

3.3.1.1 空心薄壁墩。模板系统采用外拉杆式钢模，由定型钢模、背楞和拉杆组成，模板按照截面形式分为四大块，大石田特大桥标准节高2m，红石山大桥标准节高3m。外模：面板采用t6mm 不锈钢钢板，加强筋采用[10 槽钢，t8 普通钢板，背架采用[14a 槽钢组焊而成；内模：面板采用t5mm 普通钢板，加强筋采用[8 槽钢，t8普通钢板，背架采用[14a 槽钢组焊而成。

3.3.1.2 方柱墩。模板系统采用外拉杆式钢模，由定型钢模、背楞和拉杆组成，模板按照截面形式分为四大块，标准节高3m。面板采用t5mm 不锈钢钢板，横向法兰采用扁钢12×80mm，竖向法兰采用扁钢12×80mm；同时，主筋采用槽钢8#，小筋采用扁钢12×80mm，背杆采用组焊而成。

3.3.2 模板制作

墩身模板安排在钢模板专业生产厂家制作，以保证模板的制作质量。要求在加工厂严格进行模板试拼，试拼分水平方向的试拼和垂直方向的试拼，模板制作完成后，经检验合格方可出厂，并运至施工现场。

3.3.3 垂直运输系统

本项目人行爬梯随墩身浇筑速度同步安装至墩顶（安装高度可达150m），施工电梯较墩身浇筑速度滞后，我部准备在墩身浇筑30m 后安装电梯。但由于墩身高度较高，后期人员上下应先使用电梯至一定高度，再通过爬梯上至操作平台，直至墩顶施工完成后电梯安装至墩顶，再通过爬梯进行上部结构施工。爬梯及电梯待主墩连续刚构合拢完工之后，方可最后拆除。

3.4 模板工程

液压顶升模架施工中模板安装与翻模施工中模板安装相同，有别于一般用吊车或塔吊吊装翻模。液压顶升模架模板安装是通过在提升系统内安装电动葫芦完成的。

3.4.1 承台顶浇筑完毕后要马上进行首段墩身施工

现浇墩身顶面，用全站仪将墩身的边线取下，并用墨线弹出标线，在距墩身纵横方向一定距离处放上等高线，以便作模板校正时用于将来墩身施工。在完成墩身钢筋绑扎后，将墩身模板底部找平，清除墩身钢筋内杂物，安装第一节墩身模板，并对模板进行加固校正。承载结构的外侧有脚手架。桥墩混凝土浇筑前，要进行自检，并报监理工程师验收；浇灌混凝土后，及时覆盖顶面并洒水养护，为下墩身做准备。

3.4.2 模板翻升

一般情况下，目前混凝土浇筑完毕后的一个护理期(8Mpa)，当温度低于每日温度时，可取下第一个模板，并将其翻转。

3.4.2.1 模板解体。用吊架上的手拉葫芦将墩身最下面的外模分别挂起来。外吊时，施工人员拆除与上模板连接的对拉杆，垂直连接螺栓，横向螺栓，拆除模板。

3.4.2.2 模板提升。把模板逐层吊至相应的顶层，然后用手拉起架上的葫芦来去除模板表面的污垢，并涂抹脱模剂。升降时应设置专人监护，防止模板与周围固定装置接触。

3.4.2.3 安装模板。墩台混凝土表面凿毛清除后，由吊架上手拉葫芦吊起；将模板安装到适当位置；安装座横向螺栓连接到下模上，并用导向链临时固定。当模板同步安装就位后，及时连接相对侧安装的相应模板拉杆；安装完毕，检查安装质量，调整中心线水平方向，固定安装角螺栓。

3.5 滑升控制

3.5.1 垂直度控制

滑升时，第一次模拟试验将会受到各种不均匀性的影响。为了及时、方便地观测提升系统的位移，施工人员在墩柱周围布置了6 条重锤线，每条线都要滑动一次，以检查锤线与原有混凝土或基线的相对位移。全站观察1 次(双向观察，角度接近90°)，发现偏差，应确保变形不超过2cm，存在缺陷及时改正。滑动时，调节吊顶高差，逐步实现墩身垂直移动。

3.5.2 水平位置控制

水平线由同步器控制，并用水平尺进行检测。测量队每天两次监测液压升降模板的垂直度和变形，以确保符合设计要求。

3.5.3 关于滑升施工中的几个问题

在施工过程中，拉索经常发生倾斜、平移、扭转和弯曲，造成这种现象的主要原因是千斤顶工作不同步、荷载不均、混凝土浇筑不对称、校正率高等。所以，在施工过程中，首先要做好质量监督工作，加强观察和检查，确保工程质量，及时发现问题，解决问题。

4 结语

高墩施工技术是公路桥梁建设中的关键技术之一，我们要综合考虑施工环境和工程项目的施工条件，选择合适的施工技术，严格按照规范要求组织施工，加强对施工工序的控制，以此有效提高桥梁工程高墩的施工质量。