悬臂爬模技术在特大桥梁高墩施工中的应用研究

2023-06-06张财喜

交通建设与管理 2023年5期

张财喜

（江西智慧海绵城市建设发展投资集团有限公司，江西萍乡 337000）

0 引言

近些年，随着我国工程建设的快速发展，我国桥梁建设技术得到了较大提升。悬臂爬模技术是特大桥梁高墩施工中的一种常用技术，为有效提升高墩施工质量，需要应用悬臂爬模技术，结合高墩施工质量要求，严格操作悬臂爬模流程，为高墩施工活动高质量开展打下坚实基础。本文主要基于悬臂爬模技术在特大桥梁高墩施工中的应用要点和施工方案进行阐述。

1 悬臂爬模技术应用要点和施工方案

1.1 悬臂爬模技术应用要点

（1）悬臂爬模结构由模板系统、施工平台和提升设备等部件构成。该技术是采用液压油缸的方式，就爬架以及导轨等的运用，进行交替爬升，以完善施工建设流程[1]。爬升结构的主要组成是液压顶升液压缸和位于内爬支脚的上下爬架，施工中要对上下爬架和油缸活塞有效固定，从而更好地保证技术应用效果。

（2）具体悬臂爬模技术应用要注重控制施工要点。预埋件以及对拉螺杆和三脚架主要承担桥梁模板和施工层面的荷载，需要具备一定的承重能力，同时该技术的应用有助于简化施工工艺流程，有效节省工程经费。连接装置要保障具有通用性，可应用在不同工程建设中，并确保达到良好应用效果。支架塔吊平台在应用的时候，可以先处理混凝土，并且将预埋件拆除，将悬臂支架斜撑装置应用在改变模板垂直度上，能有效提高爬升位置精度。施工中人员要按照悬臂爬模技术应用要点操作，保障各环节操作都能符合工程质量要求。

1.2 悬臂爬模技术应用方案

特大桥梁高墩施工涉及的环节较多，施工人员务必严格遵循施工技术要求进行操作。结合工程整体质量要求，将悬臂爬模技术与高墩施工活动相结合，保障施工高质量开展。

因特大桥梁的高墩墩身较高，通过悬臂爬模技术展开施工，不仅能保障墩身的外观质量，模板整体性也比较突出，还可具备较高的强度和刚度。高墩墩身施工需与具体工程现状结合，制定可靠的施工方案[2]。

某特大桥梁高墩起桩号K2+821.12，终桩号K2+528.24，全长811.12m。左右幅主桥的桥梁中心线对应跨境，通过100、180、100m 变截面预应力混凝土连续钢构桥，高墩墩顶梁高为12m，跨中梁高度4.2m，施工中运用挂篮悬浇的方式，主墩是高墩结构。为能保障高墩桥梁工程施工顺利推进，在具体施工方案的制定方面要加强重视。

模板施工前须确保使用的大面定型钢模整体性、强度和刚度均符合标准规范要求。高墩主墩设计为空心墩，施工模板应用从主桥8#高墩开始，采用分解分段方式展开施工。高墩的浇筑空心墩底部时，浇筑间距应保持4.5m。整个浇筑操作需要五天到七天。在墩身所用钢筋及模板安装拆解过程中，须严格控制混凝土施工质量。

高墩施工方案的制定中，悬臂爬模技术运用比较关键。该技术的运用效果可对整体工程施工进度及工程质量产生直接性影响，因此在方案设计中就需充分考虑技术应用，减少因设计不充分在施工过程中引发的质量问题，避免返工、修补等额外增加施工工期，达到降低成本目标[3]。

设计方案应明确每次混凝土浇筑高度在4.0～4.5m 间，结合大桥桥墩高度进行调节。爬模模板接缝部位需要保持其严密性，降低发生错台的问题概率，操作中也要确保线形笔直平顺。高墩模板接缝位置控制可通过原子灰及透明玻璃胶进行处理，避免发生漏浆问题。浇筑施工缝效果控制应添加相应厚度模板，确保与高墩墩柱设计要求相适应，达到良好的调节效果。

2 悬臂爬模技术在特大桥梁高墩施工中的应用

2.1 悬臂爬模技术施工方案

（1）模板首次爬升。在完成高墩的浇筑混凝土后，需要拆除支架和模板，清洁模板表面和吊装爬架，将二者安置在相应位置的预埋件上，并利用调节器进行调整，直至符合桥梁设计要求后，再将模板下沿与浇筑完毕的混凝土结构进行顶紧。

（2）第二次爬升。在完成首次爬架后，还要安装吊装平台，以实现预埋件的拆除和周转，并将前一次周转的预埋件拆除备用，待混凝土达到拆模强度后，重复以上步骤，直至墩身施工完毕。

2.2 施工技术要点

墩身应主要采用螺纹钢筋进行连接，以确保其安全性和可靠性。在操作过程中，要固定设备的摆放位置，并留有一定的空间，设置好电源和防雨措施。在安装滚压机时，应保持钢筋与中心轴线水平，采用塔吊将所有材料调至作业平台，用套筒与主筋进行连接和绑扎。准备好刚性骨架后需进行承台养生，并对墩身钢筋进行校验，确保其达到设计强度，再用墨斗弹出轮廓线。

然后需按照钢筋制作、钢筋连接、钢筋绑扎、模板安装、墩身混凝土浇筑顺序进行施工操作。钢筋制作要采用砂轮切割机，严格按照相应操作流程，不可采用气割下料。连接钢筋时，应用扳手或管钳将钢筋连接套拧到位。钢筋绑扎也应按照相应施工要求和规章制度进行，尽量减少钢筋材料的浪费，为后续施工提供安全的高空作业平台。

另外，质检人员需要对钢筋制作和钢筋绑扎进行检验，确保其符合施工要求，再进行模板安装。悬臂模板主要由主梁、三脚架、挑梁、斜撑、吊平台等部分组成。模板安装前要合理布设施工电梯和塔吊，清理承台表面，用墨斗标出轮廓控制点。模板就位前，要将预埋件固定在模板上一并安装。浇筑混凝土后，在混凝土达到强度要求后，作业人员应取出一份螺栓以作周转使用，从而更好地提升施工合格率，保证施工建设质量。

2.3 悬臂爬模组装

悬臂爬模施工中，先在库房中制作拼装好的悬臂爬模，再运输到现场。拼装和运输中要避免拼装件受到大力碰撞，最大程度地保障悬臂爬模的完整性及平整性。组装背楞桁架环节操作相对比较简单，用螺栓衔接连接件。全部模块拼装后，加强混凝土浇筑操作质量控制，按照设计图纸中的预埋位置，结合预埋件的整体尺寸定位进行预埋操作，有效固定三脚架，协助安装平台立柱[4]。

上述操作完成后，再以挂钩提升模板和支架，安装固定吊装平台，进行二次混凝土浇筑操作，依照施工的具体工序循环操作。

2.4 技术应用

为能有效提升特大桥梁高墩施工质量，科学应用悬臂爬模技术，这对高墩施工活动顺利推进有着积极意义，可以从以下方面加强控制悬臂爬模技术应用。

2.4.1 悬臂模板施工控制

高墩施工中，墩身运用后移悬臂爬模施工。此次工程施工中，悬臂模板采用ZL－CB－240，平面模板和爬架构成，爬架通过斜撑主背楞以及主梁三脚架和吊平台构成。悬臂模板施工是一种常用的施工方法，但需要注意以下几个方面的控制事项和控制程度：

（1）悬臂模板的选用：选择合适的悬臂模板，要考虑其承载力、抗变形能力、施工适应性等因素。控制程度：严格按照设计要求和相关规范选用悬臂模板，确保其质量和稳定性。

（2）悬臂模板的加固：悬臂模板需要进行加固处理，以保证其在施工过程中的稳定性和安全性。常见的加固方式包括加固杆、加固钢筋、加固板等[5]。控制程度：按照设计要求和施工规范进行加固，保证悬臂模板的稳定性。

（3）施工过程中的支撑和监测：悬臂模板在施工过程中需要进行适当的支撑和监测，以确保其稳定性和安全性。支撑方式包括临时支撑、固定支撑等，监测方式包括应力监测、变形监测等。控制程度：严格按照设计要求和施工规范进行支撑和监测，定期检查和记录监测数据。

（4）施工现场的安全措施：悬臂模板施工过程中要做好现场的安全措施，包括设置警示标志、采取临时防护措施、加强施工人员的安全教育等。控制程度：严格按照相关安全管理规定进行操作，落实各项安全措施，确保施工过程中的安全性。

（5）监理和验收：悬臂模板施工完成后，需要进行监理和验收。监理要对施工过程进行监督和记录，验收要对悬臂模板的质量和安全性进行检查和评定。控制程度：严格按照监理和验收规定进行操作，确保悬臂模板施工符合要求。

总体来说，悬臂模板施工需要综合考虑结构、材料、施工工艺等方面的控制事项，严格按照设计要求和相关规范要求进行操作，确保悬臂模板施工的质量和安全性。

2.4.2 高墩墩身底节施工控制

工程施工人员应明确高墩墩身底节高度，绑扎墩身钢筋后通过分块吊装墩身模板的方式，以方木支撑加固，墩身进行混凝土浇筑施工。墩身底节模板施工质量控制要和墩身整体质量要求相适应，确保墩身模板安装质量。

墩身底节模板安装之前，应确保墩柱各中心点位置准确度。承台面以墨线弹出墩身截面轮廓线以及立模的控制线[6]。桥梁墩身模板安装后要进行校正处理，确保模板顶端相对高差小于2mm。浇筑承台混凝土须确保墩身外模稳固，墩身轮廓线外70cm 部位设置直径16mm 短钢筋头。安装模板前，也要注重模板面板上孔，把埋件通过安装螺栓固定在模板，结合特殊部位进行定位。

2.4.3 二三节墩身施工控制

第二节墩身施工模板高6m，浇筑墩身底节混凝土后卸下安装螺栓，然后移动模板，清理干净模板表面杂物，再通过受力螺栓将支座安装在爬锥上，调整模板垂直度，确保不发生漏浆问题。

第三节墩身施工操作中，为方便重复运用周转使用的受力螺栓、支座和爬锥，应在爬架下安装吊平台，吊平台以扳手及爬锥卸具取出受力螺栓和爬锥。清理干净后移模板表面杂物，结合设计图纸将塔吊把爬架和模板吊装到指定位置，再安装墩身钢筋，确保底部主筋一次施工。如果浇筑墩身混凝土较浅，需要额外注意在安装沉降观测组件及钢筋应变计等环节，按照安装质量控制的方式，最大程度地提升墩身施工的质量。

2.4.4 高墩墩身混凝土施工控制

为有效保障高墩墩身施工质量，施工人员在应用悬臂爬模技术时，应注重以下操作要点：

（1）墩身混凝土施工过程中，振捣施工要结合现场施工条件，同时确保原材料的选择及质量控制方面均能达到既定要求，如泵送混凝土粗骨料粒径选择连续级配碎石，细骨料通过中砂以及掺入缓凝减水剂等，可有效改善混凝土可泵性，最大程度地延长水泥初凝时间。

（2）混凝土拌和处理时应使用全自动强制搅拌机。科学控制原材料掺量及搅拌时间，搅拌时间应大于一分钟。

（3）在混凝土浇筑施工中，应通过泵支放场地平整处理，墩身设置闸刀箱以及水阀，砌筑排水沟和避免对河道造成污染,减少泵送停顿。浇筑混凝土中要结合混凝土供应状况调整好布料的厚度。在下层混凝土初凝前，重塑前浇筑完成上层混凝土。振捣中应注意不能破坏预埋件，避免出现移位以及损伤等问题。