曹小妹、何愛琴

（上饒市萬年公路事業(yè)發(fā)展中心，江西 萬年 335500）

0 引言

液壓爬模技術(shù)作為橋梁高墩工程一種新式模板體系，對(duì)提升橋梁施工效率有重要幫助。液壓爬模工藝作為非常理想的模板工藝，具備勞動(dòng)力消耗小、能夠循環(huán)施工、施工周期短特點(diǎn)。墩身施工階段爬模工藝是否合理、是否符合規(guī)范要求是影響橋墩工程及質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容。因而，對(duì)液壓爬模技術(shù)應(yīng)用過程進(jìn)行分析，掌握液壓滑模技術(shù)要點(diǎn)，可為橋梁工程項(xiàng)目實(shí)施奠定基礎(chǔ)。

1 工程概況

某橋梁項(xiàng)目其跨徑尺寸設(shè)計(jì)為2×32m+（112m+216m+112m）+3×32m，主墩（3#、4#）采用高支座，承臺(tái)底高程全部設(shè)為720.375m，承臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為圓端式承臺(tái)，圓弧半徑是11m，直線結(jié)構(gòu)28.9m，厚度6m。主墩結(jié)構(gòu)應(yīng)用直徑2.5m 的鉆孔澆筑樁形式，側(cè)樁中心線到承臺(tái)端部的距離超過2m。高墩墩身施工環(huán)節(jié)，采用爬模施工工藝開展施工。

2 施工要求

該橋梁項(xiàng)目選取左幅的9#墩進(jìn)行研究，墩體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)承臺(tái)尺寸為14.2m×8.1m×3m，為空心薄壁墩的形式，高65.109m。在墩柱在現(xiàn)場施工，首先進(jìn)行第一模板結(jié)構(gòu)的施工作業(yè)，鋼筋安裝操作中各個(gè)預(yù)埋件的安裝精度合格，并且有臨時(shí)預(yù)埋件糾正處理，再應(yīng)用吊裝設(shè)備把模板進(jìn)行全面的拼接處理，達(dá)到結(jié)構(gòu)整體性要求，合格后進(jìn)行混凝土的澆筑施工[1]。

模板爬升工作結(jié)束后，即可進(jìn)行吊裝平臺(tái)的設(shè)置。在安裝吊臺(tái)爬升到規(guī)定部位后才能安裝受力銷，卸載吊桿的結(jié)構(gòu)支模與埋件的安裝，并澆筑混凝土，合格后即可進(jìn)行鋼筋綁扎。第一節(jié)模板的整個(gè)施工環(huán)節(jié)總計(jì)需要5d 的時(shí)間，第二次爬升結(jié)束需要4d 的時(shí)間。循環(huán)爬升作業(yè)，每月至少可以完成7 個(gè)節(jié)段的施工，即31.5m，整個(gè)墩柱澆筑作業(yè)施工的工期為2 個(gè)月。在拼裝工作結(jié)束后，進(jìn)行模板的檢測與分析。如果發(fā)現(xiàn)和設(shè)計(jì)方案有差異，則通過對(duì)拉螺栓與角螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)與校正，從而使模板垂直度合格，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

3 液壓爬模在薄壁空心高墩中的施工方法

3.1 施工流程

薄壁空心墩爬模施工工藝見圖1。

圖1 工藝流程圖

承臺(tái)結(jié)構(gòu)在施工結(jié)束后，及時(shí)進(jìn)行墩柱鋼筋的機(jī)械接長作業(yè)，埋設(shè)爬架預(yù)埋件以及臨時(shí)設(shè)置預(yù)埋件，內(nèi)、外模板拼裝施工，并且開展首節(jié)段的澆筑作業(yè)。首節(jié)的混凝土強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)要求后，即可進(jìn)行內(nèi)外模板脫模作業(yè)，并且使用塔吊輔助吊裝爬架系統(tǒng)，與首節(jié)預(yù)埋的爬架部件進(jìn)行穩(wěn)定的連接，作為第二節(jié)支撐架固定。墩柱第二節(jié)段的平臺(tái)布設(shè)施工，接長鋼筋施工，并預(yù)埋第三階段墩柱預(yù)埋件，再澆筑第二節(jié)段混凝土。在強(qiáng)度合格后，立即開展脫模處理，并根據(jù)上述工序組織落實(shí)施工，繼續(xù)第三節(jié)段的施工。然后開展整體性爬架以及內(nèi)模板結(jié)構(gòu)施工平臺(tái)的提升作業(yè)，根據(jù)工藝方案要求進(jìn)行鋼筋制作與安裝、預(yù)埋件設(shè)置、模板拼裝、混凝土澆筑、模板移動(dòng)、模板提升等工序，直到全部完成整個(gè)墩柱結(jié)構(gòu)。墩柱部位在施工中，通過內(nèi)部設(shè)置預(yù)埋件的方式施工，安裝牛腿、設(shè)置底部模板[2]。

3.2 模板構(gòu)造

從此次橋梁項(xiàng)目選用爬模施工工藝而言，其模板選用定型鋼模板制作，模板厚度為6mm。其中，外模板結(jié)構(gòu)的高度尺寸為4.61m，澆筑結(jié)構(gòu)高度為4.5m；定型模板尺寸1.5m×4.61m。模板連接時(shí)，應(yīng)用對(duì)拉螺栓進(jìn)行，達(dá)到連接精密性的要求，確保模板拼縫達(dá)到密封、平整性的要求，具體如圖2 所示。

圖2 模板示意圖

3.3 爬模系統(tǒng)構(gòu)造

液壓自生爬模系統(tǒng)的主要組成結(jié)構(gòu)是模板與支架，模板固定到支架上，支架同時(shí)也是提升、作業(yè)的平臺(tái)，每一側(cè)需要設(shè)置2 個(gè)爬架，總計(jì)8 個(gè)，每個(gè)爬架有1 個(gè)油泵、1 個(gè)泵站，具體結(jié)構(gòu)組成如圖3 所示。

圖3 支架系統(tǒng)構(gòu)造圖

第一，模板系統(tǒng)：此次工程采用全鋼模板體系，結(jié)構(gòu)性能合格。第二，埋件系統(tǒng)：包含板、螺栓、爬錐，各個(gè)部件性能合格。第三，支架：包含承重結(jié)構(gòu)、后移系統(tǒng)、平臺(tái)、導(dǎo)軌、附墻、桁架等。第四，液壓系統(tǒng)：包含泵站、油缸、同步閥、膠管等[3]。

3.4 爬模系統(tǒng)安裝

爬模系統(tǒng)安裝施工嚴(yán)格按照施工工藝方案的要求執(zhí)行。先進(jìn)行首節(jié)澆筑作業(yè)，然后安裝刮掛把、插入爬錐，再進(jìn)行附墻的安裝、爬架設(shè)置。設(shè)置模架后移結(jié)構(gòu)，開展第二次澆筑作業(yè)，并進(jìn)行爬升與吊裝平臺(tái)作業(yè)，反復(fù)進(jìn)行上述工序的施工。在首節(jié)墩身的施工環(huán)節(jié)，應(yīng)用專業(yè)的吊裝工具與設(shè)備開展定型鋼模的吊裝作業(yè)，移動(dòng)到規(guī)定部位后開始澆筑施工。首節(jié)施工全部結(jié)束后，再開展爬模系統(tǒng)安裝，具體組成結(jié)構(gòu)如圖4 所示。

圖4 液壓爬?？傮w構(gòu)造圖（單位：cm）

3.4.1 第一次拆模工作后，進(jìn)行掛板設(shè)置，然后預(yù)埋爬錐，表面清理干凈，并涂抹黃油潤滑。掛板安裝時(shí)，做好基線的控制，水平保持一致，同時(shí)確保所有的附墻裝置都設(shè)置在同一直線上，機(jī)位附墻安裝的偏差在2mm 以下。

3.4.2 注意如下事項(xiàng)：各個(gè)預(yù)埋錐銷的水平高度一致，結(jié)合達(dá)到緊密性要求，并在預(yù)埋件周邊進(jìn)行強(qiáng)化。安裝結(jié)束后，專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行質(zhì)量檢查，并在驗(yàn)收單上簽字，確保預(yù)埋件安裝效果合格。預(yù)埋爬錐每次使用前都必須檢查，保證完好、無變形，一旦存在問題，應(yīng)立即采取措施處理。預(yù)埋長度嚴(yán)格控制，通常在43cm 以上。

3.4.3 起重設(shè)備的型號(hào)以及能力符合現(xiàn)場施工的要求，起重能力達(dá)標(biāo)，爬架根據(jù)布置圖的顯示位置，先吊裝到規(guī)定部位，然后在地面進(jìn)行預(yù)組裝。組裝環(huán)節(jié)應(yīng)確保每兩機(jī)位的預(yù)埋件中心距離偏差在1mm 以內(nèi)，對(duì)角線偏差在1mm 以內(nèi)。因?yàn)榈谝淮螡仓幕炷两Y(jié)構(gòu)高度只有4.5m，所以爬架首次組裝只能在主平臺(tái)與次平臺(tái)之間施工[4]。

3.4.4 爬架組裝結(jié)束后，應(yīng)反復(fù)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行測量，檢查達(dá)到使用的要求，再應(yīng)用設(shè)備吊裝起升，穩(wěn)定安裝到規(guī)定部位。進(jìn)行角度調(diào)節(jié)后，爬架的橫梁需要處于水平位置上。

3.4.5 模板與后移裝置安裝工作全部結(jié)束后，應(yīng)用起重設(shè)備把模板吊裝到規(guī)定部位上。短邊安裝模板后移結(jié)構(gòu)部位后，其懸臂部位要焊接上斜撐桿，并且在交叉部位焊接U 型鎖卡，從而保障模板爬升的安全性，避免出現(xiàn)掉落的問題。

3.4.6 上述各項(xiàng)工作順利進(jìn)行后，且檢驗(yàn)符合要求，即可進(jìn)行預(yù)埋件的安裝，并進(jìn)行模板拼裝、加固處理，然后開展第二節(jié)澆筑施工。

3.4.7 在第二次澆筑完成后，結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度超過15MPa 后，開始進(jìn)行脫模處理。此時(shí)把模板向后移動(dòng)50～60cm，使用插銷進(jìn)行鎖緊，預(yù)防發(fā)生滑動(dòng)的問題。

3.4.8 附墻裝置在安裝中，先應(yīng)用受力吊桿插入規(guī)定部位上，保持結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。將預(yù)埋部件表面進(jìn)行全面清理，并且把模板前移到和結(jié)構(gòu)表面有20cm的位置上，固定好后移裝置，使用插銷鎖緊，達(dá)到穩(wěn)定性要求，開始第一次爬升作業(yè)。第一次爬升之后，根據(jù)工藝方案要求操作爬升作業(yè)，在沒有安全保護(hù)性措施或者系統(tǒng)安裝不穩(wěn)定時(shí)，禁止開展任何作業(yè)，也要預(yù)防吊桿受到超負(fù)荷的作用發(fā)生損壞，引發(fā)事故問題。施工單位自己提供模板時(shí)，使用爬模廠家提供的定位套與定位工裝，廠家組織專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)入現(xiàn)場進(jìn)行指導(dǎo)，確保安裝施工效果合格，定位套安裝精度達(dá)標(biāo)。對(duì)于截面尺寸比較大的墩柱結(jié)構(gòu)安裝中，施工環(huán)節(jié)加強(qiáng)現(xiàn)場控制，各個(gè)機(jī)位都要布設(shè)剪刀架以確保桁架的強(qiáng)度性能合格。桁架在施工中，應(yīng)設(shè)置預(yù)拱度，并根據(jù)桁架的大小確定。

3.5 爬升前的準(zhǔn)備工作

第一，現(xiàn)場施工前，檢查油箱焊縫的效果，確保達(dá)到完整性要求，并預(yù)防發(fā)生漏油的危害，還要做好油箱內(nèi)清潔處理，避免有雜物與水影響使用效果。第二，檢查電機(jī)的運(yùn)行情況，轉(zhuǎn)動(dòng)正常且油量充足，至少應(yīng)有80%的油量，油液質(zhì)量符合要求，各個(gè)管道接頭的線路正常使用，運(yùn)行效果符合標(biāo)準(zhǔn)；油站內(nèi)設(shè)置有滅火器材，并且懸掛安全操作手冊(cè)，對(duì)于人員進(jìn)行必要的培訓(xùn)和教育，從而確?，F(xiàn)場施工安全性。第三，爬升作業(yè)的過程中，模板前移到混凝土施工結(jié)構(gòu)以外20cm 的部位上，并且進(jìn)行加固處理，達(dá)到穩(wěn)固性標(biāo)準(zhǔn)。第四，爬升施工作業(yè)中，首先要把結(jié)構(gòu)整體提升20mm，然后再停止運(yùn)行，檢查各個(gè)受力點(diǎn)的工作情況，性能與質(zhì)量合格。第五，組織專業(yè)人員對(duì)壓力表等設(shè)備進(jìn)行檢查，禁止人員隨意更換或者調(diào)整。如果發(fā)現(xiàn)壓力表存在問題，應(yīng)及時(shí)更換。第六，吊桿的螺紋部位使用雙螺母，表面應(yīng)涂抹潤滑劑，保證預(yù)埋件達(dá)到正常使用的要求。第七，電力線路正常運(yùn)行，且長度符合爬升距離的需要。第八，冬季環(huán)境之下，混凝土強(qiáng)度不合格時(shí)，應(yīng)在預(yù)埋件的下口設(shè)置U 形筋，以達(dá)到安全性標(biāo)準(zhǔn)。第九，液壓壓力控制在7MPa 以下，緩慢地提升壓力，達(dá)到爬升性能的要求。第十，現(xiàn)場配置卷尺、扳手等工具，為施工預(yù)測量提供基礎(chǔ)。

3.6 爬升流程

支模安裝預(yù)埋件澆筑混凝土，拔出插銷進(jìn)行拆模作業(yè)，設(shè)置掛板，并錨固處理；安裝爬架，設(shè)置保險(xiǎn)裝置，達(dá)到加固效果，支架安裝預(yù)埋件澆筑，結(jié)束后拔出插銷，再進(jìn)行掛板錨固處理，設(shè)置受力吊架、爬升，循環(huán)上述步驟施工。第一，按照工藝方案進(jìn)行鋼筋綁扎施工，并設(shè)置模板、插入插銷固定，再進(jìn)行澆筑施工。第二，拆模、安裝掛板與平臺(tái)，并設(shè)置立桿與橫梁，從而達(dá)到結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性標(biāo)準(zhǔn)。第三，支模作業(yè)，設(shè)置預(yù)埋推銷結(jié)構(gòu)，進(jìn)行混凝土澆筑后加固施工，設(shè)置架體，完成澆筑后進(jìn)行鋼筋綁扎。第四，拔出推銷后以木板設(shè)置掛板并應(yīng)用推銷錨固處理，進(jìn)行吊桿布置，檢查各個(gè)部位，達(dá)到受力均勻性效果，再拆除第一模掛板、爬升第一模。第五，爬升到規(guī)定部位后，直接安裝工作平臺(tái)，并使用插銷進(jìn)行固定，把受力吊桿拆除掉，支模以及安裝預(yù)埋件，并進(jìn)行加固處理，然后澆筑混凝土，符合要求后鋼筋綁扎。循環(huán)以上步驟，直到最終施工結(jié)束。

3.7 模板校正

模板部件安裝之后，使用對(duì)拉螺栓以及連接螺栓固定，并進(jìn)行截面尺寸調(diào)節(jié)。在模板整體校核的環(huán)節(jié)，模板施工作業(yè)的頂部通過纜風(fēng)繩控制，以免出現(xiàn)結(jié)構(gòu)偏差問題。最后，由質(zhì)量檢驗(yàn)人員使用全站儀、水準(zhǔn)儀進(jìn)行現(xiàn)場尺寸復(fù)核檢測，高程位置合格。

4 結(jié)語

隨著我國現(xiàn)代基礎(chǔ)設(shè)施廣泛建設(shè)，極大地推動(dòng)了各個(gè)區(qū)域的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及交流，對(duì)于促進(jìn)全社會(huì)共同發(fā)展有著重要價(jià)值。與此同時(shí)，也要認(rèn)識(shí)到當(dāng)前的工程建設(shè)難度升高，所以要想提高施工的效率和質(zhì)量，就應(yīng)積極研發(fā)和應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)。橋梁現(xiàn)場施工中，墩柱翻模工藝雖然成熟，但是高墩柱施工會(huì)產(chǎn)生較大的危險(xiǎn)性。而液壓爬模施工工藝的應(yīng)用，提高了橋梁的施工速度，使現(xiàn)場作業(yè)更加順利。未來液壓爬模施工工藝會(huì)被更加廣泛應(yīng)用，普及率會(huì)大幅提高，對(duì)于我國橋梁事業(yè)的建設(shè)與發(fā)展有重要影響。