歐陽恩德　葉桂林

摘要 液壓爬模施工技術(shù)作為橋梁工程建設(shè)的重要技術(shù)手段，對橋梁施工質(zhì)量、安全、進(jìn)度具有重要影響?；诖耍恼乱劳匈F州省黔西南州興義環(huán)城高速公路馬家溝特大橋矩形空心墩液壓爬模施工橋梁工程實踐經(jīng)驗，針對矩形空心墩液壓爬模施工技術(shù)展開綜合探究，介紹了液壓爬模系統(tǒng)組成、工藝原理，通過與傳統(tǒng)翻模施工技術(shù)對比，分析了爬模施工技術(shù)優(yōu)勢，并從墩身首節(jié)施工、空心段施工兩方面總結(jié)了液壓爬模施工技術(shù)要點，旨在為同行提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞 公路橋梁項目；矩形空心墩；液壓爬模；施工技術(shù)要點

中圖分類號 U445.559文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A文章編號 2096-8949（2023）16-0147-03

0 引言

近年以來，隨著中國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，公路橋梁施工技術(shù)和工藝愈加先進(jìn)，液壓爬模施工技術(shù)憑借其施工過程簡便、安全性能高、周轉(zhuǎn)次數(shù)多、能有效節(jié)省模板材料、成本較低等諸多優(yōu)點，在公路橋梁工程建設(shè)中得到了非常廣泛的應(yīng)用。但由于橋梁工程施工建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，地形變化較大，此技術(shù)在地形復(fù)雜區(qū)域的超高矩形空心墩施工中仍存在諸多局限[1]。為此，該文結(jié)合貴州省黔西南州興義環(huán)城高速公路馬家溝特大橋橋梁項目超高矩形空心墩的液壓爬模施工實踐，系統(tǒng)分析了液壓爬模施工技術(shù)要點，對提升液壓爬模施工技術(shù)水平，保證橋梁工程建設(shè)質(zhì)量，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

1 工程概況

貴州省黔西南州興義環(huán)城高速公路第2合同段（路線長45.799 4 km），馬家溝特大橋為整幅橋，橋梁起止樁號K52+472.2-K53+477.8、全長1 005.6 m，中心樁號K52+955；全橋孔跨布置，上部結(jié)構(gòu)采用8×40 mT[81+150+81]鋼構(gòu)+9×40 mT；全橋梁板40 mT梁170片，預(yù)應(yīng)力混凝土（后張）40 mT T梁+（81+150+81）連續(xù)剛構(gòu)；下部構(gòu)造為兩端橋臺采用U型擴(kuò)大基礎(chǔ)重力式橋臺，第1～5號墩為樁基礎(chǔ)+雙柱圓墩、6～7號墩為承臺樁基礎(chǔ)+矩形薄壁墩、8號墩為承臺樁基礎(chǔ)+矩形空心墩、9～10號墩為承臺樁基礎(chǔ)+雙肢薄壁墩、11號墩為承臺樁基礎(chǔ)+矩形空心墩、12號墩為樁基礎(chǔ)+雙柱圓墩、13-15號墩為承臺樁基礎(chǔ)+矩形薄壁墩、16～19號墩為樁基礎(chǔ)+雙柱圓墩；墩柱類型有Φ2.0 m、Φ1.8 m圓柱墩，2.8 m×6.5 m實心方墩，8.5 m×3.0 m空心墩，其中2.8 m×6.5 m的實心方墩6#墩墩高41 m，7#墩墩高53 m，13#墩墩高36 m，14#墩墩高45 m，15#墩墩高45 m；8.5 m×3.0 m的矩形空心墩，8#墩墩高60 m，9#墩墩高76 m，10#墩墩高92 m。

該橋梁工程矩形空心墩設(shè)計高度均超過60 m，最高墩高達(dá)92 m。由于空心墩高度較大，模板周轉(zhuǎn)量較大，吊裝施工頻繁，存在較大安全風(fēng)險。根據(jù)工程建設(shè)地相關(guān)政策要求，嚴(yán)禁采用落后技術(shù)，傳統(tǒng)翻模施工高度不得超過40 m，為有效提升施工質(zhì)量，確保施工安全，經(jīng)研究決定，該工程所有矩形空心墩均采用液壓爬模施工技術(shù)進(jìn)行施工。

2 爬模原理及技術(shù)對比分析

橋梁工程超高矩形空心墩施工工期較長，技術(shù)要求高，施工難度大，且存在較高安全風(fēng)險，為充分提高爬模施工技術(shù)水平，保證橋梁施工質(zhì)量與安全，該文系統(tǒng)分析了爬模施工原理，并對傳統(tǒng)翻模技術(shù)與爬模技術(shù)實施對比，明確爬模施工技術(shù)優(yōu)勢，具體內(nèi)容如下：

2.1 爬模構(gòu)成及原理

液壓爬模體系主要由爬升模板、爬架、爬升系統(tǒng)等構(gòu)成，如圖1所示。其施工工藝原理如下：通過液壓裝置控制爬模系統(tǒng)進(jìn)行爬升，導(dǎo)軌與爬架交替頂升，推動爬模體系沿結(jié)構(gòu)面逐漸上升，直至達(dá)到預(yù)埋爬錐位置，完成固定連接，后續(xù)按此步驟逐層爬升[2]。具體如圖2所示。

2.2 技術(shù)對比分析

2.2.1 傳統(tǒng)翻模

（1）傳統(tǒng)翻模施工技術(shù)存在諸多缺陷，主要體現(xiàn)在以下3方面：①模板翻轉(zhuǎn)交接部位易產(chǎn)生錯臺，且模板拆裝時容易造成損壞和變形問題，從而導(dǎo)致墩臺垂直度、平整度、截面尺寸產(chǎn)生偏差；②模板拆裝過程中需要大型吊裝機(jī)械輔助作業(yè)，增大施工機(jī)械成本，且施工效率較低；③高空作業(yè)量大，安全風(fēng)險較高，容易產(chǎn)生安全事故[3-4]。

（2）采用鋼模板施工時，法蘭螺栓布設(shè)間距為30 cm，所需螺栓數(shù)量較多，模板安拆作業(yè)量較大，需耗費大量人力，施工效率低，進(jìn)度緩慢。每層翻升模板數(shù)量為136塊，且需采用吊裝機(jī)械吊運至地面進(jìn)行清理、涂刷脫模劑，然后再吊運至作業(yè)面進(jìn)行安裝，吊裝作業(yè)量巨大。若施工高度較高時，模板吊裝作業(yè)需耗費較長時間，顯著增大人力和電力消耗，增加施工成本，并且模板吊裝過程中存在較大安全風(fēng)險，極易引發(fā)安全事故[5]。

（3）模板與作業(yè)平臺每層均需重新拆除與安裝，翻模需作業(yè)人員12～15人，模板拆除約8～10 h，模板安裝約24～28 h，總耗時約3～4 d。模板安裝時主要以底層模板為基礎(chǔ)，對結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度要求較低。施工時對環(huán)境條件要求較高，大風(fēng)、陰雨天氣禁止作業(yè)，模板數(shù)量較多，螺栓用量較大，所有模板安裝均需塔吊輔助。隨著周轉(zhuǎn)次數(shù)的增加，鋼模板變形較大，顯著增大螺栓拆卸難度。同時，因矩形空心墩造型較為獨特，主墩施工完成后，若將鋼模板用于其他墩臺施工，改裝難度較大，需耗費大量人力、物力，且質(zhì)量難以保障[6]。

2.2.2 爬模施工

（1）液壓爬模技術(shù)有效解決了傳統(tǒng)翻模存在的技術(shù)缺陷。其優(yōu)勢如下：①橋墩施工質(zhì)量容易把控，液壓爬模采用整體式爬升，結(jié)構(gòu)垂直度、平整度等容易控制，且能有效避免模板碰撞變形，保證結(jié)構(gòu)成型效果；②爬模整體式爬升，施工速度快、效率高，拼裝完成后可反復(fù)多次爬升，且對環(huán)境要求較低，每5 d可完成一個循環(huán)；③爬模體系重量輕、拼裝簡單、穩(wěn)定性好、安全性高，四周設(shè)置安全防護(hù)設(shè)施，確保施工安全。

（2）爬模安拆僅需作業(yè)人員3～5人，模板拆除約1～3 h，模板安裝約8～12 h，總耗時約1～2 d。爬錐位置設(shè)置準(zhǔn)確后，模板安裝速度較快，外模與施工平臺通過軌道整體爬升，內(nèi)模采用塔吊吊裝。木模表面潔凈、平整，混凝土成型效果良好，免去表面修補(bǔ)工作，并且模板拼裝靈活，可自由切割，顯著提高施工效率。此外，爬模適用性強(qiáng)，矩形空心墩施工完畢，經(jīng)簡單處理便可用于其他墩柱施工。

（3）相關(guān)施工規(guī)范規(guī)定，采用爬模施工時混凝土強(qiáng)度超過20 MPa方能實施爬升，且當(dāng)風(fēng)力超過5級時，禁止爬升。此外，爬模安裝需提前預(yù)埋爬錐，對位置要求相對嚴(yán)格[7]。

綜上所述，傳統(tǒng)翻模及液壓爬模施工技術(shù)均有其各自的優(yōu)勢與不足，綜合人員、材料、機(jī)械、安全性、經(jīng)濟(jì)性等各方面進(jìn)行對比，并結(jié)合該工程實際情況，由于橋梁主墩為矩形空心墩，且高度較大，相較于普通橋梁墩臺施工，其施工難度較大，安全風(fēng)險較高，經(jīng)綜合研究決定采用爬模施工技術(shù)。

3 液壓爬模施工關(guān)鍵技術(shù)

3.1 墩身首節(jié)施工

（1）施工準(zhǔn)備：根據(jù)現(xiàn)場實際情況，搭設(shè)施工平臺，利用吊車輔助完成外模安裝，并進(jìn)行混凝土澆筑，待強(qiáng)度滿足要求后安裝爬模體系。橋墩混凝土澆筑前，應(yīng)對橋墩與承臺結(jié)合部位實施鑿毛處理，增強(qiáng)結(jié)合效果。

（2）鋼筋綁扎：根據(jù)設(shè)計要求對墩身實施定位放線，并標(biāo)注首段高程。施工人員嚴(yán)格按照定位軸線及高程控制點設(shè)置鋼筋定位架。鋼筋綁扎時，先綁扎主筋并接長，再將其與定位架焊接牢固，然后綁扎環(huán)向水平筋，形成整體結(jié)構(gòu)。

（3）合模：模板施工前，應(yīng)嚴(yán)格按照要求準(zhǔn)確定位出模板邊線，并采用墨斗彈出墨線，以有效控制模板位置。模板安裝完成后，采用對拉螺桿進(jìn)行加固，拼縫位置采用膠帶黏貼嚴(yán)密，防止漏漿。

（4）安裝預(yù)埋件并澆筑混凝土：墩身首節(jié)混凝土澆筑時，應(yīng)提前預(yù)埋爬錐與錨筋，通過汽車泵進(jìn)行混凝土澆筑。為方便布料，在泵管最前端安裝一段塑料軟管，從而實現(xiàn)泵管自由移動，保證布料均勻。模板拆除時，應(yīng)先拆卸加固螺栓、螺桿等設(shè)施，嚴(yán)格控制拆模力度，避免對模板、混凝土造成破壞。

（5）混凝土所必需的各種部件的安裝：墩身首節(jié)混凝土澆筑完畢，進(jìn)行下節(jié)段混凝土澆筑部件安裝。具體包括錨板、支架、爬模體系。為便于后期施工，可同時進(jìn)行液壓裝置安裝[8]。

3.2 空心段施工

上節(jié)段模板安裝前，應(yīng)先對下節(jié)段混凝土接茬部位實施鑿毛處理，以有效確保結(jié)合效果。

（1）模板安裝：待下節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求后（不低于20 MPa），在預(yù)埋爬錐上方安裝錨板。錨板安裝完畢，并緊固到位后，利用塔吊輔助安裝爬升裝置及軌道。然后進(jìn)行液壓裝置安裝。

（2）吊平臺安裝：為方便爬錐拆除，在爬架下方設(shè)置下吊架，并借助下吊架完成墩體混凝土修補(bǔ)工作。同時，在電梯口安裝作業(yè)平臺。施工人員在支架上方完成平臺拼裝，并在三、四層作業(yè)平臺完成內(nèi)爬架拼裝。底板采用全封閉結(jié)構(gòu)，主要由型鋼焊接成骨架體系，通過高強(qiáng)螺栓固定，借助塔吊進(jìn)行提升，并在內(nèi)架上方設(shè)置內(nèi)模。液壓爬模系統(tǒng)組裝完成后，正式開始進(jìn)行矩形空心墩爬模施工。

4 結(jié)論

綜上所述，液壓爬模具有拼裝簡便快捷、安全性能高、穩(wěn)定性較好、可多次周轉(zhuǎn)、節(jié)省模板材料投入、成本低等優(yōu)點，在高速公路橋梁方墩施工中得到廣泛應(yīng)用。該文結(jié)合具體工程實踐，詳細(xì)分析了液壓爬模技術(shù)優(yōu)勢及施工技術(shù)要點。在實際施工過程中，需提前科學(xué)做好各項施工準(zhǔn)備工作，加強(qiáng)鋼筋安裝與定位、內(nèi)外模板安裝、預(yù)埋件安設(shè)、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)和鑿毛等各個環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，提高墩身首節(jié)施工質(zhì)量，確保后續(xù)爬模體系的順利安裝和爬升，有效提升施工安全性和高效性，保證橋梁工程建設(shè)中的墩柱施工質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]王高杰. 高速公路薄壁空心墩液壓爬模施工技術(shù)[J]. 價值工程， 2023（11）： 69-71.

[2]韓磊. 路橋工程空心墩液壓爬模施工技術(shù)應(yīng)用要點探析[J]. 交通建設(shè)與管理， 2022（5）： 178-180.

[3]張書通. 液壓自爬模在雙薄壁柔性墩中的應(yīng)用[J]. 公路交通科技（應(yīng)用技術(shù)版）， 2020（6）： 70-72.

[4]高青松. 空心墩液壓爬模智能同步頂升施工應(yīng)用及研究[J]. 四川建材， 2022（9）： 95-96.

[5]戴和俊. 空心薄壁墩液壓爬模施工技術(shù)應(yīng)用及經(jīng)濟(jì)性分析[J]. 交通世界， 2022（25）： 124-126+147.

[6]敖順通， 楊雄峰， 陳立彥. 液壓爬模在橋梁變截面薄壁空心墩中的施工技術(shù)分析[J]. 運輸經(jīng)理世界， 2021（5）： 77-78.

[7]趙有龍. 液壓爬模在橋梁等截面空心墩中的施工技術(shù)[J]. 中國公路， 2020（23）： 100-101.

[8]李莼， 宋富生， 王蒙蒙. 整體式液壓爬模提升施工技術(shù)在薄壁空心墩施工中的應(yīng)用[J]. 公路， 2020（9）： 368-370.