摘 要：為了提升高速公路橋梁實心高墩的施工效率與質量，本文研究了爬模施工工藝。通過對爬模組件準備、連接系統(tǒng)安裝、安全保護設施設立等組裝步驟的詳細闡述，以及塔吊布置、上下安全通道設置、桁架首次提升、模架拼裝、混凝土首次澆筑等施工工藝流程的深入探討，明確了各項施工環(huán)節(jié)的具體方法和操作要求，以期實現(xiàn)實心高墩施工的穩(wěn)定、高效、安全進行，為高速公路橋梁建設提供技術支持和參考。

關鍵詞：高速公路 橋梁 實心高墩 爬模工藝

1 爬模組裝

1.1 爬模組件準備

爬模組件的準備是確保高速公路橋梁實心高墩施工順利進行的基礎步驟。首先，大件拼裝與單構件拼裝的選擇取決于施工現(xiàn)場的條件及施工計劃，在實際操作中，選擇大件拼裝可減少現(xiàn)場作業(yè)時間和勞動強度，但需要的吊裝能力為50噸以上的起重機。單構件拼裝雖然組裝時間較長，但對設備的要求較低，常用的起重機吊裝能力為20噸左右。接下來，砼面層的整平處理與鋪裝是確保模板系統(tǒng)穩(wěn)定性和精度。整平處理使用激光平整儀進行，誤差控制在±5mm范圍內。鋪裝后，鋼板鋪設是構建勁性骨架加工平臺的重要環(huán)節(jié)，采用8mm厚的鋼板，并通過焊接形成長度達10m、寬度3m的鋼結構平臺，其平整度誤差必須控制在±3mm[1]。

1.2 連接系統(tǒng)安裝

連接系統(tǒng)的安裝包括液壓管路系統(tǒng)和電控系統(tǒng)，是爬模系統(tǒng)中的動力和控制核心。液壓管路系統(tǒng)采用直徑不小于25mm的高壓鋼管，保證液壓油流動的順暢和系統(tǒng)的高效運行，液壓系統(tǒng)的工作壓力設定為20MPa，以適應不同高度的爬升需求。電控系統(tǒng)需要根據(jù)實際施工要求配置，包括PLC控制單元，操作簡便，能實時監(jiān)控爬模的各項參數(shù)，如位置、速度和壓力等。

為保障施工的安全性和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，安裝后必須對連接系統(tǒng)進行全面的功能和密閉性能檢驗，包括所有系統(tǒng)接口和組件，確保系統(tǒng)中不存在漏油或電路短路的隱患。特別是液壓系統(tǒng)，還需進行額外的壓力測試，以驗證其在最高工作壓力下的性能，確保不會發(fā)生泄漏或損壞。

1.3 安全保護設施設立

所有的組裝工作區(qū)域必須設立明顯的安全警示標志，并配備必要的安全防護欄桿和網。在組裝過程中，重視組裝順序和精度要求是防止事故的關鍵，如遵守從下到上，從內到外的組裝原則。此外，所有螺栓連接必須按照規(guī)定扭矩進行緊固，螺栓的標準扭矩值為200Nm，誤差不超過±5%。潤滑防塵主要是對爬模的移動部件如軸承和滑塊進行定期的潤滑維護，使用的潤滑油應符合施工環(huán)境要求，耐溫性能好，不易揮發(fā)。

2 爬模施工工藝流程

2.1 塔吊布置

2.1.1 塔吊選擇與布局優(yōu)化

在高速公路橋梁的實心高墩施工中，橋墩高度大，構件重量重，需選用起重能力強的塔吊。以某項目為例，選用QTZ80塔吊，起重能力32噸，滿足吊裝需求。塔吊工作半徑應根據(jù)施工場地確定，一般覆蓋橋墩周圍施工區(qū)域，保證高效吊裝。工作半徑通常在40m至50m之間，可靈活吊運物料，避免效率低下。塔吊布局需合理，避免干擾，考慮旋轉范圍與工作空間協(xié)調，合理安排數(shù)量與位置。單臺塔吊可覆蓋大范圍，但高度高或需多區(qū)域施工時，可選用多個塔吊配合使用。

2.1.2 裝卸與運輸安排

合理的裝卸計劃避免施工過程中因材料供應不及時或運輸不暢而產生的工期延誤。在高速公路橋梁實心高墩的爬模施工中，塔吊的主要作用是將混凝土、鋼筋、模板以及其他施工材料吊至工作面或施工平臺。因此，施工材料的運輸和儲存安排需要與塔吊的吊裝作業(yè)緊密配合。首先，塔吊的吊運路線應盡量與物料的堆放區(qū)域進行合理對接。對于橋墩周圍的施工區(qū)域，通常會設立多個臨時儲料區(qū)，用于存放混凝土、鋼筋等常用施工材料。儲料區(qū)的選擇應考慮到與塔吊工作半徑的匹配，確保物料可以在最短的時間內完成吊裝。其次，裝卸的安排需確保物料運輸?shù)母咝浴２捎闷桨遘?、吊裝車等運輸工具，將物料從施工現(xiàn)場外圍運送到塔吊的吊裝區(qū)域。物料運輸過程中需要嚴格控制運輸路線和時間，避免在施工過程中發(fā)生擁堵或交叉作業(yè)，造成塔吊的工作停滯。此外，運輸過程中應合理安排運輸順序和物料堆放位置，優(yōu)先運輸重量較輕的物料，避免造成塔吊的作業(yè)壓力過大。在裝卸過程中，塔吊應與施工團隊的其他作業(yè)密切配合，確保物料及時到位并能迅速投入使用，從而提高施工效率，縮短工期[2]。

2.2 上下安全通道的設置

2.2.1 安全通道設計要求

安全通道設計的首要要求是保證通道的通暢性和人員的安全。首先，通道寬度滿足高空作業(yè)人員的通行需求。對于橋梁施工的安全通道，寬度要求為1.2m以上，確保兩人可以并排通行并便于施工具體作業(yè)。對于需要攜帶工具和設備的工人，寬度增大至1.5m以上。考慮到爬模施工時需要頻繁上下，安全通道不僅要滿足通行要求，還要保證通道無障礙。所有通道內應安裝防滑地面，采用鋼板或防滑混凝土，防止雨雪天氣導致的滑倒現(xiàn)象。其次，通道的垂直高度設計應確保施工人員安全上下，尤其是在橋墩高度較大時，施工通道的垂直高度要達到至少2m以上，避免工人彎腰或受限。對于較高的橋墩，垂直高度根據(jù)實際情況逐層設置，確保作業(yè)人員在上下時不會感到局促。對于斜坡或樓梯式通道，設置扶手，扶手高度應在1.0m至1.2m之間，以防止工人在高空作業(yè)過程中失足。

2.2.2 應急與救援通道設置

在高速公路橋梁實心高墩爬模施工中，設計時應急通道的最小寬度為1.5m，確保人員可以迅速疏散。施工現(xiàn)場復雜時，設置至少兩條相互獨立的應急通道，避免單一通道受阻導致疏散困難。每條應急通道的最短疏散距離應控制在50m以內，確保緊急情況下人員能夠快速撤離。

在高墩施工區(qū)域，通道的垂直高度應至少為2.0m，以便于人員攜帶工具和設備通過。應急通道的結構應具有足夠的穩(wěn)定性和抗風能力，設計時應能承受至少10級風速（28米/秒），保證在惡劣天氣下的安全使用。常見的支撐結構為鋼框架結構，確保通道在高風速情況下不發(fā)生傾斜或倒塌。

救援通道與應急通道應相互配合，寬度不小于2.0m，確保救援人員和急救設備能夠迅速進入事故現(xiàn)場。救援通道應暢通無阻，無障礙物，保證在緊急情況下快速到達事故點。

2.3 桁架首次提升

2.3.1 桁架安裝與調試

在桁架安裝過程中，首先需要檢查桁架各部分的完好性，確保所有鋼結構件沒有明顯的變形和裂紋，連接件的安裝牢固可靠。安裝過程中需要嚴格按照設計圖紙進行，特別是安裝時的角度與位置調整。桁架安裝時，在地面進行整體拼裝，拼裝后的桁架通過吊裝設備進行吊起，并準確就位于預定位置。拼裝精度要求在±5mm以內，確保桁架水平度和垂直度滿足設計要求。安裝完畢后，需要進行調試，檢查桁架的運行狀態(tài)，確認各部件的協(xié)調性及結構的穩(wěn)定性。在安裝過程中，桁架的調試主要分為以下幾個步驟。

（1）水平度檢查：使用激光水平儀或全站儀檢查桁架的水平度，確保誤差控制在±3mm范圍內，避免桁架在后續(xù)提升過程中出現(xiàn)傾斜。

（2）垂直度檢查：使用垂直度測量儀器，確保桁架垂直度誤差不超過5mm，以防止提升過程中產生不均勻應力。

（3）結構連接緊固：對桁架的連接部件進行緊固檢查，確保所有螺栓的扭矩達到設計要求，一般螺栓的扭矩應為300Nm左右，確保連接的牢固性。

（4）承載能力測試：在安裝后對桁架進行荷載測試，逐步加載至最大設計荷載的70%，觀察桁架變形情況，確保承載力符合設計標準。

2.3.2 首次提升過程控制

首次提升前，必須進行設備的檢查和確認。起重設備的選型要根據(jù)桁架的重量和尺寸來決定。對于大重量的桁架，選擇的塔吊應具有至少30噸以上的起重能力，常見的塔吊型號如QTZ80型，起重能力為32噸，滿足此類施工的需求。提升時，起重機的吊鉤需要對準桁架的提升中心，確保吊裝過程中桁架不偏移，并維持提升過程中的平衡性。

在首次提升過程中，確保吊裝載荷不超過桁架設計的最大荷載，一般情況下，吊裝載荷應控制在桁架最大設計荷載的80%以內。提升過程中，使用荷載傳感器對吊裝重量進行實時監(jiān)控，確保不發(fā)生超載情況。提升速度應控制在0.5米/分鐘至1米/分鐘之間，過快的提升速度可能導致桁架發(fā)生位移或變形，而過慢的速度則可能影響施工效率。此外，還需進行同步控制，尤其在多個起重機聯(lián)合提升的情況下。采用同步提升控制系統(tǒng)，通過傳感器和控制系統(tǒng)實時監(jiān)控每個起重機的負荷和位置，確保各起重機在同一水平面上同步提升，避免桁架出現(xiàn)傾斜或不均勻的應力分布。

在首次提升完成后，需對桁架的定位和穩(wěn)定性進行檢查，確保桁架位置精確、水平穩(wěn)定，且無明顯變形。測量誤差控制在±3mm以內，確保后續(xù)施工工作的順利進行[3]。

2.4 模架拼裝

2.4.1 模架的結構配置

高速公路橋梁實心高墩施工對模架的結構配置提出了較高要求，尤其是橋墩的高度常超過30m。模架的主要功能是承載混凝土澆筑時的重量及外力，并提供支撐力。模架結構配置通常包括四大部分：模板、支撐體系、爬升設備和安全防護系統(tǒng)。

模板根據(jù)橋墩的截面形狀選擇適合的鋼?；蚰灸?。鋼模具備高強度、可重復使用、承載力強等特點，適合高墩施工。模板厚度為8-12mm，鋼模板的強度應至少達到240MPa，確保在高負載下不發(fā)生變形。模板的穩(wěn)定性和精度直接影響混凝土的澆筑質量。支撐體系包括立桿、橫桿和對角撐桿等結構部件。立桿標準高度為3m，間距為2-3m，確保模架的垂直度和穩(wěn)定性。支撐桿的承載力要求達到50kN以上，以支撐模架的重量及澆筑時混凝土的重量，防止模架在施工過程中傾斜或發(fā)生變形。爬升設備是模架隨施工進度逐步升高的關鍵設備，采用電動爬升系統(tǒng)。爬升速度設定在1-2米/小時，確保模架同步提升，滿足高墩施工的需求。

2.4.2 拼裝精度與校核

在拼裝過程中，模架的水平度和垂直度必須進行嚴格控制，使用激光水平儀和全站儀進行校驗，水平度誤差控制在±3mm以內，垂直度誤差控制在±5mm以內，確保模架的各部分與橋墩的幾何形狀相匹配。

拼裝過程中，需要定期對支撐體系的穩(wěn)定性進行檢查。在支撐桿與模板的連接處，使用高強度螺栓和鋼筋加固，避免因螺栓松動或材料疲勞導致模架變形。拼裝完成后，需進行荷載測試。荷載測試時，模擬混凝土澆筑時的壓力，確保模架能夠承受最大荷載。一般情況下，測試荷載應為設計荷載的1.2倍，確保模架在實際施工中的安全性[4]。荷載測試通過后，需再次進行垂直度和水平度校核，確保拼裝精度達到施工要求。此外，在模架拼裝過程中，每個支撐桿的連接點都需要進行應力分析，以確保支撐體系能夠均勻分布荷載，避免某一部分出現(xiàn)超負荷。通過有限元分析（FEA）軟件對模架結構進行模擬和優(yōu)化，有效提高模架設計的精度與穩(wěn)定性，確保拼裝后的模架能夠在整個施工過程中保持穩(wěn)定性并安全運行。

2.5 混凝土首次澆筑

2.5.1 澆筑工藝與質量控制

混凝土首次澆筑工藝需要根據(jù)現(xiàn)場的實際條件、結構設計要求以及施工進度來合理安排。對于高速公路橋梁實心高墩施工，混凝土澆筑分層進行，每層澆筑厚度不超過30cm，以確?；炷恋木鶆蚍植己土己玫拿軐嵭浴仓^程中采用強制攪拌機進行混凝土攪拌，水泥、砂、石子的配合比根據(jù)設計要求進行準確配比，常見的C30-C40混凝土配比為：水泥：400-500kg/m3，砂：650-700kg/m3，碎石：1100-1300kg/m3，水膠比控制在0.40-0.45之間。

混凝土的澆筑過程應采用泵送設備進行，泵送壓力控制在15-20MPa之間，避免泵送過程中對混凝土的離析或泌水現(xiàn)象。澆筑的速度要均勻，避免出現(xiàn)局部過量或過少的情況，確保各層混凝土充分接觸并形成整體結構。每層混凝土澆筑后應及時進行振搗，使用插入式振動器進行振實，振動時間為10-15秒/點，確保每層混凝土都能達到良好的密實度，避免空洞和氣泡的產生。

2.5.2 澆筑后的養(yǎng)護措施

對于高速公路橋梁實心高墩施工，養(yǎng)護期一般為7天至28天，具體養(yǎng)護措施根據(jù)環(huán)境條件和混凝土強度等級進行調整。首先，澆筑后立即覆蓋養(yǎng)護。采用塑料薄膜或濕麻袋進行覆蓋，防止水分的蒸發(fā)。特別是在高溫環(huán)境下，覆蓋物應保持濕潤，以保證混凝土表面的濕潤狀態(tài)。在養(yǎng)護初期，尤其是前3天，混凝土表面應保持濕潤狀態(tài)，并避免陽光直射和強風作用。對于大體積混凝土施工，還可以使用養(yǎng)護劑噴涂混凝土表面，減少水分蒸發(fā)，降低裂縫風險。其次，澆筑后混凝土的養(yǎng)護溫度應控制在15℃至25℃之間。如果環(huán)境溫度過高，應采取灑水降溫或其他降溫措施，確保混凝土溫度的穩(wěn)定，避免溫差過大引起的裂縫。若氣溫較低，應采取保溫措施，如覆蓋保溫材料或加熱養(yǎng)護，防止混凝土發(fā)生凍裂。養(yǎng)護期間，每天應檢查混凝土的濕潤度，并確保覆蓋材料的完好無損。養(yǎng)護期間要定期檢查混凝土的強度，進行抗壓試驗[5]。根據(jù)標準，混凝土的抗壓強度應在7天內達到設計強度的70%，28天時達到設計強度的100%。根據(jù)抗壓強度試驗結果，如果強度達不到要求，則需要延長養(yǎng)護周期，直到混凝土強度達到設計標準。

3 結語

綜上所述，本文深入探討了高速公路橋梁實心高墩爬模施工工藝，從爬模組裝到施工工藝流程，詳細闡述了各個環(huán)節(jié)的關鍵步驟和技術要點。通過優(yōu)化塔吊布置、設置安全通道、精確控制桁架提升與模架拼裝，以及嚴格把控混凝土澆筑質量，確保了施工的高效與安全。未來，隨著技術的不斷進步和施工需求的多樣化，爬模施工工藝將進一步優(yōu)化升級，為高速公路橋梁建設提供更加可靠的技術支撐，推動交通基礎設施建設的持續(xù)健康發(fā)展。

參考文獻：

[1]刁集炎.高速公路橋梁高墩施工技術分析[J].工程技術研究，2024，9（15）：72-74.

[2]梅智恒.橋梁高墩液壓爬模施工技術及質量控制[J].汽車周刊，2024（09）：124-126.

[3]林歡，朱石磊，劉震，等.橋梁薄壁空心墩橫隔板施工技術應用研究[J].建筑技術開發(fā)，2024，51（08）：18-20.