公路橋梁高墩施工階段的液壓爬模技術(shù)運用分析

摘要 為有效提升液壓爬模施工技術(shù)水平，保證橋梁建設(shè)安全順利完成，文章依托某雙薄壁空心高墩橋梁工程實踐，針對液壓爬模施工技術(shù)的實際運用展開綜合探究，闡述了空心高墩模板設(shè)計、預(yù)埋總成及導(dǎo)軌布置，系統(tǒng)分析了液壓爬模施工的工藝流程，并總結(jié)了空心墩鋼筋加工、勁性骨架加工及混凝土施工的技術(shù)要點，旨在為同行提供參考、借鑒。

關(guān)鍵詞 公路橋梁項目；改進型液壓爬模；雙薄壁；空心高墩；施工技術(shù)

中圖分類號 U445.559 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 2096-8949（2024）13-0052-03

0 引言

公路橋梁工程建設(shè)中，對于高大橋墩通常采用液壓爬模技術(shù)進行施工，但大多數(shù)爬模系統(tǒng)為架軌分離式系統(tǒng)，操作程序復(fù)雜、爬升效率較低。而改進型液壓爬模作為一種新型爬模系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)架軌一體化爬升；主要是在模板體系拆除后，在爬錐上方設(shè)置高強螺栓及支座系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)向裝置實現(xiàn)軌道提升；待導(dǎo)軌到達支座上方，及時解除導(dǎo)軌底部的支座系統(tǒng)及爬錐，從而完成架軌一體式頂升，顯著提高爬模的爬升效率。為此，該文結(jié)合某公路橋梁高大橋墩施工實踐，系統(tǒng)分析了液壓爬模施工的技術(shù)要點，對提高改進型液壓爬模應(yīng)用水平，保證橋梁建設(shè)順利完成具有重要意義。

1 橋墩結(jié)構(gòu)分析

某公路橋梁項目，橋墩最大高度為90 m，采用14 m×19 m雙薄壁結(jié)構(gòu)，其中墩身40 m以下部分為變截面半錐形結(jié)構(gòu)，雙壁間距為5 m，雙壁里側(cè)呈直線形，外側(cè)沿橋梁縱向的底部寬度為4.5 m，頂部寬度為2.5 m，坡率為20∶1；沿橋梁橫向的底部寬度為11.0 m，頂部寬度為7.0 m，坡率為20∶1；40.0 m上部采用等截面布置，高度為50.0 m，寬度為2.5 m，長度為7.0 m；雙壁之間共布置兩道系梁，分別位于基礎(chǔ)頂部30.28 m和60.28 m處，系梁截面高度為2.0 m。場區(qū)內(nèi)施工環(huán)境復(fù)雜，根據(jù)該工程實際情況，并結(jié)合工期、質(zhì)量、安全、成本目標(biāo)要求，最終選擇液壓爬模技術(shù)進行施工，單次施工高度控制在4.5 m。在雙薄壁墩左右兩側(cè)分別安裝塔吊及施工電梯，根據(jù)0#塊、爬模及橋梁高度等各方面條件，綜合確定塔吊、電梯的高度分別為115.0 m和103.0 m，其平、立面布置圖分別如圖1～2所示。

2 模板設(shè)計

該橋梁工程液壓爬模體系具體包含預(yù)埋設(shè)施、模板、支架、液壓裝置四部分。外模為優(yōu)質(zhì)芬蘭維薩板，支模高度為4.65 m，變截面首節(jié)及末節(jié)澆筑高度分別為4.6 m和3.9 m，其余變截面澆筑高度均為4.5 m。

面板選用厚度為18 mm的芬蘭板，豎向龍骨選用H20型方木，橫向龍骨為雙14號方鋼，設(shè)置數(shù)量為4道，龍骨采用對拉螺桿進行加固。模板體系下部設(shè)置移動軌道，方便橫向自由移動，模板拆除后可通過滑道整體橫移0.5 m[1]。

3 預(yù)埋總成及導(dǎo)軌

爬模預(yù)埋設(shè)施主要包含埋件板、高強螺桿、爬錐、受力螺栓及支座等幾部分。

（1）埋件板（D20）和高強螺桿（D20/300）相連，可顯著增強埋件系統(tǒng)的抗拉性能，并能有效減小材料消耗，節(jié)約空間。

（2）爬錐（M30/D20）。主要利用螺栓將其固定于面板之上。

（3）受力螺栓（M30×73）。該構(gòu)件為埋件系統(tǒng)中最重要的受力裝置，使用前應(yīng)進行探傷檢測，避免表面存在裂紋、砂眼等質(zhì)量問題，檢測合格后方能投入使用。

（4）支座。支座體系主要與導(dǎo)軌相連，能有效抵抗橫、豎向力作用。導(dǎo)軌作為爬模體系的主要提升裝置，采用2根工字型鋼和1組鋼梯焊接成形，總長9.0 m[2]。

4 液壓爬升系統(tǒng)及工作

4.1 液壓爬升系統(tǒng)

液壓爬升系統(tǒng)主要由千斤頂、液壓泵、上軛、下軛組成，各爬架每個裝置配備一只千斤頂，其最大頂升高度為50 cm，最大起重量為20 t。上軛與下軛作為軌道及爬架體系間的主要傳力構(gòu)件，通過轉(zhuǎn)變軛棘爪朝向，能夠完成爬架及軌道提升的自由轉(zhuǎn)換。

4.2 液壓爬模工藝

爬模施工程序：混凝土施工完畢—脫模并向后移動—附構(gòu)件安裝—軌道提升—架體提升—鋼筋施工—板面處理—安裝埋件—模板安裝—混凝土澆筑[3]。

（1）預(yù)埋件安裝。采用受力螺栓將爬錐緊固于模板表面，并對爬錐孔采取必要的防護措施，防止混凝土灌入。

（2）軌道頂升時，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，使轉(zhuǎn)換裝置全部朝上，并使上部與軌道接觸。

（3）架體爬升時，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，使轉(zhuǎn)換裝置全部朝下，并使下部與軌道接觸。軌道及架體頂升過程中液壓操控臺應(yīng)安排專業(yè)技術(shù)人員進行操控，并指派專人監(jiān)控架體的爬升情況，確保同步性，當(dāng)出現(xiàn)頂升高度不一致時，應(yīng)通過液壓裝置進行調(diào)節(jié)。

（4）待軌道達到指定位置后，將其固定牢固，然后拆除底部的附墻和爬錐，開始進行上部周轉(zhuǎn)。

（5）墩身施工分段。根據(jù)橋墩高度，將其劃分為21段，其中首段長4.6 m，2～8段長4.5 m，9～10段長3.9 m，11～20段長4.5 m，21段長1.1 m。

5 雙薄壁變截面空心高墩鋼筋加工

橋墩鋼筋下料、制作：主筋通過套筒進行連接，其中首段①號筋長度為7.5 m，錨入基礎(chǔ)長度為2.5 m，②號筋長度為8.5 m，錨入基礎(chǔ)長度為2.5 m，模板安裝成形后，①、②出模長度分別為0.4 m和1.4 m；2～8段、11～20段①、②號主筋長度均為4.5 m；9～10段①、②號主筋長度均為3.9 m。21段①號主筋長度為0.7 m。根據(jù)鋼筋下料長度，為減小鋼筋損耗可采用9 m的定長鋼筋，詳細鋼筋布置圖如圖3所示：

6 勁性骨架加工

首段勁性骨架制作尺寸的高度為4.60 m，底端縱向?qū)挾燃皺M向長度分別為10.74 m和4.24 m，上端縱向?qū)挾燃皺M向長度分別為10.28 m和4.01 m。

第2段勁性骨架高度為4.50 m，其底端縱向?qū)挾燃皺M向長度分別為10.28 m和4.01 m，按此規(guī)律逐次完成各段勁性骨架的制作，如圖4所示。自2～8段開始，各段骨架長、寬度分別縮減0.45 m和0.225 m。

第9段底端橫向長度與8段上端橫向長度相同，其值為7.13 m，底端縱向?qū)挾扰c首段上端寬度相同，其值為2.435 m，上端尺寸變?yōu)殚L度6.74 m、寬度2.24 m。21段勁性骨架高度為0.9 m[4]。

7 混凝土施工順序分析

混凝土施工順序見圖5所示。

（1）第1段：定位放樣—基礎(chǔ)頂部鑿毛—設(shè)置勁性骨架—工序驗收—鋼筋施工—埋件系統(tǒng)安裝—墊塊安裝—工序驗收—外模板拼裝—模板調(diào)整—工序自檢—監(jiān)理單位檢驗通過—混凝土澆筑—養(yǎng)護—脫模。

（2）第2～10段：橋墩頂部鑿毛—架體爬升—模板調(diào)節(jié)—設(shè)置勁性骨架—工序驗收—鋼筋施工—埋件系統(tǒng)安裝—墊塊安裝—工序驗收—外模板拼裝—模板調(diào)整—對拉螺桿緊固—監(jiān)理單位檢驗通過—混凝土澆筑—養(yǎng)護—橋墩頂部鑿毛—脫?！荏w與外模板頂升。

（3）第11～21段：橋墩頂部鑿毛—架體爬升—設(shè)置勁性骨架—工序驗收—鋼筋施工—埋件系統(tǒng)安裝—墊塊安裝—工序驗收—外模板拼裝—模板調(diào)整—對拉螺桿緊固—監(jiān)理單位檢驗通過—混凝土澆筑—養(yǎng)護—橋墩頂部鑿毛—脫?！荏w與外模板頂升。

（4）橋墩混凝土澆筑?，F(xiàn)進行1#塊澆筑，待其強度超過2.5 MPa以上時，再實施1#塊脫模；并依次完成1’#塊模板安裝、混凝土澆筑，灑水養(yǎng)護不少于7 d，待其強度超過2.5 MPa，再進行1’#塊脫模；并依次完成2#塊模板安裝、混凝土澆筑，按此步驟逐段完成后續(xù)施工，直至封頂?；炷潦┕ろ樞驗椋?—1’—2—2’—循環(huán)—12—12’—13—13’。其中，首節(jié)和末節(jié)澆筑高度分別為4.6 m和1.1 m，其余各節(jié)高度為4.5 m或3.9 m。

8 結(jié)語

綜上所述，改進型液壓爬模作為一種新型爬模系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)架軌一體化爬升，顯著提高爬模的爬升效率，使高墩橋梁施工更加方便、安全、高效，并能有效提升施工質(zhì)量、降低施工成本、縮短施工工期。為最大限度地保證液壓爬模技術(shù)的全面應(yīng)用，工程實踐中應(yīng)加強各環(huán)節(jié)管控，嚴格按照規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求進行施工，以有效提升爬模施工的安全性、高效性，確保橋梁建設(shè)順利完成。

參考文獻

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[2]劉恒輝 .墨臨高速公路空心薄壁高墩施工方法的選用分析[J] .國防交通工程與技術(shù)， 2022（4）： 33-37+73 .

[3]李桐年 .鐵路橋梁薄壁高墩智能液壓爬模施工技術(shù)研究[J] .價值工程， 2023（16）： 111-113 .

[4]朱玲 .液壓爬模在高墩施工中的應(yīng)用[J] .江西建材， 2022（4）： 282-284 .

收稿日期：2024-01-29

作者簡介：黃龍江（1984—），男，本科，工程師，從事公路工程施工技術(shù)工作。