強陣風地區超高墩爬模施工技術

西克新 姜汶君

摘要：本文通過方案比選確定了采用全封閉式爬模施工技術，并介紹了全封閉式爬模施工技術，全封閉式爬模具有安全性高，施工速度快，澆筑成型的混凝土結構物外觀質量好。

關鍵詞：超高墩;爬模;全封閉

1 工程概況

丹錫高速公路克什克騰至承德聯絡線克什克騰（經棚）至烏蘭布統（蒙冀界）段位于赤 峰市克什克騰旗。西拉沐淪河特大橋為本項目控制性工程，所跨越的西拉沐淪河為西遼河一級支流。西拉沐淪河特大橋起點樁號為K14+069，終點樁號為 K16+133，橋梁全長2064m。

8 號～13 號橋墩為主墩，均采用矩形空心薄壁墩，墩高 116m～159m。所有橋墩橫橋向等寬18.5m，8號主墩縱橋向等寬8.0m，9號～13號主墩縱橋向從墩 頂 8.0m 按 80：1 向墩底放坡加寬。橋墩橫斷面為單箱雙室構造，橋墩外壁及中腹板壁厚均為100cm。在每個橋墩豎向中心位置附近設置一道橫隔板，橫隔板厚100cm。橋墩墩頂和墩底分別設置4.0m、6.0m實心段，空心部位每間隔5m設置一組φ7.5cm通氣孔。

2 高墩施工中常見施工方式

現如今國內對于超高墩的施工常用的技術主要是是滑模、翻模及爬模

2.1 滑模施工

滑模施工是用液壓的提升裝置滑升模板以澆筑豎向混凝土結構的施工方法。

2.2 翻模施工

翻模施工法是將一段混凝土墩身的模板分為2節或3節，澆筑完本節混凝土后，當混凝土強度達到10MP左右，可以拆除底節模板，將之吊到本節模板之上進行拼裝，準備澆筑下一節混凝土，循環作業，直至澆筑結束。

2.3 爬模施工

液壓自爬模液壓頂升系統提升導軌或提升架體，通過液壓系統使模板架體與導軌間形成互爬，從而使液壓自爬模穩步向上爬升，自爬模的頂升運動通過液壓油缸對導軌和爬架交替頂升來實現。

3 高墩施工中幾種施工方式比較

本項目為處于北方地區，全年有效施工期為6個月，工期非常緊張，且項目所處區為強陣風地區，結構物為超高墩，所以對安全要求極高。翻模因為平臺不好搭設，模板拼裝和拆卸時容易發生安全事故，所以將翻模施工方案排除。使用滑模施工澆筑的結構物外觀質量相對較差。故而選擇爬模施工最為合適。

4 空心墩爬模施工

8#-13#墩均屬于百米以上超高墩，高度為116-159m，采用液壓爬模技術進行施工，按每節6米進行施工。

4.1 外側爬模立面設計

為滿足現場鋼筋綁扎的所需要的施工平臺， 設置了 6 層操作平臺，從上到下分別為：標準寬度 2.8m的上平臺1、2，供施工時綁扎鋼筋及放置材料使用;1.8m寬的過渡平臺;用以操作模板的寬度為2.8m的主平臺;液壓操作平臺，平臺寬度 2.8m;用以拆卸掛座、爬錐及受力螺栓的吊平臺，寬1.8m，架體設計總高度為 20 米。

4.2爬模爬升

退開模板后，開始安裝掛座，掛座安裝完成后松附墻撐，使用套筒扳手旋轉導軌下端附墻撐，將撐腳旋回，從而使爬模架體的附墻撐撐在墩身表面。將上、下換向盒棘爪調整為一致向上，開啟油泵使導軌向上爬升，當導軌爬升至掛座上固定好，調動限位板，頂住導軌，然后將導軌附墻撐撐在墩身表面。導軌爬升完成后開始進行架體爬升，首先將吊平臺層掛座拆除，對露出的爬錐孔進行修補。然后用套筒扳手將架體附墻撐旋出，使撐腳完全脫離墩身表面。將上、下換向盒的棘爪進行調整，調至一致向下，然后啟動液壓油泵開始進行架體爬升，為了保證爬模的順利進行，液壓油缸操作人員要佩戴好對講機，在遇到油缸不同步等情況時及時溝通。爬升到位后架體掛在上層掛座上，插上承重插銷及安全插銷。旋出架體附墻撐支撐腳，頂緊墩身表面，調節架體螺旋撐使豎向架體與砼表面平行，爬升完成。

4.3 本項目爬模施工創新點

4.3.1分離式架體

目前國內所使用的液壓爬模裝置多為模板與架體整體式設計，導致模板退模時，架體與主操作平臺會發生分離，從而導致主操作平臺局部露空，極大影響了施工便捷性與安全性。

本項目采用的是分離式架體，后移裝置和三層桁架采用分體式連接，在主操作平臺上安裝有模板軌道，在模板軌道上設置有滑座，在滑座上安裝有模板移動背楞，在模板移動背楞上安裝有模板，滑座在驅動組件的驅動下沿模板軌道移動，從而同步帶動模板合?；蛲四?。模板移動背楞的下端鉸接于滑座上，在滑座與模板移動背楞之間還設置有用以調節模板翻轉角度的移動背楞斜撐，所述移動背楞斜撐的結構包括：螺紋旋向相反的上螺桿及下螺桿，所述上螺桿的上端與模板移動背楞的上端相鉸接，上螺桿的下端與螺紋套管的上端相螺紋連接，螺紋套管的下端與下螺桿的上端相螺紋連接，下螺桿的下端與滑座相鉸接，當轉動螺紋套管時能帶動模板移動背楞轉動，從而同步調整模板翻轉角度。從而提高了施工便捷性與安全性。

4.3.2 全封閉式爬架

由于本項目主墩最低為116米，最高為159米，且項目區處于中緯度盛行西風帶區，風速年平均 2.8-3.0 米/秒，由東南向西北逐漸增大，風力最多可達8級以上，施工安全風險極高。

為降低安全風險，確保安全生產，項目采用百米高主墩全封閉式液壓爬模施工，架體外防護設計采用擋風系數為 0.65、徑為5mm密孔鋼板網，米孔密孔鋼板網防護具有極強的抗沖擊性、安全性、耐用性和采光，且防護外觀形象美觀、整潔。同時，為保證平臺的整體性，防止平臺變形，采用板條帶將平臺連接為整體，并用自攻釘釘牢。

為避免爬模時爬模架體與墩身結構發生沖突，爬模平臺板與墩身表面留有250mm的間隙;在架體與混凝土墻的間隙處設置翻板，防止墜落物墜落。

5 懸臂式模板

5.1 模板材料及組成內

模板的面板材料采用德國進口的維薩板，厚18毫米，采用面板自攻螺釘和實木地板自攻螺釘，將內部面板牢固于一個豎向的20cm木工字梁，橫肋、橫肋和面板主背楞均有連接爪。采用芯帶連接兩塊模板，用芯帶銷固定。使之成為一個整體。豎肋對稱兩側設置吊鉤，便于板面的安裝。預埋系統包括D20高強螺栓和M30/D20爬錐，模板支承的三角用鋼支撐，應力螺栓。主平臺位于三腳架之上，模板位置經過斜撐、后退設備調整并固定。

5.2 工作原理及流程

采用塔式起重機升降懸臂板。懸臂模板施工時，承重的三腳架、模板支撐器在預埋式支架上使用。拆模后，在新澆混凝土預埋的螺栓及爬錐上安裝承載螺栓及支座。在達到要求后（一般為墩身設計強度超過50%，強度≥15mpa ），將模板吊起固定在上一節段。下節段的受力螺栓和爬錐可拆除，檢查合格后方可在后續施工中使用。單循環過程為：模板后移→懸臂模板及支架吊裝→鋼筋及預埋件安裝→模板調整固定→混凝土澆筑→等強度養護。

5.3懸臂式模板的特點

懸臂模板具有懸臂式的特征，非常適合于高墩建設，因為懸臂模板的支架、模板和施工負荷都是由預埋部承擔的，不需要另外安裝腳手架。模板可向后移動650毫米;為防止在澆筑過程中出現漏漿，模板下包有10 cm 的混凝土面，并在澆筑后一節段的混凝土頂緣與模板之間粘貼有雙面膠。模板可上下調整，使用靈活;傾斜模板可向前傾斜，最大角度30°，連接部件高標準化，通用性較強;模板上有吊臺，可用來拆除預埋物和混凝土處理;懸臂支架上裝有斜支架，可調節模板垂直性。

5.4內模安裝

第三節混凝土澆筑之前，采用 M30定位螺栓在模板上固定，等待澆筑后，以定位螺栓為依據對模板開孔，這樣以后的澆筑就可以將預埋件和面板通過M30的定位螺栓定位在一起，預埋前將爬錐用脫模劑均勻進行涂抹，然后使用透明膠帶裹住，以防后期拆卸爬錐時出現困難。模板拆除后在外露出的爬錐孔的位置安裝掛座，然后再將模板重新吊裝就位，就位后開始安裝三腳架使模板卡在三角架上，用安全銷固定模板。

混凝土施工完畢，拆除架體和模板，清理模板表面的雜物，按設計圖吊裝爬架，將爬架掛在相應的預埋件上，通過斜撐可調節對、模板的垂直度;最后一次澆筑的混凝土結構表面，用后移裝置將模板下緣壓緊，以保證不漏漿，平臺良好。第一次爬升時應在爬架下安裝平臺，以便拆除可重復使用的預埋件，并清除模板表面的雜物。爬架應按設計圖紙吊裝就位，拆除前期可回收的預埋件，以備將來使用，使用水泥砂漿將留下的爬錐孔修補。

6結語

經過對比滑模、翻模及爬模施工方案，最終本工程采用了爬模施工方案，且本工程采用的爬模方案較之國內常用的爬模方案又進行了創新，采用了分離式架體、全封閉施工的方式，在克什克騰旗這種強陣風地區，極大的保證了工人施工時安全，有效的降低了施工過程中強陣風所帶來的安全風險，且爬模施工進度快，施工質量好。實施后，既保證了墩身施工安全、優質，又保證了工期

參考文獻：

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