浅谈爬模在高墩工程施工中的优势范文

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摘要：本文对爬模的分类、组成、作用和工作原理的介绍和在G310线大力加山至循化公路路基1标卧龙沟4号大桥高墩实施的结果详细阐述了爬模施工的优势。

关键词：爬模；高墩；架体；塔吊

1爬模

施工法是高墩工程施工中最有优势的一种高桥墩的特点是墩身高、重心高、相对于墩身高度截面面积小、墩身柔度大、施工精度要求高，轴线控制难度大，施工缝处理要求高。高墩柱既受压，还要承受复杂的扭矩、弯矩作用，因此，要求保证高墩柱有一定的柔度，所以在荷载和各种因素作用下会有一定的摆动和弯曲，在如此复杂的受力环境下，高墩柱的施工质量必然要求很高，而高墩柱施工缝的处理要到位，否则就会成为墩身受力薄弱点。G310线大力加山至循化公路路基1标卧龙沟4号大桥有变截面高墩16座，高度70m~104m，数量多、工程规模巨大，工期紧，因此需要投入相当多的模板及机械设备。因单座高墩柱施工周期长，又受到总工期的限制，为了保证整体工程进度，高墩柱需要采用平行作业法组织施工，且每座墩身配备至少6m以上高度的模板,让其自成施工体系，这样就需要投入相当多的模板。另外受墩身高度及地形条件的限制，卧龙沟4号大桥高墩柱施工须要配备大吨位的塔吊，且该大桥高墩身数量多，需要投入的机械设备也多。通过比较支架法、翻模法、爬模法等施工方法，卧龙沟4号大桥高墩柱施工最理想的施工方法就是爬模施工法。它集工作平台、支架、模板、爬升升设备于一身,能自行交替垂直爬升、下降,是一种满足了翻模施工要求的多层功能架体爬升工艺,极大地简化了高墩柱施工工序。通过简化施工工序，提高施工效率,实现了缩短施工周期的目的。采用爬模施工法,不仅节省施工材料，施工速度快,而且混凝土表面光滑美观,是目前高墩施工中最有优势的施工方法,卧龙沟4号大桥高墩施工就采用了这一施工方法。

2爬模在卧龙沟4号大桥高墩柱施工中的应用

2.1卧龙沟4号大桥概况卧龙沟4号大桥高墩形式有等截面矩形空心薄壁墩身，采用翻模施工法施工,变截面矩形空心薄壁墩身，采用爬模施工法施工。其中3#~10#墩为变截面空心薄壁墩，墩身高70m~103m，底口尺寸7.218m×5.718m-8.088m×6.588m，上口尺寸5.5m×4.0m-5.5m×4.0m。

2.2爬模分类爬模分为有架体和无架体爬模两种。根据墩柱截面形状特点及塔机支撑、垂直运输条件、横梁支撑、施工人员的攀登条件和施工安全等因素,决定卧龙沟4号大桥高墩柱采用有架体爬模。以下针对有架体爬模施工展开论述。

2.3爬模的主要工作原理爬模顶升过程是由爬升千斤顶对导轨和爬架交替顶升来达到的。爬架与导轨是互不相联的，两者可相对运动。在爬架运行过程中，爬架和导轨一直是支撑在埋件支座上，它们之间相对是静止的。脱完模，即刻将承载螺栓、挂座体、埋件支座安装在脱模后留下的爬锥上，顶升导轨是通过调整上、下换向盒棘爪方向来实现的。当导轨顶升到位，在新安装埋件支座上就位后，立即拆除埋件支座、爬锥等下平台处导轨提升后露出的部件。再解除爬架上所有拉结，调整上下棘爪方向后启动油缸，爬架顶升就可以开始了。这时候爬架相对于导轨在运动，导轨静止的，通过导轨和爬架这种交替附着在墩柱上，相互提升，爬架带着爬模系统即可沿着墩身上预留的爬锥逐层提升。

2.4卧龙沟4号大桥使用爬模的组成及作用液压爬模针对卧龙沟4号大桥3#-10#墩墩身内外模设计，外模配备液压爬模，内模使用井筒平台，标准浇注高度6.0m为竖直方向上的高度，模板实际设计高度为6.33m。（1）液压爬模架体液压爬模架体主要由上架体、下架体、提升系统、埋件系统组成。一个墩身共设计使用14榀下架体和16榀上架体。架体总高度为17.8m，最宽平台（主平台）宽2.8m。其中下架体部分共3层平台：即主平台、液压操作平台（主要用于爬升导轨和架体操作）、吊平台（主要用于拆除预埋系统、混凝土修补等）。上架体采用桁架形式，主要用于支撑模板部分。上架体的3层平台主要用于钢筋绑扎（上平台）、模板安装、对拉螺杆的安装、拆模、合模和校正模板等。（2）模板体系模板由胶合板、槽钢背楞、木工字梁、吊钩、连接爪等构件组成，采用木梁胶合模板体系。在后场根据施工图纸将模板体系拼装完成。内模标准节段采用与外膜相同的木梁胶合模板，操作平台采用井字架平台，在塔壁上预埋爬锥，安装爬锥挂件，将内模平台支撑在爬锥挂件上，平台主梁采用双10][槽钢，分配梁采用20木工字梁，面板满铺3cm厚木板（预留人洞），平台下可以悬挂吊篮以方便埋件的拆除。内模平台采用手拉葫芦或者塔吊提升。（3）安装液压爬模爬架完成安装需浇注3次砼，爬架安装步骤如下：第一步：拼接劲性骨架→绑扎钢筋→安装预埋件→安装模板→测量校正→爬架起步段砼浇注及养护。第二步：模板拆除→安装爬架的主平台、操作平台→绑扎钢筋→安装模板（形成主平台、中平台和上平台）→安装爬架预埋件→测量校正模板→砼浇注及养护。第三步：拼接劲性骨架→绑扎钢筋→后移模板并插导轨→爬架爬升→爬升到位后安装吊平台→合模并预埋爬架预埋件→测量校正模板→砼浇注及养护。

2.5卧龙沟4号大桥爬模施工简述根据卧龙沟4号大桥墩柱设计的特点以及垂直运输情况,墩身首节高度为6m，其作用在于给爬模的安装创造有利条件。首节外模板采用自爬模外组合模板，外模高6.33m，内模高6.15m，混凝土浇筑时的侧压力采用Ф20对拉螺杆来承受，预埋铁件在承台表面，设置加固支撑。墩身节段进入正常施工，进行重复循环作业，每一个节段均为6.0m，每个节段主要工序包括：爬升－→接长主筋并进行钢筋绑扎－→关模、校核－→浇筑砼－→砼脱模、养护－→下一次爬升。液压爬模的施工流程如图2所示。通过卧龙沟4号大桥高墩液压爬模的实施情况可以明显发现，爬模施工速度快，平均每3天一个节段，完成一个百米高墩，仅需68天，卧龙沟4号大桥共投入6套液压爬模，历时145天，完成所有高墩施工，完成1650m墩身，创造了青海省高墩最快施工记录，也保证了高墩施工任务按时完成。整桥高墩施工完成共节约施工成本200万元。墩身劲性骨架优化为与钢筋加工平台一体活动式的骨架，节省型材900t。

3爬模施工之优点

3.1安全作业有保障爬模架体受力效果很好，采用双埋件，单个架体抗剪力不低于15t，这保证了高空施工的安全性。架体将墩柱围成封闭的平台，真正做到了“墩在架中,人在架里”，大大提高了施工的安全性。

3.2缓解了施工垂直运输矛盾因高耸工程作业面小,安装模板,搭设脚手等所用物件都需要靠塔吊来完成。爬模施工利用其自身动力爬升,无需塔吊,缓解吊点紧张的同时打开多个作业面,加快了施工速度。

3.3施工简便,质量有保证爬模施工利用其自身动力爬升,模板无需塔吊安装,模板与爬架形成体系，模板不会悬空,在高空作业和风力影响下,不会出现模板“放风筝”和模板安装难以就位等情况。架体自动导向定位,减少重复测量校正工作,施工更加简单方便,且安装好的模板平直无接缝。成型砼表面平整，层与层之间接缝也比较好。

3.4节省成本和时间由于爬模的架体是附着在已浇好的砼柱上,并靠自身动力系统使爬架和模板相互爬升,不用再支模、拆模、搭设脚手架和运输等工作，节省了搭设脚手架和满堂支架来进行模板施工的大量材料、人工和时间，也省去了大量反复装拆工作所用的塔吊运输，使塔吊节省更多时间来保证钢筋和其他材料的运输,保证了混凝土连续浇筑，施工速度快，可避免施工缝等，大大节省工期。总之，实践证明，从工作原理、结构到施工效果,爬模是目前高墩柱施工最有优势的施工方法。

参考文献

[1]应惠清.建筑施工技术[M].：上海：同济大学出版社，2006.

[2]夏辉，赵云霞.斜拉桥主塔施工技术要点分析研究[J].大陆桥视野，2016（4）：122-123.

作者：杨旭平 单位：中交第四公路工程局有限公司