薄壁爬模施工技術(shù)論文

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1工程概況

本黃河特大橋全長1072m，最大橋高150m，主橋最大墩高141m。主橋上部是（88+4×160+88）m混凝土預(yù)應(yīng)力剛構(gòu)橋。橋墩采用單薄壁空心橋墩，橫橋向?qū)挾?.0m，順橋向?qū)挾?.0m，橫橋向壁厚為0.7m，順橋向壁厚為0.9m。薄壁空心橋墩墩高116m，平面尺寸為7.0×9.0m，結(jié)構(gòu)尺寸2m實(shí)心段+6m變截面空心段+102m等截面空心段+4m變截面空心段+2m實(shí)心段。空心部分內(nèi)壁設(shè)置倒角，形式為0.3×0.3m。為了在不影響墩身質(zhì)量、保證人員安全的前提下趕超進(jìn)度，積累更多施工經(jīng)驗(yàn)，施工部基于翻模與爬模兩種技術(shù)措施，經(jīng)認(rèn)真比選，最終決定采用爬模施工方案。

2先進(jìn)的液壓爬模系統(tǒng)

液壓爬模主要涉及三大系統(tǒng)，即模板系統(tǒng)、爬升系統(tǒng)和工作平臺(tái)系統(tǒng)。

2.1模板系統(tǒng)模板系統(tǒng)的主體構(gòu)造是圖2所示的模板及可移動(dòng)的支架。

2.1.1鋼木組合

可拆式整體木模板這套模板包括面板、豎肋和橫肋等主體構(gòu)件。面板是酚醛樹脂雙面覆蓋膠合板、21mm進(jìn)口維薩板。其膠合工藝特殊，抗變形能力和防水性能較好。它的表面經(jīng)高壓合成樹脂處理，能避免混凝土附著。并且可重復(fù)利用至少20次。豎肋的主體構(gòu)造是20cm×8cm的工字木架，而橫肋則是14d輕質(zhì)槽鋼，可保證模板具有較強(qiáng)的剛度。用自攻螺絲、地板釘連接面板和豎肋，用連接爪連接橫豎肋。在面板上釘?shù)穆葆敱仨毷瞧烬R的，以免澆筑后的混凝土表面不平整。模板的斜撐主背楞是2根雙16d槽鋼組合件。連接面板和斜撐主背楞的構(gòu)件是連接爪、調(diào)節(jié)座連接。豎向調(diào)節(jié)模板時(shí)會(huì)用到調(diào)節(jié)座。調(diào)節(jié)后，將一后移裝置裝設(shè)在斜撐主背楞處，以便于水平移動(dòng)螺旋斜撐和主操作平臺(tái)。內(nèi)模板與外模板之間可通過拉螺桿、墊板連接。

2.1.2移動(dòng)模板支架

首先，用螺栓、銷軸型鋼連接移動(dòng)模板支架，用一拆卸式支撐體系穩(wěn)固模板，一來可加快施工進(jìn)度，二來澆筑混凝土?xí)r可承受部分側(cè)壓力，并且在澆筑完畢后，可借助滑輪實(shí)現(xiàn)整體脫模。2.2爬升系統(tǒng)爬升系統(tǒng)：它的主體構(gòu)造是液壓系統(tǒng)、埋件系統(tǒng)、導(dǎo)軌和爬架。爬架：它包括上爬架、下吊架。拼裝上爬架，主要是方便安裝模板和鋼筋。拼裝下吊架，目的是為爬升操作、拆卸錨錐、修飾混凝土表面和電梯入口搭建一作業(yè)平臺(tái)。埋件系統(tǒng)：其主體構(gòu)件是爬錐、高強(qiáng)螺桿、受力螺栓、埋件板和預(yù)埋件支座。其中，已澆筑節(jié)段的承力點(diǎn)———錨錐，由高強(qiáng)螺栓、錐形螺母和錨筋組成。除此以外，爬升系統(tǒng)主要通過爬頭、錨板和錨靴傳力。導(dǎo)軌的主體構(gòu)件是樓梯擋板（1組）、20d工字鋼（2根）。矩形定位孔作為爬升的承力點(diǎn)應(yīng)設(shè)在側(cè)面。2.3工作平臺(tái)系統(tǒng)工作平臺(tái)系統(tǒng)可擺放小型施工機(jī)具，能夠?yàn)榘踩鳂I(yè)提供以穩(wěn)固的平臺(tái)。按照設(shè)計(jì)要求，應(yīng)該由下到上安設(shè)6層工作平臺(tái)，即為-1,0,+1,+2,+3,+4，各層的功能如下：-1層：拆卸錨錐，修飾墩身混凝土表面。0層：爬升操控；+1、+2、+3層：裝設(shè)和調(diào)整模板，安裝錨錐；+4層：綁扎和處理未澆筑的混凝土段墩身鋼筋，澆筑混凝土構(gòu)件。

3完善的墩身液壓爬模施工工藝

3.1爬模拼裝

在場外拼裝爬模結(jié)構(gòu)，然后運(yùn)抵現(xiàn)場，按施工要求吊裝到位。預(yù)留爬模預(yù)埋件，然后開始首節(jié)墩柱的澆筑施工。當(dāng)混凝土筑件的強(qiáng)度符合15MPa的標(biāo)準(zhǔn)后拆掉模板，在預(yù)埋錨錐位置上固定錨板，并在錨板上掛錨靴，通過限位銷調(diào)整位置。接下來，按要求裝設(shè)三角架、后移裝置、承重架，并安裝上爬架及爬升系統(tǒng)的操控平臺(tái)，然后安裝下吊架。澆筑完第二節(jié)墩身混凝土并整體脫模后，以此進(jìn)行掛做、導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)的裝配，在液壓系統(tǒng)的配合下完成爬升部分的施工內(nèi)容。安裝好模板承重結(jié)構(gòu)后，在其主縱梁上固定移動(dòng)模板。但是須在地面預(yù)拼三角支撐架體。

3.2爬架爬升

在爬升施工中，只有爬架和軌道相互配合，才能使爬架爬升。操控爬升系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)該按1-8號(hào)的標(biāo)號(hào)管理液壓操作平臺(tái)上的油缸。每邊的油缸處安排一位觀察人員，隨時(shí)查看自鎖提升件的卡鎖是否緊貼著導(dǎo)軌梯擋，同時(shí)密切關(guān)注導(dǎo)軌梯擋上是否同步爬升。油泵要指派專人操控，每個(gè)操控人員人手一臺(tái)對講機(jī)，實(shí)時(shí)交流1-8號(hào)的運(yùn)行情況。待四邊步進(jìn)裝置到位后盡快安排第二次爬升。若四邊的爬升進(jìn)度不同步，還須調(diào)節(jié)液壓油路確保同步爬升。爬升架高出指定標(biāo)高10cm時(shí)停止爬升，將承重銷插在指定位置，回油讓爬架回落至原位，插上安全銷，并將液壓油泵關(guān)閉，斷電，擰緊貼在混凝土表面上的承重三角架的附墻撐。3.3模板施工鋼筋綁扎到位后安裝模版。可借助塔吊將內(nèi)模吊裝到位。通過內(nèi)模平臺(tái)支撐后，穿對拉桿連接模板，再借助全站儀調(diào)整模板位置，最后擰緊陽角拉桿。吊裝模板時(shí)須注意幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：一是吊運(yùn)過程中，切忌刮碰模板；二是為了避免混凝土筑件脫模后出現(xiàn)色差，必須用同一種脫模劑脫模；三是振搗過程中保證棒頭與模板表面至少相距10cm，以防刮蹭模板板面；四是嚴(yán)禁用撬動(dòng)的方式拆模，可借助模板背后的鋼構(gòu)支撐拆模；五是采用軟毛刷刷脫模劑，嚴(yán)禁使用鋼刷。

4切合實(shí)際的工藝改進(jìn)

對比同類橋梁的爬模施工，結(jié)合現(xiàn)場的施工情況，在工藝實(shí)施過程中進(jìn)行了改進(jìn)。

4.1首節(jié)變截面空心段施

工爬模時(shí)模板標(biāo)高6m。混凝土墩底實(shí)心段標(biāo)高是2m，變截面空心段的標(biāo)高是6m，因而定制的內(nèi)模板不能用在首節(jié)混凝土筑件上，施工的繁瑣程度可想而知。鑒于此，施工部擬用竹膠板和鋼模板組裝內(nèi)模板，用槽鋼作背楞，很好的解決了模板的使用問題，同時(shí)提高了施工效率。

4.2交叉流水施工

墩身左右幅結(jié)構(gòu)形式相同，因此決定用1個(gè)鋼筋工班和1個(gè)模板工班交叉流水作業(yè)，以加快施工進(jìn)度。也就是說，墩身左右幅交錯(cuò)著作業(yè)，施作左幅的鋼筋部分時(shí)，右幅同時(shí)澆筑混凝土，反之亦然，這樣可保證每個(gè)工班始終有作業(yè)面，并且只需拼裝一套內(nèi)模板（左右幅共用）、兩套外模板即可完成本階段的施工內(nèi)容。模板隨爬架爬升操作。這樣一來，變截面空心段組合模板可靈活周轉(zhuǎn)，節(jié)省了一部分施工成本。

4.3墩身質(zhì)量控制措施

現(xiàn)場利用型鋼制作鋼筋定位卡尺，控制墩身主筋間距，采用勁性骨架引導(dǎo)支撐鋼筋安裝。立模時(shí)在薄壁墩內(nèi)外側(cè)模板之間布置多道70、90cm的鋼筋，用以提高立模精度，保證墩身及保護(hù)層厚度。外模板低于板面10cm設(shè)置一道定位卡槽，用以控制混凝土澆筑高度，保證混凝土面的連續(xù)平整。混凝土澆筑采用地泵，高壓泵管沿塔吊固定爬升。泵管接到平臺(tái)中心處，接軟管至墩身四面，均勻布料，保證混凝土澆筑質(zhì)量。

5結(jié)束語

本黃河特大橋使用的液壓爬模施工技術(shù)，極大的提高了工效，保證了安全，使得該技術(shù)日臻成熟。雖在施工過程中也遇到了不少問題，最終都得以解決。該墩作為黃河特大橋墩身首件工程取得了示范效應(yīng)，為該黃河特大橋創(chuàng)優(yōu)質(zhì)工程奠定了良好基礎(chǔ)。

作者:周義超單位:中鐵十四局集團(tuán)第三工程有限公司