爬模技术在桥梁高墩施工中的应用
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摘要：本文首先论述了爬模技术的工艺原理和特点，进而详细论述了桥梁空心墩爬模技术的施工，最后就施工中一些应注意的事项做简要阐述，以供参考。
1 前言
爬模施工技术是当前应用于高耸结构施工的较先进的施工方法，它集模板、支架、施工脚手架平台于一体，利用已完成的主体结构为依托，随着结构的升高而升高，省去了大量的脚手架，具有快捷、轻巧、操作简单、经济实用等特点。当前，随着我国道路工程的发展，桥梁墩身也越来越高，施工难度越来越大，对桥梁高墩（塔）施工方法的研究，已成为桥梁施工的主要技术问题之一。近年来，桥梁建设者已开始将爬模技术应用于桥梁高墩施工，在此本文就桥梁高墩施工关键技术――爬模技术进行简要阐述，以供参考。
2 爬模技术的概述
2.1 工艺原理
自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替项升来实现。以空心桥墩已凝固的混凝土墩壁为承力主体，内爬支脚机构的上下爬架及液压顶升油缸为爬升设备主体，油缸的活塞杆与下爬架铰接，缸体与上爬架铰接，上爬架与外套架联接而外套架又与网架工作平接，支撑整个爬模结构。通过油缸活塞杆与缸体间一个固定一个上升，上下爬架间也是一个固定，一个作相对运动，达到上爬架和外套架、下爬架和内套架交替爬升，从而达到爬模结构整体的爬升、就位、校正等工序。墩壁预埋穿墙螺栓，然后在其上联接支撑托架，上下爬架的爬靴支在托架上，以此为支撑点向上爬升。
2.2 爬模的特点
爬模的特点有：1）支架、模板及施工荷载全部由对拉螺杆、预埋件及承重三脚架承担，不需另搭脚手架，节省了费用，简化了施工程序，适于高空作业；2）一次完整的爬升过程仅需要3-4 个小时，可大大加快施工进度，并且不依赖外部设备的辅助；3）模板可利用锚固装置使其与混凝土贴紧，防止漏浆及错台；4）模板部分可相对支撑架部分上下左右调节，使用灵活；5）利用斜撑模板可前后倾斜，最大角度为30o；6）各连接件标准化程度高，通用性强；7）支架上设吊平台，可用于埋件的拆除及砼处理；8）悬臂支架设有斜撑，可方便调整模板的垂直度；9）其导轨和爬升架都是固定在预先预埋在前一节墩柱的预埋件上，模板架的液压微调系统可以很精确地校中，从而向上爬升时准确无误，施工精度更易达到。
3 桥梁空心墩爬模技术的施工
3.1 爬模技术的施工工艺流程（见图1）
图1
3.2 施工准备
1.桥墩施工前清理基础顶面并凿毛，同时准备好施工用的钢筋和砼材料。
2.在桥墩基础上放出桥墩轴线、桥墩中心线、模板边线、提升架中心线、提升架边线，同时在桥墩四周设置施工中测量用的护桩，以便在以后的墩身施工中校模时使用。
3.在施工前应根据爬模设计进行试组装，并进行试运转、试爬升，确保爬模施工过程中液压力设备下沉运转。
3.3爬模设计和安装
1.根据墩身直径、墩高等桥墩参数计算出模板块数，按内外模对应的原则设计模板。模板由专业厂家设计、生产和加工。
2.模板运到现场后进行第一节外模组拼，经检查能达到设计要求后，进行墩底实心段桥墩施工。
3.墩底实心段完成砼强度达到10MPa后，可在底层砼上安装爬模内模，要求内外收分模板对称安装。
4.内模安装完成后，经专业工程师检查合格后可进行第一节空心墩灌注。墩底第二层砼施工中，严格按模板设计要求埋设各种爬模预埋件。
5.二层砼施工完后，按模板设计要求安装爬模的内外爬升设备和施工作业平台等。爬模设备安装完成后，经专业工程师检查合格即可进行爬模第一次爬升。
3.4 爬模爬升
1.待上部已浇注节砼强度达到10MPa以上，爬升悬挂件安装完成后，然后清洁爬升导轨，涂抹油，液压油缸上、下顶升弹簧装置一致向上，并等工程师确认达到爬升条件后，即可开始爬轨爬升。
2. 当液压油缸完成一行程的顶升后，确认其上、下顶升装置到位后，开始下一个行程的顶升，直到导轨顶升到位。
3. 爬轨爬升完成后，开始爬架及模板爬升。首先，应清理爬架上荷载改变液压油缸工作状态，解除墩身和爬架的联结，完成前节砼螺栓孔的修补。经确认爬架具备爬升条件后，打开液压油缸的进油阀门，启动控制柜，拔除安全销，开始爬架的爬升。
4. 爬架爬升到位后，应及时插上安全销，关闭进油阀和控制柜电源，至此完成一次液压爬模爬升过程。
3.5 钢筋绑扎和砼灌注
1. 钢筋在钢筋加工棚加工成型，主筋采用定长钢筋，在墩顶对焊；箍筋采用绑扎连接。
2. 钢筋的绑扎是利用砼强度增长时间进行，且应严格按图纸中的位置、间距以及规范中规定的允许误差进行。要求钢筋绑扎均匀，钢筋接头错开，每个截面钢筋接头数不大于总钢筋数的l/2。
3. 灌注砼前，应先对砼接灌面凿毛并清洗干净，然后核对各预埋件、墩内检查设备位置，确认无误后方可开始砼灌注。
4. 砼由拌合站拌合；砼的运输时间不得超过30min，并要保证在运输过程中混凝土不发生离析、漏浆和坍落度损失过大等现象。
5. 砼灌注要水平分层对称进行连续作业，且在振捣过程中要适度，切不可漏捣和使振捣器碰击模板，也不得使砼溅出模板，以免污染下部工作人员的工作环境和破坏设备的性能。
6. 拆模后，立即在砼内外表面涂养护剂。
3.6墩帽施工
1.当爬模网架主工作平台下平面高于墩顶设计标高30cm时停止爬升；当爬模灌筑墩身至墩空心段顶标高时即可停止浇灌。
2. 当爬模到达实心段底后，应在墩壁的适当位置预埋连接螺栓，然后拆除内模板，并把L形外挂支架顶部杆件连接在预埋螺栓上，以此搭设墩帽外模板。
3.在拆除内模板时，可不拆开内爬井架与网架平台的联接，而将内爬井架的外套架的一节杆件嵌入桥墩帽里，并利用空心墩顶端内井架结构以及墩壁预埋螺栓支设实墩底模。
4. 在设计高处用63×63角钢搭成支撑系统，在其上立底模，绑扎钢筋，继续利用塔吊灌注混凝土，直至完成墩顶实心段及墩帽施工。
3.7 爬模拆除
1.利用塔吊先将模板支撑系统、液压油缸、上下爬架、内外套架拆除后，再拆除外挂支架、吊车机构、工作平台和人员上下系统。
2.爬模拆除时，应严格按拆卸顺序和高空作业安全顺序进行，并要对称进行。爬模尽可能在地面解体，拆下的零部件分类堆放，清洗、上油。
4 爬模施工的注意事项
4.1混凝土强度达到10MP a时方可以拆模，达到15MP a 以上方可爬升。
4.2提升导轨时，将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上，换向装置上端顶住导轨，爬升架体上下换向盒同时调整为向下，下端靠导轨（爬升或提导轨液 压控制台有专人操作，每榀架子设专人看管是否同步，发现不同步，可调液压阀门控制）。
4.3液压泵站设专人操作，液压泵使用压力不得高于16MPa。
4.4高空作业区风力在5级以上时，应停止作业。
4.5退模前确定已将对拉杆和预埋件拆除，以防在拉杆孔或埋件孔处损坏面 板。
5 结束语
综上所述，爬模作为一种新型的高空作业的模板，是当前桥梁高墩施工较为理想的模板，它集工作平台、支架、模板、提升设备为一体，能升、能降，具有施工循环周期短、劳动力消耗量少、节省用钢量、砼外表平整光滑美观等优点。实践证明，将爬模技术应用于桥梁高墩施工，可对桥梁高墩施工的安全、质量、进度等方面发挥很好的作用。
参考文献：
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