东合大桥主塔自动液压爬模施工技术探讨

韦东成

(广西桂通工程咨询有限公司，广西 南宁 530021)

0 引言

随着我国交通基础设施建设的迅猛发展，新设备、新工艺的应用为基础建设项目创造了更多有利的条件。自动液压爬模施工因其进度快、节省投资且特别适用于高塔柱施工而受到青睐，而且其优良的构造与工作性能，为有效解决特大桥高墩混凝土施工问题创造了有利条件。百色市东合大桥是一座独塔斜拉桥，该桥主塔所采用的自动液压爬模系统施工工艺既有利于保障桥梁施工达到所期望的质量目标，又因使用自主改进的爬模系统，发挥了施工进度的管控作用，缩减了工程项目建设施工中的材料消耗，为项目取得了良好的经济效益和社会效益。该桥自动液压爬模系统施工工艺的成功实践，为今后桥梁高墩混凝土施工积累了丰富的经验，其爬模系统施工方法和注意事项值得借鉴，可为类似桥型高墩混凝土施工提供参考。

1 主塔概况

百色市东合大桥桥长473.5 m，主塔高125.75 m(从承台顶面算起)，为花瓶式主塔，分上、中、下塔柱三个部分，其中桥面以上高100.96 m，桥面以下高24.79 m；下塔柱高19.6 m；中塔柱高48 m；上塔柱高53.2 m。塔柱截面为箱形截面，顺桥向塔柱箱高7 m，索塔共设三道横梁，上横梁和中横梁高4 m，宽6 m；下横梁高6 m(中心处)，宽7 m。横梁均采用箱形截面。

2 自动液压爬模系统的特点

自动液压爬模可以整体性地进行爬升，也可以单榀性地进行爬升处理，爬升过程中稳定性较为良好。自动液压爬模系统操作非常简单、便捷，系统应用安全系数较高，可以加快工程项目建设施工进度，缩减工程项目建设施工中的材料消耗。系统实际应用阶段除了需要根据建筑工程项目建设需求对模架结构进行改造外，通常模架一次组装完成后，一直到顶不落地，降低了施工场地占用率，同时也避免了模板施工中可能出现的碰撞损伤情况。自动液压爬模系统可以提供全方位、多角度的操作平台，施工企业不需要再进行其它施工操作平台的搭建，不仅对施工工作开展提供了便利，同时也降低了施工中原材料与人力资源的投入。系统应用可以减小工程项目结构建设施工误差，降低施工的难度，保证结构建设施工质量。模板自动化地进行爬升处理，也在较大程度上降低了塔吊应用频率。

3 自动液压爬模工艺原理

自动爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬模架交替顶升来实现，导轨和爬模架二者之间可进行相对运动。当爬模架处于工作状态时，导轨和爬模架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体及埋件支座，调整上下换向盒舌体方向来顶升导轨。导轨顶升到位，就位于该埋件支座上。解除爬模架上所有拉结之后就开始顶升爬模架，导轨保持不动，调整上下换向盒舌体方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨向上沿着墙体运动，直到坐落于预留爬锥上。通过导轨和爬模架这种交替附墙的方式，提升对方，实现逐层提升。自动液压爬模板体系的爬升系统主要由锚定总成、导轨、液压爬升系统和操作平台组成，如图1所示。

图1 自动液压爬模体系示意图

4 主塔爬模施工技术分析

4.1 合理确定内模结构

内模采用钢制模板与木质模板组合拼接方式，模板规格为(1.5×0.6) m，内模与外模之间应用对拉螺栓进行有效连接。每一套模板的高度设置为6 m，但每次浇筑高度应≤4.5 m。模板应用前需要对模板结构的安全性、可靠性进行审核，保证模板具备良好的强度和刚度，避免模板实际应用阶段出现严重变形、错位、漏浆情况。模板结构设置要考虑到后续现场制作、拆卸以及重新利用的需求，为后续施工工作开展提供更多便利。

4.2 下塔柱施工

东合大桥主塔下塔为变截面，倾角较大，给自动爬模系统的使用带来了很大难度。为此，在模板配置过程中需要综合考虑，保证东合大桥塔柱起步段与正常节段模板的通用性，同时也为爬模施工提供便利。下塔柱起步段施工中，首先应用液压自动爬模施工系统对下塔柱外表面进行施工，然后利用特定模板进行第二节段施工，每一节段浇筑高度为4.5 m。第二节段施工中需注意：特定模板的下口应用小爬锥压紧，无论是模板的收分还是模板裁切都需要严格依据东合大桥主塔设计施工图纸来进行；模板裁切处理时，上口尺寸需要根据混凝土实际形成尺寸，按照理论要求尺寸进行裁切。

下塔柱第三节施工是非常关键的，需要注意：(1)模板安装时需要分析爬锥高度的精准性，若是爬锥位置与理论要求不符，需对模板高度进行适当调节，避免另开爬锥孔；(2)模板下口位置用小爬锥进行压紧处理，将下口错台控制在合理范围内；(3)混凝土浇筑过程中要对浇筑高度进行严格控制，保证浇筑平面的平整性；(4)若液压爬模施工平台不能满足施工工作开展的实际需求，应在施工现场进行临时施工基础设施建设，保证施工的安全性。

4.3 中塔柱施工

东合大桥中塔柱内侧面应用液压爬模系统进行施工是从下横梁开始的，应当在中塔柱考虑预埋爬锥设置。爬锥设置过程中应注意：如爬锥埋设间距需要严格控制，埋设时需要参照下塔柱部件埋设实际位置，将内外进行调换；搭设爬模系统架体结构时不需要对架体结构进行全部拆卸，可将内侧与外侧进行整体性的调换，达到当前塔柱施工要求即可。

中塔柱爬模施工中需做好爬模系统模板的整体控制工作，也就是模板运行轨迹应当与理论轨迹保持一致，避免在爬模施工中模板出现不良倾斜问题或者模板没有达到施工计划指定位置，对后续施工造成不良影响。

在对下塔墩顶部角进行处理时，需要在两端平台上进行活动式跳板设置，并且在跳板周围加设维护结构以提升施工现场的安全性。模板每一次爬升后都需要对活动式跳板进行拆除和重新搭建。模板设计过程中要考虑到大桥主塔中塔柱施工对模板的多元化要求，提高模板的通用性，避免资源浪费，缩减工程项目建设成本投入。

4.4 上塔柱施工

上塔柱施工中应用液压爬模施工系统是从上横梁开始的，到了上塔柱施工阶段以后将不再考虑变截面对爬模系统带来的难题，应用液压爬模施工系统可按标准截面进行施工。这一阶段需要加强施工安全控制，健全和完善安全防护措施，特殊情况下还需要在爬模架周围进行防护架的搭设。

5 爬模施工技术应用成效

爬模施工技术是依附在建筑结构上，随着建筑物结构施工进度上升而逐层升高的一种模板施工技术。在建筑物结构混凝土满足拆模强度需求时，可以进行脱模，模板面板不落地，而是应用机械设备和支撑体将模板和爬模装置进一步向上爬升，并安装固定，可反复进行操作，直至工程施工结束。爬模施工技术在东合大桥主塔施工中的应用可以极大地缩减工程建设周期，既能够实现整体爬升，也可以进行单榀爬升，自爬升过程中具有同步和安全的特点，具有良好的稳定性。其具有爬升速度快、架构简单、稳定性强等优势，可使工程建筑施工的安全性得以保证，对工程质量的提高有着显著作用。爬模架在组装后，可以一直到顶不落地，在减少施工场地占地面积的同时，还能减少模板的破损概率，增强模板面板利用率。爬模结构还可作为施工的全方位操作平台使用，施工单位无需为了重新对操作平台的搭设浪费材料和劳动力，减少了工程成本的实际支出，提高了经济效益。

6 结语

百色市东合大桥主塔爬模施工方法，为项目高墩混凝土施工质量、进度、投资、安全管控奠定了坚实的基础。东合大桥主塔自动液压爬模施工方法和注意事项是从桥梁高墩混凝土施工经验中积累总结出来的，对促进我国建筑工程领域施工技术水平提升有着积极作用，可为今后类似桥梁高墩施工提供宝贵的经验。