薄壁墩爬模施工工艺简介

陈慧东

【摘要】：通过某大桥主桥薄壁墩的施工过程，介绍液压爬模及悬臂爬模在高墩施工中的应用。

【关键字】：刚构桥、薄壁墩、爬模、施工

中图分类号：U448文献标识码： A

一、工程概况

某大桥为左右分幅设计，左幅桥全长1376m，桥跨布置为17×40m连续T梁+45+5×80+45m连续刚构+5×40m简支T梁；右幅桥全长1336m，桥跨布置为17×40m连续T梁+45+5×80+45m连续刚构+5×40m简支T梁，主墩采用钢筋混凝土双肢薄壁空心墩，引桥墩采用单肢薄壁空心墩及圆柱墩，基础为群桩基础。

全桥共计12个主墩，每个单肢空心墩在0～15m处由7.5×3.5m渐变至6.5×2.5m，墩顶自下4.5m处由6.5×2.5m渐变至6.5×3.5m，纵横向壁厚均为0.55m，各设3道横隔板，横隔板留出2.1m×0.8m的过人方孔，最高墩88.243m。

二、施工方案

1、施工方法简介

双肢薄壁空心墩采用爬模施工工艺进行施工。共投入2套液压自爬模、4套悬臂爬模，

同时施工6个主墩。每套爬模高4.65m，一次可浇筑4.5m高度。

1.1、悬臂爬模

悬臂爬模体系( CB-240) 为钢木结构组合体系，由埋体、模板及支架组成，由起重设备整体吊装爬升，主要用桥墩、高层建筑、核电站等结构的模板施工。该种模板具有结构合理，经济实用，标准化程度高等特点。面板选用18mm厚的进口Wisa木胶合板，次梁选用200*80*40*27木工字梁，木工字梁间距300mm，横肋选用14#双槽钢，最大间距为1200mm，埋件系统由埋件板、M36高强螺杆、D20受力螺栓、爬锥组成。在单块模板中，胶合板与竖肋(木工字梁)采用自攻螺丝连接，竖肋与横肋（双槽钢背楞）采用连接爪连接，在竖肋上两侧对称设置两个吊钩。两块模板之间采用芯带连接，用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直墙模板为装卸式模板，拼装方便，在一定的范围和程度上能拼装成各种大小的模板。模板刚度大，接长和接高均很方便，模板最高可一次浇筑十米以上。悬臂模板（CB-240）整体结构如图1所示。模板的优点如下：

①、模板可整体后移600mm，方便模板的清理和钢

筋的绑扎；

②、模板可上下左右调整；

③、微调装置可将模板面紧靠已浇筑好的混凝土表面，防止漏浆；

④、支架、模板及施工荷载全部由预埋件总成承担，不需另搭脚手架，适于高空作业；

⑤、悬臂支架设有斜撑，可方便地调整模板的垂直度，后倾最大角度能达到 30°；

⑥、模板下部设置吊平台，可用于预埋件的拆除及混凝土表面处理。

⑦、悬臂支架设有斜撑，可方便调整模板的垂直度。

图1悬臂模板(CB-240)整体结构图

图2悬臂模板浇筑步骤

本体系模板在工程施工过程中，其使用质量、使用耐久性和经济性受到多方面的影响，但主要影响因素为模板的原始组拼质量、模板的吊装及转运保护和模板的安装拆模保护措施，以及模板施工及存放的保护措施等。

影响模板组拼质量主要因素是槽钢背楞放位安装质量、木工字梁放位固定及平整度和面板外形尺寸，以及模板的刚度和耐久性。因此，在模板组拼过程中需对以上三者采取了针对性控制，最终达到板面平整度、断面尺寸、面板接缝（水平缝或竖直缝）均符合技术要求。

1.2、液压自爬模

液压自爬模整体结构如图3所示。液压自爬模板体系的爬升系统主要由埋体总成、导轨、液压爬升系统和操作平台组成。自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架二者之间可进行相对运动。在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。退模后就可在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上下轭棘爪方向来顶升导轨。待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员可转到下平台去拆除导轨提升后露出的下部埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架，这时候导轨保持不动，调整上下棘爪方向后启动油缸，爬模架就相对于导轨向上运动。通过导轨和爬模架这种交替附墙，提升对方，爬模架沿着墙体上升，直到坐落于预留爬锥上， 就这样实现逐层提升。模板的优点如下：

①、液压爬模可整体爬升，也可单榀爬升，爬升稳定性好。

②、操作方便，安全性高，可节省大量工时和材料。

图3液压自爬模整体结构图

③、除了因为建筑结构的要求(如墙面突然缩进或形状突变)需要对模架改造之外，一般情况下

爬模架一次组装后，一直到顶不落地，节省了施工场地，而且减少了模板(特别是面板)的碰伤损毁。

④、液压爬升过程平稳、同步、安全。

⑤、提供全方位的操作平台，施工单位不必为重新搭设操作平台而浪费材料和劳动力。

⑥、结构施工误差小，纠偏简单，施工误差可逐层消除。

⑦、爬升速度快，可以提高工程施工速度。

⑧、模板自爬，原地清理，大大降低塔吊的吊次

图4液压自爬模浇筑步骤

2、钢木组合模板的使用及注意事项

2.1、储存

模板在出厂时含水量较低（8%-10%），在使用前应使模板的含水量接近其使用环境。模板堆放时，应堆放在通风，无雨淋，太阳不能暴晒的场所，并有适当遮盖。模板可以重叠堆放，一般高度不超过3包。若在潮湿及炎热的环境中堆放2个星期以上，应拆除包装上的打包钢带，以免由于温度和湿度变化，打包钢带在模板边缘产生压痕。

2.2、切割加工

沿表面木纹方向切割可以获得最好的切割效果。若与表面木纹方向垂直切割，建议使用钨钢头的合金锯片，每分钟的转速达到4000转以上的切割工具切割后可以在边缘稍稍打光，注意不要损坏表面覆膜。

2.3、封边

为了确保模板的长期周转使用，在切割和钻孔后必须采用含丙烯酸成分的油漆进行封边。要求必须分别封边两次，确保模板边缘充分吸收油漆。

2.4、放置

为获得模板最大的强度，木梁应该与模板表面层木纹方向垂直。表面层木纹方向，即为单块面板的短边方向

2.5、板与板之间的拼接

由于木材是一种自然资源，不同的含水量，尺寸就有微小的变化。在拼装时，模板与模板间的接缝处，应留0.5～1mm的空隙。每隔5块板，接缝可以用海绵胶带或硅胶过渡，使模板在浇筑混凝土并吸收水分后有变形的余地。

2.6、模板的紧固

若用螺钉固定，建议预先钻细孔，固定部位应离边缘20mm，离角25mm。通常在紧固螺钉前需在孔上打上环氧树脂或硅胶，再拧紧螺钉，拧入深度应至少保留2-3层薄板（约3-4mm）不被穿透。在对混凝土表面有很高要求时，螺钉头应拧入至模板表面以下2mm，然后用环氧树脂或原子灰充填抹平。普通钉子因紧固力较小，一般只用于水平方向固定使用。在竖直方向支模时以及混凝土侧压力较大时请勿使用。在对混凝土表面有很高的要求时，可采用从模板背后紧固的安装方法或双层面板的方法。

2.7、脱模剂

请使用专用脱模剂，请勿使用废机油、动力油和菜油等。这些油含有腐蚀性色素，将影响混凝土浇筑表面质量和模板表面。请勿将两种以上脱模剂混用，以免因成分混乱而造成混凝土表面颜色差异。使用脱模剂时应避免过多或过少，在浇筑前也不要过早使用。请不要将脱模剂涂在

钢筋上，以免混凝土表面沾染锈迹。也不要将上过脱模剂的模板在太阳下长时间暴晒。

2.8、捣振

振捣时应避免振捣头与板面接触，引起板面损坏。在对大体积混凝土振捣时，尤其不要直接与模板表面接触。

2.9、拆模和搬运

拆模和搬运时，必须防止模板的损伤。特别注意模板的四边和四角，不要直接撬伤和拖伤模板。即使采用撬棒拆模，也只能撬模板背面支撑钢结构的可受力部位，严禁直接撬模板。

2.10、清洁和堆放

拆模后，必须立即清洁干净模板表面。清洁时可以使用水或相同的脱模剂来清洁，混凝土的粘结块请使用毛刷清除，不准使用钢质工具铲，以免铲坏模板表面。当使用水渗性脱模剂时，可以使用清水来清洗。清洁后，请将模板竖直放置，严禁水平重叠堆放，避免模板表面压伤。

2.11、模板的快速修补

在清洁后发现模板表面损伤的部位，不论是表层木质结构损伤还是覆膜损伤，都必须立即进行修补。这样，可以确保模板经长期周转使用后，还能获得好的浇筑效果。修补材料为常用的环氧树脂或腻子。先将模板损伤部位的松散结构用凿子或砂轮机打磨干净，再将掺有固化剂的树脂或腻子填补伤疤处，待凝固后将表面打磨平整即可。为增大附着力，在固化前可以适当钉几个骑马钉，以确保修补部位贴近原样。

2.12、模板内的水分平衡

若模板中的水分含量变化过快（干燥的模板直接浇筑，或者脱模后在太阳暴晒下过快干燥），可能会使模板表面因内部水分布不均匀产生细微的暂时不平整现象（借助反光才能观察到）。模板在经过1-2次浇筑后，模板内部各处水分渐渐渗透平衡，这类现象便会随之自行消失。

2.13、防紫外线辐射

由于酚醛树脂覆膜长期暴晒会褪色，因此在堆放时避免在阳光下长时间暴晒。当模板长期不使用时，应将模板妥善储存。

三、结束语

总体来说，悬臂爬模结构简单、自重轻，安装、拆卸均较为便捷，而液压爬模可自行爬升，节省塔吊。两种模板施工速度相当，最快均可达到2天浇筑4.5m高度。与传统的翻模施工工艺相比，爬模成本较高，但施工更为安全、快捷，值得推广。