浅谈墩柱爬模施工工艺及施工中存在的质量问题与对策

摘要：随着社会经济的不断发展，我国的公路桥梁建设迎来了高速发展期，在桥梁高墩工程建设实践中，形成了翻模、滑膜、爬模三种施工工艺，其中爬模施工工艺，可以不受施工地形影响，不受施工高度限制，采取爬模施工工艺，具备周期短、安全性高、经济合理等巨大优势，属于一种新型的建筑高墩作业施工技术。本文以我自己亲身经历修建的土城特大桥为背景，综合讲述了爬模构造、爬模工作原理、爬模施工工艺及施工方法、爬模施工过程中存在的质量问题及对策。

关键字：墩柱 爬模 质量问题 对策

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1土城特大桥工程概况

土城特大桥右幅全长为880.672m，左幅全长为930.453m，孔跨布置为先简支后结构连续T梁。土城特大桥主桥采用的是预应力浇箱梁连续刚构；整体大桥最高墩高达到了109m，属于薄壁空心墩，孔桩为钻孔桩，桩长为48m，承台为大体积钢筋混凝土承台；过渡墩最高为76m，属于薄壁空心墩，孔桩为挖孔桩，桩长30m，承台为大体积钢筋混凝土承台；土城特大桥引桥上部采取预应力混凝土分体式预制T梁结构，承台为矩形承台。

2爬模构造及工作原理

爬模构造主要是由模板系统、液压系统、埋件系统、支架系统四个部分组成。其中模板系统主要是由连接件、面板、横肋、竖肋等构件组成；液压系统主要是由配电柜、液压油缸、动力单元等构件组成，属于爬模工艺的动力装置；埋件系统主要是由爬锥、高强螺杆组成；支架系统主要是由吊平台、中平台、上平台、承重三脚架、后移装置、附墙挂座、附墙撑、斜拉杆、主背楞斜撑及主背楞等构件组成。除此之外，爬模还需要一些附属设备，如电气设备、人员上下系统、测量设备等。其总体构造可以用下图来表示：

爬模构造总体示意图

爬模工艺的动力由液压系统提供，液压系统分为上下换向盒与液压油缸，上下换向盒可以对升架体或导轨进行控制，以凝固钢筋混凝土作为爬模承力结构，保障爬模作业的安全性及稳定性。在液压系统作用下，模板架体和导轨形成互爬。

3爬模施工工艺及施工方法

3.1爬模施工的准备工作

在爬模组装之前，需要进行放线测量工作，确定提升架中心线、模板边线、墩中心线等；对行走导轨涂抹剂；对模板表面均匀地涂抹脱模剂；做好施工材料场地规划；在墩上放样出钢筋布置点、预埋件位置等。

3.2爬模组装

爬模组装，可以在地面上进行拼装，也可以利用单构件在基础段进行组装。一般来说，首先将爬模配件分类堆放，在地面拼装好三脚架，并安装平台板，将埋件系统与吊装三脚架进行连接，随后安装操作平台，将模板及桁架起吊，安装好防坠网与安全网，此后安装液压系统、钢筋及内外模，调试动力控制柜，保证动力稳定性，并进行爬模爬升调试工作。爬模组装时需要确保各个连接件之间连接牢固。

3.3爬模爬升流程分析

首先，安装模板，并使用固定模板与对拉杆固定住模板，做好预埋件安装作业，进行一次混凝土浇筑；拆模并安装埋件挂座，安装中平台，在合模之后二次混凝土浇筑；提升架体与模板，做好吊平台、导轨（与墩内爬锥连接）、液压系统安装工作；合模三次混凝土浇筑；拆模并移开模板；当架体达到预定位置后，进入标准爬升状态。

3.4混凝土浇筑及要点

启动动力装备，让模板爬升，爬升过程需要保持各油缸行走速度、高度一致；当模板到达设计位置后，锁定导轨与承重三脚架，并保证牢固，然后进行吊平台安装，并在模板内预埋爬锥；通过拉杆，完成内外模板组装，利用水泥砂浆处理内外模板之间连接缝隙，合模之后，需要经过检验，合格后，才可以进行混凝土浇筑；在混凝土浇筑之前，需要对模板进行清理，保证模板内不存在碎石、污染物等杂质；将混凝土运送到墩附近，利用汽车泵（垂直输送距离为150m）将混凝土送到浇筑段串筒并灌入模内；保证混凝土质量，对混凝土和易性进行把控；在混凝土浇筑过程中，需要保证连续浇筑，不能出现间断，并做好振捣工作，避免振捣棒破坏模板；在混凝土浇筑之后，需要在上平台做钢筋绑扎工作；钢筋绑扎合格后，可以拆除模板连接杆，通过承重三脚架将模板后移，并插入导轨，做到承重三脚架与导轨紧密而牢固地连接在一起；混凝土浇筑后需要进行养护，当混凝土强度达到设计强度的75%以上时，方可以进行爬模作业。

3.5爬模拆除

本项目爬模通过塔吊及卷扬机配合来进行拆除，拆除以对称方式进行，如将模板系统、承重三脚架拆除，到达地面后，将模板系统、承重三脚架进行解体，拆除零件需要及时清洗、分类贮存。

4爬模施工过程中存在的质量问题及对策

在爬模施工过程中，经常存在，如混凝土强度不稳定、颜色不一致、混凝土蜂窝麻面现象、墩柱相邻间距不符合设计标准、轴线偏位、墩柱节段错台、龟裂等问题。以下针对爬模施工产生的常见质量问题，提出相对措施，保证生产质量。

4.1混凝土强度不稳定、颜色不一致问题

在爬模施工过程中，产生的混凝土强度不稳定，颜色不一致等质量问题，其原因主要是混凝土原材料质量不符合标准要求。混凝土主要是由水、水泥、集料、化学添加剂等材料，经过一定配合比例搅拌成型形成。混凝土原材料的质量，直接影响着混凝土质量及性能。所以在使用混凝土原材料时，需要保证每项原材料的质量。如混凝土搅拌所用的水，需要保证水中不含有超标杂质、元素，要符合混凝土搅拌用水规范；水泥的型号及品种选择必须符合规范要求，全桥一般只允许使用一种品牌的水泥；进入施工现场的水泥材料必须有水泥性能检验报告，并按数量进行抽样检测；对于不合格的水泥，一律清场处理；在集料选用，必须按照集料试验规程要求通过试验选择满足规范要求的集料；杜绝使用风化石。化学添加剂的选用，需要分清不同化学添加剂的作用，控制好添加剂用量，必要时联系生产厂家到施工现场确定，以保证混凝土强度稳定，颜色一致。

4.2混凝土表面蜂窝麻面问题。

由于在大桥施工过程中，混凝土输送方式是以泵送形式进行，垂直距离较大，如混凝土配合比不当，混凝土和易性差，离析，振捣不密实，漏振，模板清理不干净，拆模过早都是容易产生蜂窝麻面的原因，为此需要严格控制混凝土配合比，确保混凝土和易性良好， 混凝土运输必须采用带搅拌装置的罐车，避免因运输而产生离析现象；混凝土在浇筑过程中必须保证振捣密实，杜绝过振、漏振现象；混凝土下落高度2米以上的施工必须使用串筒；保证混凝土在初凝之前浇筑完成。拆模时间不宜过早,也不宜过迟，待混凝土强度为0.2-0.5MPa方可拆（松）模。

4.3墩柱相邻间距不符合设计标准、轴线偏位、墩柱节段错台问题。

墩柱相邻间距不符合设计标准、轴线偏位、墩柱节段错台问题的形成原因主要是放样不准，模板变形或者混凝土浇筑过程中跑模。为预防墩柱相邻间距不符合设计标准、轴线偏位、墩柱节段错台等问题的发生，首先需要选择满足工程结构尺寸、强度要求的模板、拉杆螺栓等，其次需要严格按照爬模施工工艺依次施工，保证每项施工工艺符合施工技术规范要求。在模板安装后，及时使用全站仪测量中线，确定墩身中心偏位，将模板安装的各项偏差控制在允许范围之内。根据经验或者计算得出拉杆间距，现场严格遵照执行，保证模板连接牢固紧密，无错台。

4.4混凝土表面龟裂问题。

混凝土表面产生龟裂的原因主要有混凝土表面砂浆过厚，养生不到位，混凝土保护层不够等。解决的方法为严格按照图纸安装钢筋保证钢筋间距防止在混凝土表面的砂浆过厚，采用塑胶垫块或者砂浆垫块保证保护层厚度；混凝土浇筑完成后应采用塑料薄膜洒水养护7天以上；防止因混凝土水化热、收缩作用而产生龟裂问题。

5结语

爬模施工工艺属于一种新型的高墩施工技术，具备混凝土结构尺寸精准、表面规整、施工周期短、施工安全性高、经济合理、劳动强度低等优势，且不受地形限制，在桥梁高墩施工中得到了广泛应用。在土城特大桥施工过程中，通过落实安全文明施工管理，严格遵循施工工艺、控制混凝土质量，从而保证了整个工程的施工质量，获得了良好的经济效益及社会效益。

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