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摘 要：随着国民经济发展速度的不断加快及科学技术的不断进步，我国城市化建设也愈加完善，这都为路桥工程规模扩大提供了可靠地依据。高墩滑模、爬模施工技术作为路桥工程施工的主要技术，其施工技术水平的高低将直接影响到工程的整体质量。本文通过分析工程案例，主要对路桥高墩滑模、爬模施工工艺进行了分析与探究。
关键词：桥梁工程；高墩施工；滑模施工；爬模施工；工程案例；强度
一、工程案例分析
某高速总承包项目经理部第三分部承建桥梁27座，空心墩为29个，选用滑膜与爬模两种施工方式进行空心墩施工。基于此，施工单位应重视滑膜和爬模施工。滑膜施工的优点主要包括具有较快的施工速度及较低的工程造价等，但具体施工中这种施工方式还具有一定的缺陷，为此，应选用爬模与滑膜组合的方式进行施工。作为一种新工艺，爬模施工是滑膜与支模有效结合的产物，具有简便的施工组织与施工管理方式，受外界影響较少，极易保证混凝土表面整体质量，可以有效防止滑膜施工缺点出现在爬模施工中，并能逐层消除施工偏差。两者质量对比如表1所示。
二、桥梁高墩施工中滑膜施工工艺的应用
因施工速度快及成本低滑模施工工艺在桥梁高墩施工中得到了广泛的应用。滑升模板施工工艺的应用，不仅可以起到施工质量提升的作用，还能对施工成本进行有效降低，并缩短施工周期，加快工程进度。桥梁工程高墩身液压滑升模板施工工艺选用高墩桥梁方案是道路跨越深沟宽谷时的有效措施，不仅能够确保线路顺畅，还可以降低成本。近年来，这种技术在我国桥梁施工中得到了大量应用，滑模结构如图1所示。
1、滑模组装
首先，凿毛清洗桥墩基础顶面上的混凝土，接长竖向主筋，对位于横梁下方的横向结构筋进行绑扎提升架。并进行枕木垛搭设，及对桥墩中心线进行确定。
其次，遵循设计需求在枕木垛上面进行模板与提升架的安装，并在提升架横梁以下位置固定套管。随后进行操作平台与千斤顶、顶杆等构件的安装，应穿过千斤顶心孔由顶杆到基础顶面进行穿透。
最后，将整个系统提升，并将枕木垛撤去，下落就位模板后，再进行其他设施的安装。对套管底部和基础表面的接触问题加以重视，确保两者之间紧密接触。随后选用砂浆围起周围，避免套管内漏进灰浆。在滑模提升一定高度后应进行外吊脚手架的设置。
2、墩身混凝土浇筑
选用低流动与半干硬性混凝土进行墩身混凝土滑模浇筑施工，将其坍落度在6到8厘米之间进行合理控制。混凝土浇筑应分层均匀对称进行，其分层浇筑厚度应在20到30厘米之间进行控制，混凝土浇筑后表面与模板上缘的距离必须在10到15厘米之间进行控制。必须在前一层混凝土凝结前进行混凝土浇筑施工，捣固时则选用插入式振捣器。前一层混凝土振捣器插入深度必须控制在5厘米以下，防止振捣器与钢筋、顶杆、模板接触，避免混凝土振捣施工出现在模板滑升过程中。混凝土出模强度必须在0.2到0.4Mpa之间进行有效控制，避免坍塌变形情况出现。出模8小时后进行养护作业。
3、滑模提升
在滑模施工整个过程中，滑模提升中可分为3个阶段，如初升、正常滑升及终升。
（1）初升。通常情况下，60到70厘米是最初混凝土灌注的高度，一般浇筑分为2到3层，时间为3到4小时，然后缓慢提升模板，为5厘米，并对底层混凝土凝固情况进行检查。当混凝土脱模强度达到0.2到0.4Mpa时，应再提升模板3到5个千斤顶行程。与此同时，必须全面检查滑模系统，如提升架垂直度与水平度能否与施工要求相符合，围圈连接是否正常，是否在允许范围内对系统变形进行控制等。
（2）正常滑升。确保检查各项工作满足施工要求后，即可进行正常滑升作业。每对一层混凝土进行浇筑，就要滑升一次，确保滑升高度和混凝土浇筑厚度相同。在正常滑升过程中，可交替进行混凝土浇筑、钢筋绑扎及模板滑升作业。通常情况下在每小时20厘米的范围内对混凝土进行浇筑与模板滑升作业。
（3）终升。当模板滑升与墩顶标高距离1米时，才进入滑模终升作业环节。这个过程中，必须将滑升速度减慢，随后进行找平施工，并确定其准确性，同时确定最后一层混凝土顶部标高与准确位置。
（4）坡度调节。当斜坡出现在墩壁中，调节丝杆应在模板提升中进行转动，确保桥梁高墩侧面斜坡与相关设计规定相符合，
4、钢筋绑扎
将钢筋加工棚设置在施工现场，通过施工专业人员选用机械设备进行集中统一的下料与弯制作业，通常情况下，都会选用人工的方式进行绑扎，并进行吊装组合。在墩台帽与支座垫石钢筋绑扎施工中，必须进行各个预埋件及预留孔的预埋作业，并确保其稳固性。当提升模板到相应高度后，穿插进行接长顶杆与捆扎钢筋作业。这些施工环节应在滑升间隔时间内全部结束，禁止对工程进度造成任何影响。
三、爬模技术在桥梁高墩施工中的施工流程
作为现浇竖向钢筋混凝土结构的重要施工技术，爬模技术在桥梁高墩施工中得到了广泛地应用。遵循施工图，在建筑物与构筑物的基础上，顺着结构边缘进行模板装设，并在模板内进行混凝土浇筑与钢筋捆扎，在模板不断提升的过程中，来完成整个建筑物的施工。其施工流程如图2所示。 1、爬模设计和安装
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。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。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。
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。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。 2、爬模爬升
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，涂抹润滑油，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，即可开始爬升。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。
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。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、钢筋绑扎和砼灌注
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。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。
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。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。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。拆模后，立即在砼内外表面涂养护剂。
4、墩帽施工
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。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。
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。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。
5、爬模拆除
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。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。
四、结束语
综上所述，桥梁工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国桥梁事业发展建设要求的不断地提高，滑模与爬模施工技术作为桥梁工程高墩施工的重要技术之一，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。基于此，施工单位必须确保其施工工艺的规范性，充分掌握其技术要点，才能有效提升其整体质量。
参考文献
[1] 卢世军，肖新华，陈洪祥. 高速公路高墩桥梁的施工工艺[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2014（05）
[2] 任寶. 爬模技术设计及其在桥梁高墩施工中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2014（06）
[3] 曹正王. 解析桥梁高墩施工中滑模和爬模施工工艺的应用[J]. 江西建材. 2014（15）
[4] 方顺红. 高墩位桥梁施工中多种施工方法的工艺与要点[J]. 黑龙江交通科技. 2013（09）
[5] 沈振武. 西门子大厦液压滑模、整体外爬架设计与施工[D]. 天津大学 2007
[6]蔡凡杰；胡厚兰；；滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用[J]；公路；2013年06期
[7]王强耀；；高墩翻模工作机理及其施工技术研究[J]；科技致富向导；2014年17期
关键词：桥梁工程；高墩施工；滑模施工；爬模施工；工程案例；强度
一、工程案例分析
某高速总承包项目经理部第三分部承建桥梁27座，空心墩为29个，选用滑膜与爬模两种施工方式进行空心墩施工。基于此，施工单位应重视滑膜和爬模施工。滑膜施工的优点主要包括具有较快的施工速度及较低的工程造价等，但具体施工中这种施工方式还具有一定的缺陷，为此，应选用爬模与滑膜组合的方式进行施工。作为一种新工艺，爬模施工是滑膜与支模有效结合的产物，具有简便的施工组织与施工管理方式，受外界影響较少，极易保证混凝土表面整体质量，可以有效防止滑膜施工缺点出现在爬模施工中，并能逐层消除施工偏差。两者质量对比如表1所示。
二、桥梁高墩施工中滑膜施工工艺的应用
因施工速度快及成本低滑模施工工艺在桥梁高墩施工中得到了广泛的应用。滑升模板施工工艺的应用，不仅可以起到施工质量提升的作用，还能对施工成本进行有效降低，并缩短施工周期，加快工程进度。桥梁工程高墩身液压滑升模板施工工艺选用高墩桥梁方案是道路跨越深沟宽谷时的有效措施，不仅能够确保线路顺畅，还可以降低成本。近年来，这种技术在我国桥梁施工中得到了大量应用，滑模结构如图1所示。
1、滑模组装
首先，凿毛清洗桥墩基础顶面上的混凝土，接长竖向主筋，对位于横梁下方的横向结构筋进行绑扎提升架。并进行枕木垛搭设，及对桥墩中心线进行确定。
其次，遵循设计需求在枕木垛上面进行模板与提升架的安装，并在提升架横梁以下位置固定套管。随后进行操作平台与千斤顶、顶杆等构件的安装，应穿过千斤顶心孔由顶杆到基础顶面进行穿透。
最后，将整个系统提升，并将枕木垛撤去，下落就位模板后，再进行其他设施的安装。对套管底部和基础表面的接触问题加以重视，确保两者之间紧密接触。随后选用砂浆围起周围，避免套管内漏进灰浆。在滑模提升一定高度后应进行外吊脚手架的设置。
2、墩身混凝土浇筑
选用低流动与半干硬性混凝土进行墩身混凝土滑模浇筑施工，将其坍落度在6到8厘米之间进行合理控制。混凝土浇筑应分层均匀对称进行，其分层浇筑厚度应在20到30厘米之间进行控制，混凝土浇筑后表面与模板上缘的距离必须在10到15厘米之间进行控制。必须在前一层混凝土凝结前进行混凝土浇筑施工，捣固时则选用插入式振捣器。前一层混凝土振捣器插入深度必须控制在5厘米以下，防止振捣器与钢筋、顶杆、模板接触，避免混凝土振捣施工出现在模板滑升过程中。混凝土出模强度必须在0.2到0.4Mpa之间进行有效控制，避免坍塌变形情况出现。出模8小时后进行养护作业。
3、滑模提升
在滑模施工整个过程中，滑模提升中可分为3个阶段，如初升、正常滑升及终升。
（1）初升。通常情况下，60到70厘米是最初混凝土灌注的高度，一般浇筑分为2到3层，时间为3到4小时，然后缓慢提升模板，为5厘米，并对底层混凝土凝固情况进行检查。当混凝土脱模强度达到0.2到0.4Mpa时，应再提升模板3到5个千斤顶行程。与此同时，必须全面检查滑模系统，如提升架垂直度与水平度能否与施工要求相符合，围圈连接是否正常，是否在允许范围内对系统变形进行控制等。
（2）正常滑升。确保检查各项工作满足施工要求后，即可进行正常滑升作业。每对一层混凝土进行浇筑，就要滑升一次，确保滑升高度和混凝土浇筑厚度相同。在正常滑升过程中，可交替进行混凝土浇筑、钢筋绑扎及模板滑升作业。通常情况下在每小时20厘米的范围内对混凝土进行浇筑与模板滑升作业。
（3）终升。当模板滑升与墩顶标高距离1米时，才进入滑模终升作业环节。这个过程中，必须将滑升速度减慢，随后进行找平施工，并确定其准确性，同时确定最后一层混凝土顶部标高与准确位置。
（4）坡度调节。当斜坡出现在墩壁中，调节丝杆应在模板提升中进行转动，确保桥梁高墩侧面斜坡与相关设计规定相符合，
4、钢筋绑扎
将钢筋加工棚设置在施工现场，通过施工专业人员选用机械设备进行集中统一的下料与弯制作业，通常情况下，都会选用人工的方式进行绑扎，并进行吊装组合。在墩台帽与支座垫石钢筋绑扎施工中，必须进行各个预埋件及预留孔的预埋作业，并确保其稳固性。当提升模板到相应高度后，穿插进行接长顶杆与捆扎钢筋作业。这些施工环节应在滑升间隔时间内全部结束，禁止对工程进度造成任何影响。
三、爬模技术在桥梁高墩施工中的施工流程
作为现浇竖向钢筋混凝土结构的重要施工技术，爬模技术在桥梁高墩施工中得到了广泛地应用。遵循施工图，在建筑物与构筑物的基础上，顺着结构边缘进行模板装设，并在模板内进行混凝土浇筑与钢筋捆扎，在模板不断提升的过程中，来完成整个建筑物的施工。其施工流程如图2所示。 1、爬模设计和安装
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。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。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。
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。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。 2、爬模爬升
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，涂抹润滑油，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，即可开始爬升。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。
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。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、钢筋绑扎和砼灌注
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。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。
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。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。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。拆模后，立即在砼内外表面涂养护剂。
4、墩帽施工
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。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。
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。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。
5、爬模拆除
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。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。
四、结束语
综上所述，桥梁工程是关系到国民经济增长的重要工程，随着我国桥梁事业发展建设要求的不断地提高，滑模与爬模施工技术作为桥梁工程高墩施工的重要技术之一，其施工工艺选择的科学性、合理性将直接关系着整个工程的质量，关系到人们的生命安全。基于此，施工单位必须确保其施工工艺的规范性，充分掌握其技术要点，才能有效提升其整体质量。
参考文献
[1] 卢世军，肖新华，陈洪祥. 高速公路高墩桥梁的施工工艺[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2014（05）
[2] 任寶. 爬模技术设计及其在桥梁高墩施工中的应用[J]. 公路交通科技（应用技术版）. 2014（06）
[3] 曹正王. 解析桥梁高墩施工中滑模和爬模施工工艺的应用[J]. 江西建材. 2014（15）
[4] 方顺红. 高墩位桥梁施工中多种施工方法的工艺与要点[J]. 黑龙江交通科技. 2013（09）
[5] 沈振武. 西门子大厦液压滑模、整体外爬架设计与施工[D]. 天津大学 2007
[6]蔡凡杰；胡厚兰；；滑模与爬模施工工艺在桥梁高墩施工中的应用[J]；公路；2013年06期
[7]王强耀；；高墩翻模工作机理及其施工技术研究[J]；科技致富向导；2014年17期