变截面高塔柱悬臂爬模施工工法GGG（中企）C3095-2008罗建平王建军陈思刘萍陈大江（中铁七局集团有限公司）刘雄严泽洪邓迪文李德强张海艳（葛洲坝集团第五工程有限公司）1.前言随着科学技术的迅速发展和工程设计水平、施工技术的不断提高，出现了一大批诸如电视塔、悬索桥索塔、和斜拉桥、高桥墩等高耸结构物。

在高耸结构物混凝土施工方面，国际国内开发了许多先进的模板技术，如爬模技术、滑模和悬臂爬模技术、液压升降台模技术、悬架式台模技术、立柱式台模技术、内升外挂高层整体模板提升施工技术等。

2005年1月到2007年3月由葛洲坝集团第五工程有限公司施工的沪蓉西高速公路双河口特大桥左左桥4、5、6和右桥5、6、7均为三面收坡的变截面高墩，其中5号墩高162.7米，墩高在同类桥型中居世界第三亚洲第二。

该桥高墩施工季节由采用了悬臂爬模施工方法，它结构简单，施工安全可靠，施工质量达到设计要求，节约资金约600万元，受到业主、设计、监理的好评。

云南元江～磨黑（简称元磨）高速公路其中第十三合同段有三跨连续刚构特大桥4座，该桥高墩均采用悬臂爬模施工方法。

工艺简单，安全可靠，并缩短了工期，取得了非常好的经济效益和社会效益。

2007年1月至2008年5月，中铁七局集团有限公司在湖北恩施施州大桥施工中，针对人字型变截面索塔施工问题，在吸收借鉴滑模和翻模的基础上，研制出一套适合变截面高塔的悬臂爬模技术，采用此施工工艺解决了一般模板无法处理的变截面的问题，并在施工过程中有操作简便、质量及安全稳定、易改装、可调节性强、省工省料等优点。

结合工程开展研究的科技项目《变截面高塔柱悬臂爬模施工技术》于2007年7月由中铁七局集团有限公司进行了鉴定，并总结形成本工法。

2.工法特点2.0.1采用可分离式支架和模板，对模板进行改装后可适合不同弧度变化的截面。

2.0.2 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°；借助调节螺杆机构，模板可相对支架作上下调节，使用中斜度角度控制灵活。

2.0.3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。

抗风系统将爬模固定在高墩上，抵抗高墩的风荷载，极大提高了爬模施工安全性2.0.4爬模直接挂在埋件系统承力楔块上，方便塔吊提升，缩短了爬模的提升时间。

2.0.5一次提升仅需要预埋一层不可周转的埋件板和高强螺杆，预埋数量少；其余构件如爬锥、受力螺栓可周转使用，节省材料。

3.适用范围本工法适用于各种变截面形式的悬索桥索塔、和斜拉桥索塔、高桥墩、电视塔、大坝、混凝土挡土墙的混凝土衬砌等结构的模板施工。

4.工艺原理4.0.1支承系统：利用爬锥、受力螺栓、高强螺杆、埋件板构成埋件系统，将爬模桁片及模板固定在高墩上，以塔吊做为提升装置将支架安装于支承系统装置上。

同时设有抗风系统保证高墩施工的安全性。

4.0.2 外模的调整和加固原理：2片桁片由钢管连成一整体由塔吊提升或由葫芦提升，在桁片上设有横向背楞，可以作为多面收坡使用。

调节面板到需要的倾斜度，锁定斜撑和面板的支点，将后移装置和面板的螺栓扭牢固，以此保证混凝土浇注中不会发生变形。

4.0.3圆弧面模板的处理：对于圆弧面的不同弧度要求，将面板中的方木横带设置不同高度，通过高度的不同变化调整近似为圆弧。

4.0.4提升系统：埋件系统承力楔块设计为外挂架，取出安全销后可以直接提升和安装。

待爬模提升后人到装修平台即可拆卸重复使用的爬锥和高强螺栓及承力楔块。

5.施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程5.1.1施工工艺流程如图5.1.1示。

图5.1.15.2操作要点5.2.1预埋件安装第四步：埋件的取出人在吊平台上用套筒扳手和爬锥取出器将受力螺栓和爬锥取出，以便重复利用，同时用砂浆抹好由爬锥留下的孔。

5.2.2混凝土浇筑如图5.2.2所示：1、合模板前，检查预埋件是否安装就位，预埋件是否与建筑钢筋冲突，模板表面是否清理且抹上了脱模剂。

2、通过后移装置将模板贴近砼上沿表面，调整模板的垂直度和平整度。

3、插好镀锌拉杆的插销。

图5.2.25.2.3模板提升步骤循环如表5.1.3。

步骤示意图说明第一次爬升a第一次砼浇筑完后，拆除模板及支架；清理模板表面杂物；b吊装爬架，按设计图纸将爬架挂在相应的埋件点上；c 通过可调斜撑调整模板的垂直度；通过锚固装置将模板下沿与上次浇筑完的砼结构表面顶紧，确保不漏浆和不错台。

第二次和第二次以上提升a 在第一次爬升的爬架下安装吊平台以便拆除可周转的埋件;b 清除模板表面杂物;c 按设计图纸把爬架吊装就位;d 拆除前一次可周转的预埋件，以备用。

5.2.4悬臂爬模模板的倾斜度调整1 面板几字钢梁、后移装置、斜撑组成可调节三角形，连接角使用活动螺栓。

2 后移装置与锚固设备保持固定，斜撑与面板几字钢梁的活动螺栓做上下移动调整模板的倾斜度，调节后倾的角度的范围在30°以内。

3 调整角度到位后，将所有活动螺栓，即“垫圈﹢弹簧垫圈﹢双螺母”来安装。

螺母紧固扭距为100―150N.M,安装完成后螺栓必须高出螺母3扣以上。

4 用芯带销插入横肋和可做上下移动的斜撑支点共同的固结孔中，以保证模板在浇注过程中倾斜度稳定。

5 面板几字钢梁两边对穿φ22拉筋，纵向布置间距为1米，横向布置间距为0.6米，增强模板刚度。

如图5.2.4所示图5.2.4 变截面模板大样5.2.5悬臂爬模模板的弧度改装1、将需要改装的爬模模板的面板、方木横带、几字型工钢拆除分离。

2、根据圆弧不同的弧度依次调整方木横带的高度，根据弧度变化顺序安装不同高度的方木横带于几字型工钢上，方木横带之间的间距保持在20厘米。

3、将面板（进口维萨板，柔韧性强，耐磨耐弯）逐一钉于方木横带上，方木横带的折线型渐变为面板的圆弧弧度。

如图5.2.5所示图5.2.5模板圆弧调整大样5.2.6 爬模模板倒角设置1、阳角模板采用斜拉座及斜拉杆进行连接，45度斜向受拉，使阳角模板咬合严实。

2、高塔圆弧度区域里横向宽度在缩短，为了截面的角部操作方便起见，将已经显得较长的模板削减到适合操作的程度。

5.2.7 测量控制施工高塔过程中复核模板主要用全站仪进行垂直度、平面位置、高程控制，每一阶段复核两次，分别为模板拼装完毕和浇注混凝土前。

如有偏差及时纠正，保证混凝土形体变形在2厘米以内。

纠偏办法：通过手拉葫芦一端挂于劲性骨架将存在偏差模板调整到位。

5.2.8后移模板1、砼浇筑完后并达到一定强度，经相关管理人员同意，可松动模板，但不拆模。

2、待上层钢筋绑扎完后，经检查，上层平台无危险易坠物，方可拆模板。

3、拆模板之前，应将模板上所有的受力螺栓拧下，确保模板与砼无连接。

4、先通过斜撑，将模板调为略向后倾2°左右，使模板与砼面脱离。

5、通过后移装置，将模板后移50～60公分，然后插镀锌拉杆的插销。

5.3劳动力组织（见表5.3）表5.3 劳动力组织情况表6.材料与设备6.0.1悬臂爬模材料（以施州大桥高塔为例）,如表6.0.1所示表6.0.16.0.2机具设备如表6.0.2所示表6.0.27.质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1施工总体质量执行《公路桥涵施工技术规范》。

7.1.2高塔的一般尺寸允许偏差符合表7.5-1的规定。

表7.5-17.2质量保证措施7.2.1质量目标：用模板浇注出来的砼表面平整光滑，线条顺直，几何尺寸准确，色泽一致，无蜂窝、麻面、露筋、夹渣和明显的汽泡，模板拼缝痕迹有规律性，结构阳角方正且无损伤。

7.2.2模板在灌注砼前务必保护处理好板面，模板表面除锈，涂刷色拉油（或60%的机油与40%的柴油掺合），防止模板与砼不脱现象出现，涂色拉油时，色拉油要涂摸均匀，达到模板表面油光但无油痕为准，不得漏涂。

模板开始使用后每次混凝土浇筑完毕必须对模板面进行清理，先用磨光机将模板表面的灰浆清理下来，再用纱布将模板擦干净，并采用洗衣粉对水清洗一遍。

在模板就位前认真涂刷色拉油。

(决不允许在模板就位后刷涂刷色拉油,防止污染钢筋与混凝土接触面)。

7.2.3为防止阳角模板漏浆，阳角交接处，应贴双面胶条，然后将阳角合紧。

7.2.4砼吊斗严禁冲击顶模，造成模板几何尺寸不准，变形。

7.2.5用专用量具量取L值或取钢条横在爬锥孔外的墙面上，伸进卷尺量取值L。

要求L≤104mm(检算得)，凡L值大于规定值的必须采取措施加固埋件总成。

7.2.6受力螺栓拧到支座与爬锥相抵，要求螺栓拧入爬锥的深度应不少于70mm，保证受力螺栓和爬锥间力的传递。

8．安全措施8.0.1高处作业必须设置防护，并符合JBJ80-91《建筑施工高处作业安全技术规范》的要求。

8.0.2排除模架吊升过程中任何有碍吊升的障碍物。

确认已全部解除拉结及清除障碍后方可进入模架的吊升阶段。

8.0.3悬臂模板模架下方外围十米为警戒区，警戒区有明显标记并有专人维持，严禁人员出入。

吊升过程要有人盯位，严禁操作人员在模架上行走。

8.0.4悬臂模板模架吊升到位并且固定后，必须通过以下项目检查1模架已按使用状态下的设计要求固定完毕，所有螺栓连接已拧紧，各承力件预紧程序应一致。

2扣件接头无松动3所有安全防护已齐备8.0.5悬臂模板模架的使用必须遵守设计性能指标的要求，不得随意扩大使用范围，架体上的施工荷载必须符合设计规定，严禁超载，严禁放置影响局部构件安全的集中荷载，并及时清理架体，设备及其它构件上的建筑垃圾和杂物。

外筒上不允许堆料。

注意钢筋不能一次性吊装到位，要按照施工顺序，分批吊装。

8.0.6悬臂模板模架使用过程中按规定每月进行一次全面的安全检查，不合格部件立即改正。

8.0.7悬臂模板模架的拆除工作必须按专项施工组织设计及安全操作规程的要求进行，拆除工程前应对施工人员进行安全技术交底，拆除时应有可靠的防止人员和物料坠落的技术措施，禁止抛扔物料。

8.0.8遇五级以上（含五级）大风、大雨、大雪浓雾和雷雨等恶劣天气时禁止进行模架顶升和拆除作业，并应预先对架体采取加固措施。

8.0.9模架吊升时操作人员应配戴安全带、安全带应妥善系牢在不动架上，各平台上的所有物品应妥善放置，不得滚动或掉落。

8.0.10浇筑砼前必须检查支撑是否可靠、扣件是否松动。

浇筑砼时必须由模板支设班组设专人看模护模，随时检查支撑是否变形、松动。

混凝土浇筑养护后退模，模板一经后移，立即在模板上口和下口墙面与模板间满拉大眼安全网，一直维持到合模为止。

9.环保措施9.0.1 抓好环保教育,提高全员环保意识。

9.0.2合理安排模板改装过程中多余面板的处理，现场施工中产生的建筑垃圾运送至当地政府部门指定位置填埋，防止污染河水。

9.0.3 所有施工机械、动力设备应经地方环保部门的检测，噪音、废气排放等指标达标后才能使用。

10.资源节约10.0.1采用可分离式支架和模板，对模板进行改装后可适合不同弧度变化的截面,模板制作量少。