简易有爬架爬模在淠史杭大桥中的应用
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【摘要】：简易有爬架爬模制作、安装简单，提升速度快，能避开露出塔身部分的斜拉索导管对爬架提升的影响，保证导管位置准确，提升导向易于控制，拆除简单安全，爬模施工模板安装校正准确速度快，节段间错台容易控制，模板易于维修加固。
【关键词】：简易，爬架，爬模
【 abstract 】 : simple have climb frame climb mold production, installation simple, improve speed, can avoid mast part out of stay-cables catheter to climb frame the influence of ascension, and ensure that the position of the accurate, improve orientation easy control, simple and safe demolition, climb mould construction form installation calibration accurate speed, the section between a easy to control fault, template easy maintenance reinforcement.
【 key words 】 : simple, climb frame, climb mode
中图分类号：K928.78文献标识码：A 文章编号：
索塔是斜拉桥的主要受力构件，除自重引起的轴力外，还有水平荷载以及通过拉索传递给塔的竖向荷载和水平荷载。索塔施工在斜拉桥施工中有着重要的地位。从造价方面看，索塔占总造价的20%左右。从建设工期看，索塔施工约占总工期的1/3。因此爬架设计是索塔施工乃至整个斜拉桥施工的重中之重。
1.工程概况
淠史杭大桥索塔采用钢筋混凝土H形索塔，塔柱底面（从主梁底起算）高程为58.031m，塔顶高程为123.801m，索塔总高度为65.77m，索塔设置上横梁和下横梁 。索塔采用箱形断面，单根塔柱塔顶顺桥向尺寸为6.0m，横桥向尺寸为3.0m，顺桥向箱室壁厚1.25m，横桥向箱室厚0.80m。塔冠高9.5m，横桥向宽3.0m，纵桥向宽0.45m，底宽6.0m。为增加索塔的景观效果，在塔柱外侧设有25cm×25cm装饰倒角。
2.施工工艺比选
索塔混凝土浇筑的模板国内一般采用四种方法：翻模法、提模法、滑模法、爬模法。但前三种施工方法存在如下缺点：
翻模法：成本较高，高空作业安全系数低，每次浇筑节段高度小，接缝处理差，施工进度慢。
提模法：模板简单，装拆较容易，成本较低，但混凝土接缝处理差，施工进度较慢。
滑模法：施工进度较快但混凝土表面粗糙，成本较高。
针对上述问题，我项目部对主塔施工的支架和模板进行了深入研究，结合本工程特点对传统的有爬架爬模施工工艺进行优化。
3.简易有爬架爬模设计
3.1工艺原理
索塔外安装爬架，爬架通过悬挂于基模上的手拉葫芦葫芦提升悬吊固定，随塔柱施工高度的增加上升，爬架与模板之间预留一定间距，爬架既可作为钢筋绑扎、模板安装和混凝土浇筑的施工平台，也可作为索塔施工时的全封闭安全防护装置。整个爬架系统由提升悬吊统、底座、操作平台、防护系统三部分组成。爬架底座采用型钢焊接成平面框架。爬架底座通过底座拐角型钢作为吊点悬挂于手拉葫芦葫芦上，上部操作平台、防护系统采用扣件式钢管联结并支承于底座上。框架外侧及底座下设防坠安全网，钢管平台上满铺脚手板，为施工人员提供一个整体式、全封闭操作空间。提升悬吊系统由悬挂于基模上的手拉葫芦完成。索塔外模为三节等高度强度刚度满足要求的定型钢模，始终保留一节模板不拆除，作为爬架的吊点和下次模板的承重结构，同时能有效的控制节段间的错台。
3.2设计流程
3.2.1爬架结构尺寸
根据塔身的平面尺寸和斜拉索导管露出塔身的长度确定底座的平面尺寸，根据每节混凝土浇筑高度及浇筑完毕混凝土修饰确定爬架高度。爬架设计构造如图1。
图1—简易爬架构造图
3.2.2爬架的提升及承重
根据爬架自重及施工员和临时荷载确定吊点设置位置及吊点加固方案，根据安全系数确定提升钢丝绳直径根数及手拉葫芦吨位和数量，根据爬架自重确定底盘型钢截面和型号，根据施工临时荷载和施工操作位置确定钢管支架步距。
3.2.3爬模模板设计
本工程爬模模板为常规定型钢模，不予赘述。
3.3设计特点
此设计与传统的爬架爬模体系相比有如下优点：
1）使用扣件式钢管支架代替传统的焊接钢管整体支架，减少了拼装时间，加快了施工进度。
2）使用基模背楞代替传统的预埋件（孔）作为架体承重，简化了施工工序，并提高了混凝土外观。
3）底座设置限位轮，防止爬架在提升过程中底座对成品混凝土的损坏并增强爬架整体稳定性(如图2)。
图2—限位轮
4.施工工艺流程
5.主要施工过程
5.1爬架底座加工
选择靠近索塔的平整场地，方便底座的分块吊装。
在场地用小型钢做简易平台加工底座，按设计图纸尺寸将底座加工成易于拼装的两块或更多块。
底座分块加工完成后，对型钢的焊接焊缝逐个进行检查，在场地进行单个底座试拼装。
5.2底座安装
在塔身底利用索塔外模上型钢焊接牛腿作为整体爬拼装平台，平台满足承受整体爬架自重及施工荷载。
在平台上确定整体爬架底座位置，在此位置上拼装爬架底座，分块的底座可通过塔吊吊装。
在整体爬架和塔吊之间安装用型钢制作的通道焊接于底座上，供施工人员上下。
在平台上准确固定底座位置。
5.3搭设钢管支架，铺设脚手板，挂安全网
在底座上确定钢管支架竖杆的位置，在每个竖杆位置上垂直底座平面满焊长度适当直径略小于钢管内径的钢筋，用于固定钢管支架的水平位置。
按设计图确定的钢管步距和扣件式钢管支架规范将支架搭设至设计高度。按扣件式钢管支架规范安装足够的剪刀撑。
在拐角处用钢管搭设垂直上下爬梯供施工人员上下。
在搭设完毕的钢管支架水平层与层支架上铺设脚手板，提供施工人员操作平台。
搭设完毕外侧用挂网封闭，底盘及分层间满挂兜网，形成一个封闭的施工空间。
将钢管支架和塔身按扣件式钢管支架规范与塔身附着增加整体爬架的稳定性。
5.4安装第二节劲性骨架、钢筋、模板、浇筑混凝土
按桥涵施工技术规范要求准确安装劲性骨架、钢筋、模板浇筑混凝土。
在安装模板时候注意模板层与层、块与块之间严格校正，尽量减小错台和接缝。
5.5安装提升承重手拉葫芦到第二节塔身下层模板
在第二节已浇筑塔身下层模板外侧背楞上安装提升吊点，提升吊点位置选择为不影响拆除下层模板为宜，焊缝严格检查满足吊点受力强度。
安装提升装置一般为手拉葫芦葫芦，手拉葫芦安装后将手拉葫芦拉紧将整体爬架受力从拼装平台转移至提升手拉葫芦上。
拆除安装平台和第一节下层模板，修饰拆模后塔身，在塔身周围安装限位滚轮，安装限位滚轮数量为能控制底座平面位置为宜。
5.6提升整体爬架
观察天气状况，在风力较小时，拆除爬架临时附着构件，拆除时专人检查发现异常停止拆除。
拆除临时附着完毕后准备提升爬架，提升时专人指挥，四个吊点同时缓慢对称提升，不得出现偏斜现象。
提升爬架到位后将手拉葫芦手拉绳锁定，及时安装爬架与塔身临时附着构件，附着件安装完毕后其他施工人员
在塔身浇筑至顶时爬架不再提升，在最后一次爬架模板吊点的上节塔身对应吊点的外侧预埋吊点钢板，预埋钢板的厚度和大小为方可进入爬架能进行施工。
5.7拆除整体爬架和基模
在塔身浇筑至顶时爬架不再提升，在最后一次爬架模板吊点的上节塔身对应吊点的外侧预埋吊点钢板，预埋钢板的厚度和大小为完全满足承受爬架吊点的受力要求。
浇筑完塔身后将预埋件凿出，焊接吊点，将吊点从基模上转移至塔身预埋吊点上，拆除基模。
拆除完基模后，即可进行爬架拆除，爬架拆除时按照后搭先拆，先搭后拆的原则，分阶段拆除，直至整个钢管脚手架拆除完毕。
拆除完钢管脚手架后，进行爬架底座拆除，底座拆除前先将底座按吊点直接受力和非直接受力部分进行分块，分块割除前用钢筋进行临时连接，割除非直接受力部分用塔吊吊离底座，最后割除临时连接钢筋拆除直接受力部分，直至底座拆除结束。
6.控制要点
1）底座的制作应在平整的场地上进行，分块制作完成后进行试拼装。
2）加强焊接质量控制，避免在大风和阴雨天气进行焊接施工。
3）爬架底座平面位置控制，安装时在安装平台上准确放样出底座位置，提升前在塔身周围安装足够数量的限位轮。
4）提升过程的纠偏，在提升时严格控制底座的水平，不水平时通过调节单个吊点提升速度调整底座水平。
5）提升到位后及时安装与塔身的临时附着，增加爬架的稳定性和抗风能力。
6）每天专人检查各吊点手拉葫芦和钢丝绳的工作状态出现异常及时维修更换。
7）连续出现大风天气时增加塔身附着，专人观察爬架的稳定性。
7.结语
凭借简易爬架爬模的合理设计及严格操作，我项目部仅用145天就保质保量的完成了淠史杭大桥索塔施工，为总工期赢得了宝贵的时间，也为今后类似施工积累了一定的经验。此文为个人在本工程索塔施工经验的简单总结，仅发表个人的一点见解，受工作局限性的影响存在着狭隘之处，尚有很多更好的施工控制方法，抛砖引玉，欢迎各位同行批评指正。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。