官山大桥主塔液压爬模施工技术

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摘要：阐述在临海风多、塔柱高等施工环境下，采用液压爬模系统施工塔柱的施工技术。该法较传统的翻模法施工更为方便、快捷。

关键词：临海；塔柱；液压爬模

中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

1、前言

由于海况复杂，且塔柱较高，若使用传统的翻模法施工，虽然施工成本较低，但施工工序复杂、起重设备占用时间较长，影响工程的施工进度；若采用液压爬模法施工，则相对而言更加方便、快捷，且提高了起重设备的利用率，从而提高施工效率。

本文通过官山大桥实例，介绍液压爬模的操作方法，为以后液压爬模施工提供一些参考。

2、工程概况

本工程桥塔塔身采用钢筋混凝土门式框架结构，塔柱为变壁厚、外侧壁圆弧形单箱单室结构。塔柱设两道预应力混凝土箱式结构横梁，分别设在塔顶和钢箱梁底面附近。塔柱除塔顶部4米实心段外其余均为钢筋砼空心箱形截面（外侧面为弧形）。桥塔承台以上高度为90.008m，塔底高程为+7.0m，塔顶高程为+97.0076m。下塔柱高23.196m，顺桥向尺寸为5.5～7.5m，横桥向尺寸为4.7m，壁厚0.7～1.1m，下塔柱由5.5m以1/23.197的坡率线性增大到塔柱底的7.5m。上塔柱高66.811m，顺桥向尺寸为5.5m，横桥向尺寸为4.7m，壁厚0.6m。桥塔立面图见附图1。 3、施工方法

3.1塔柱主要施工技术方案

根据液压爬模施工高度，以及本工程索塔结构特点，将塔柱共分21个节段施工。塔柱第1～18节段浇筑高度为4.5m，第19～21节段高度分别为3.5m、2.31m、2.5m。第一节段采取在承台上搭设脚手架、安装模板常规施工，塔柱第2节段至21节段采用液压爬模施工，其标准节段高度为4.5m。

3.2液压爬模系统结构

爬模系统由爬升主体、钢平台及大面积模板系统组成，钢平台分5个工作平台。

附图1 主塔立面图及侧面图

⑴液压爬模体系结构

附图2 液压爬模体系结构图

①上爬架

上爬架是由若干基本单元构件（包括竖杆、横梁和可调斜杆等）拼装而成，采用螺栓和销轴连接，整个上爬架支撑在分配梁上翼缘板设的支座上，其构造见附图3。

附图3 上爬架照片

②下吊架

所有部件均为拼装构件，采用螺栓和销轴连接，整个下吊架悬挂在分配梁下翼缘板设的吊耳上，其构造见附图4。

附图4 下吊架照片

③顶升装置布置

在塔柱的顺桥向侧面布置2套顶升装置，在塔柱的横桥向侧面布置2套顶升装置。

附图5 顶升装置结构图

3.3液压爬模施工流程

导轨依靠附在爬架上的液压油缸进行提升，导轨提升到位后与上部爬架悬挂件连接，爬架与模板体系则通过顶升液压油缸沿着导轨进行爬升。

液压爬模施工流程图见附图6。

液压爬模施工工艺如下：

①塔柱第1节段施工时预埋爬架埋件（以后每节均预埋爬架轨道埋件）。

②塔柱第1节段模板拆除后，砼强度须达到20MPa以上时，拼装液压爬模承重架及0号、+1层平台，同时施工塔柱第2节段。

③塔柱第2节段模板拆除后，拼装液压爬模提升系统及+2、+3平台，同时进行第3节段钢筋施工。

④安装爬架轨道，爬升爬架，安装模板，浇注第3节段砼，拼装-1层平台。

⑤施工塔柱第4节段钢筋，爬升爬架，安装模板，浇注第4节段砼，拼装-2层平台（完成爬模拼装）。

⑥以此类推施工至塔顶节段。

3.4液压爬模施工方法

3.4.1锚锥施工

①检查锚锥、精轧螺纹钢筋、锚板、精轧螺纹钢螺母、高强螺栓、垫片之间的连接配套。附图6液压爬模施工流程图

②将精轧螺纹钢一端旋入锚锥小孔内，另一端穿入锚板，并用螺母将锚板固定在端部，锚锥的外侧锥面涂满黄油并缠满塑料胶带，以隔离砼，方便锚锥拆卸。

③按照图纸要求，在锚锥位置将模板开孔，高强螺栓通过孔洞与锚锥大孔栓接，将锚锥固定在模板上。

④因埋件系统是整个爬架的受力支撑点，一定要认真检查锚锥与各配件是否连接牢固，定位是否精确。

⑤锚锥施工的顺序

a.在模板就位前，用M28的高强螺栓穿过模板面板上的孔洞（¢30），将埋件固定在模板上。

b.混凝土浇筑后，卸下M28高强螺栓，模板后移。然后如下图将高强螺栓拧入爬锥之中将锚靴固定于塔柱上，即可进入爬架的安装。

c.当爬模爬升至上一节段后，操作人员在爬模下吊架平台上用套筒扳手和锚锥卸具将受力螺栓和锚锥取出，以备周转使用，接着用砂浆抹平卸去锚锥后留下的孔洞。

3.4.2爬升爬轨

①将锚板、锚靴安装在下一节段预定位置上，确保限位销固定住锚靴。

②将步进装置上、下爬箱中复位机构摆杆朝上，安装好弹簧复位器。导轨爬升前，检查确保砼强度已达到20MPa以上，确保下支撑撑住混凝土表面。

③液压装置由专人操作，现场派专人负责指挥。确认爬升准备工作完全符合要求后，打开液压油缸的进油阀门、启动液压控制柜，逐根爬升轨道。

④将步进装置上爬箱的摆杆打向下边（即爬升爬架时的位置），伸长液压缸。

⑤爬升轨道大约0.5m（3～4步）时，关闭液压缸双向球阀，抽掉轨道上的楔形块，轨道每爬升一格时应确认上下爬箱是否都到位，到位后才可开始下一格爬升。

⑥导轨爬升至接近下一节段锚靴的高度时暂停，复核导轨与爬靴上导轨槽口的位置是否一致，若不一致，调节下方的支撑脚，使导轨能够顺利地通过锚靴的导轨槽口，爬升轨道至锚靴顶上方，并使轨道楔形块插孔处于爬靴顶上方约5cm。

⑦导轨爬升到位后，应从右往左插上导轨顶部楔形插销，以确保插销锁定装置到位，下降导轨使顶部楔形插销与爬靴完全接触。

⑧重复④～⑦步，使所有轨道挂在爬靴上及撑在混凝土面上。

3.4.3爬升爬架

①爬架爬升前撤除各层平台中所有连接平台，清除爬架上不必要的荷载（如钢筋头、氧气乙炔空瓶等）。抬起爬升导轨底部支撑脚，并旋转伸长使其垂直顶紧塔身混凝土面。将承重架下支撑的支撑脚完全缩回，使之距混凝土面12cm左右。

②改变上、下爬箱中复位机构摆杆的状态，使其一致向下。

③液压装置由专人操作，现场派专人负责指挥。确认爬升准备工作完全符合要求后，打开液压油缸的进油阀门、启动液压控制柜，开始爬架的爬升。

④爬架架体荷载通过导轨来传递后，抽掉锚靴安全销轴。

⑤伸长、回缩液压油缸，爬升单个面的爬架。

⑥爬升两三步以后抽掉锚靴承重销轴，进一步爬升时，检查一致性，使爬升一致。

⑦爬升爬架超过锚靴承重销轴孔，插入锚靴承重销轴并锁定，爬架回落到锚靴承重销轴上。

⑧关闭油缸进油阀门、关闭控制柜、切断电源，插入锚靴安全销轴并锁定。

⑨旋上下支撑脚至混凝土面，调节支撑架使竖向支架与混凝土面平行，检查平台的滚轮是否顶紧砼面。

⑩重复④～⑨步，使所有面的爬架均爬升到位。

3.4.4模板施工

顺桥向外侧模板的定位与脱模施工依靠移动模板支架进行，通过手拉葫芦带动固定在支架上的模板整体定位与脱模，并可让出足够空间，进行模板维护工作，不再采用塔吊吊装就位。

附图6 大块外模施工示意图

移动模板支架由型钢通过销轴及螺栓连接将主要通用构件组成一个可拆装式的三角稳定支撑体系。主要通用构件：竖围檩、横梁、可调撑杆等。其总体构造形式如下图所示。

模板的调整、定位与脱模：

①用围檩卡具组件通过连接模板横围檩和支架竖围檩将模板固定在模板移动支架上，其连接形式如下图所示。

②放松围檩卡具，转动安装在竖围檩上的调节螺杆，调整好模板平面位置后（模板整体上下、左右及竖平面转角均可调整），拧紧围檩卡具将模板固定，调节装置如下图所示。

③拆除横梁与前支座的临时销轴，用2t手拉葫芦拉模板，待前支座位于横梁适当位置后再用销轴将其与横梁固定好。用钢楔条扦入前支座腰形孔中，推动模板面顶紧砼面。调节撑杆长度，使模板与水平面夹角满足塔柱外形要求。

④砼浇筑完毕达到拆模条件后，拆除对拉螺杆和前支座的临时销轴，用2t手拉葫芦带动模板脱模。

附图7 小块外模施工示意图

横桥向小块模板系统主要通过悬吊装置来调整和就位，见附图7。悬挂轮可通过悬吊纵梁及横梁使模板前后左右移动，支撑模板并使模板就位，并可让出足够空间，对模板进行打磨、除锈。

4、结语

液压爬模适合在临海风多、设备资源有限、塔高、施工场地狭小等条件使用，主要优点是减少起重设备占用时间，施工程序方便、快捷，不占用施工场地，大大提高了施工效率。但每次爬模前需派专人检查预埋锚锥情况，保障人员施工安全。