液壓爬模在橋梁主墩索塔施工中的運用研究

何飛賓

(貴州科達公路工程咨詢監理有限公司)

液壓爬模在橋梁主墩索塔施工中的運用研究

何飛賓

(貴州科達公路工程咨詢監理有限公司)

隨著科學技術的發展，橋梁施工技術日益進步。近幾年，液壓爬模施工技術在橋梁主墩索塔施工中得到了廣泛的應用，其優勢顯著，適用于墩身高、體積大的橋梁工程，因此該技術逐漸替代了腳手架搭設操作平臺的施工模式。結合具體工程介紹了液壓爬模在橋梁主墩索塔施工中的運用。

液壓爬模;橋梁主墩;索塔施工;技術

1 工程概況

杭瑞高速公路北盤江大橋3#主塔基礎采用群樁基礎，每塔布置24根φ280 cm的鉆孔灌注樁，均為嵌巖樁。本橋索塔共設上、下二道橫梁，下橫梁梁高8.0 m，寬9.8 m，壁厚1.0 m。上橫梁梁高7.0 m，寬6.3 m，壁厚1.0 m。斜拉索錨固于上塔柱內，1～3號斜拉索錨固于錨塊上，其余均采用鋼錨梁錨固。塔柱橫橋向外側塔壁沿中線設置通風管，上下橫梁底板設置通風管(兼具排水孔作用)，通風管采用φ160× 6.2 mm的PVC管，間距5 m布置。

2 液壓爬模系統概述

2.1 爬升裝置

爬升裝置由錨錐、錨板、錨靴、爬頭、軌道及其下撐腳、步進裝置、承重架及下支撐等部件組成。在塔肢節段施工時支撐整個系統，并承受系統自重及待澆節段混凝土的側壓力等施工荷載。在一個節段澆筑完成后自動爬升，帶動整個系統爬升至下一個待澆節段位置。如此一個循環到下一個循環，完成塔肢的施工。

2.2 移動模板支架

移動模板支架的主要功能是在澆筑混凝土的時候安裝和支撐模板，這樣這些構件就可以承擔部分的混凝土壓力。在混凝土澆筑結束之后，需要利用支架上齒輪齒條帶動固定在支架上模板整體脫模，此外，需要預留足夠的空間以支持模板的后期維護施工。

2.3 外爬架

外爬架由上爬架和下吊架兩大部分組成，爬架從下到上共分六層工作平臺。

2.4 內爬架

內爬架共有四層工作平臺，用于內模板安裝、調整、拆除，預埋件的安裝及修復已澆混凝土節段。

2.5 動力裝置與管路系統

系統由液壓動力站、快換管路、液壓缸和電控及其操作系統等構成。

3 塔柱液壓爬模施工方案

3.1 下塔柱水平拉桿設計與施工

(1)拉桿設計。

①施工過程中，主要荷載組合工況下塔柱各截面拉應力不超過1 MPa;②水平拉桿拆除后，成塔線形和彎矩與設計基本一致。

(2)拉桿設計原則。

下塔柱根部混凝土截面應力的作用是控制水平拉桿，在下塔柱和懸臂施工過程中，根據混凝土自重、施工荷載以及風荷載的影響下設計水平拉桿距離。需要注意的是，此時的塔柱不產生拉應力的最大懸臂高度需要滿足相關施工要求。

(3)拉桿布置及頂撐力。

水平拉桿安裝后即施加主動拉力。水平拉桿具體布置在塔柱施工過程中進行專項設計。

(4)水平拉桿安裝。

下塔柱混凝土施工過程中，在對應位置預埋45 mmPVC管道并安裝錨板。混凝土施工完成后，安裝精軋螺紋鋼錨固進行連接。

(5)水平拉桿水平頂推力施加。

借助液壓千斤頂在水平拉桿的一端施加一定的推動力，再對精軋螺紋鋼進行錨固連接。水平拉桿施加力的同時也要對觀測塔柱的變形情況進行實時觀察，在推動力達到一定程度時，即可停止，再進行錨固、回油以及卸落。

(6)水平拉桿拆除。

水平拉桿在下橫梁施工完成后進行拆除，采用卷揚機配合進行拆除作業。水平拉桿拆除順序:先放松水平拉力→退錨→拆除水平拉桿→拆除支座、錨板→管道壓漿處理。

3.2 中塔柱水平橫撐設計與施工

(1)水平橫撐設計。

隨著塔柱高度的增加，塔柱產生的水平內傾位移和內傾力就會越大。為了消除因為中下塔柱向內傾斜而產生額外的水平分力，同時達到相關設計要求，需要在中下塔柱施工的同一時間搭設水平橫撐。

(2)水平橫撐安裝。

為了保證水平橫撐安裝點方向一致，可以吊裝整根的水平橫撐。塔柱水平橫撐安裝在正式施工之前，兩塔肢內側需要先按照相關施工需求和安全要求搭建施工平臺，然后在施工通道以及橫撐之間架設通道，使其連接起來。

每道橫撐2根鋼管安裝后，安裝水平平聯、欄桿。

(3)水平橫撐拆除。

水平橫撐拆除采用塔吊配以卷揚機拆除作業的方案。水平橫撐拆除順序，先拆水平平聯、欄桿，后拆水平鋼管。

3.3 橫梁施工

(1)支架施工。

支架系統按設計圖進行加工，采用砂箱或卸荷塊進行卸荷。鋼管立柱采用法蘭連接，進行預組拼，并按要求編號，支架系統采用塔吊依次吊安。

(2)鋼筋及波紋管施工。

橫梁鋼筋施工與塔柱相同。橫梁與塔柱相連鋼筋用墩粗直螺紋連接。

橫梁預應力管道采用塑料波紋管。波紋管由定位鋼筋定位、固定。波紋管間及波紋

(3)橫梁模板施工。

橫梁模板分底板底模、外側模、頂板底模、內側模、壓腳模、隔墻模。內側模、隔墻模及頂板底模由組合鋼模組拼。外側模、底板底模采用大塊定型鋼模板。

橫梁模板由塔吊逐塊吊安，安裝順序為先底板底模，再側模，后頂板底模。底模安裝前，根據結構計算及經驗設置橫梁底板預拱度。

橫梁外側模板固定及支撐于橫梁施工平臺，由對拉螺桿與內側模固定，橫梁內模用型鋼或腳手管相互支撐。頂板底模由滿堂腳手支架支撐。

(4)混凝土施工。

混凝土澆筑和養護工藝同塔柱施工。澆筑順序:先底板后腹板，再頂板。腹墻及隔墻混凝土須均勻分層澆筑，以防翻漿;當混凝土強度達設計強度85%、彈模達到80%，方可進行預應力鋼絞線張拉;在混凝土澆筑完成后，嚴格控制由于塔柱混凝土與支撐鋼管溫度差異引起的對已澆筑橫梁產生的附加荷載。

(5)橫梁預應力施工。

鋼絞線用砂輪切割機分批下料，運輸至現場，人工穿束。橫梁預應力張拉采用大噸位千斤頂整束張拉，張拉嚴格按設計及規范要求進行。

張拉結束進行管道壓漿。壓漿完畢后澆筑封錨混凝土，混凝土標號與塔柱混凝土相同。

(6)橫梁支架與底模的卸落及拆除。

預應力施工完成后采用砂箱卸落。然后采用塔吊自上而下逐漸拆除底模與支架。

3.4 上塔柱鋼錨梁施工

(1)鋼錨梁吊具。

為防止吊裝過程中鋼錨梁變形，鋼錨梁吊裝采用專用吊具進行。吊具總重約1 000 kg。

(2)鋼錨梁預拼裝。

鋼錨梁擬現場預拼裝在現場設置臺座，按不少于連續2個節段進行預拼，預拼完成后按反序進行拆除，其中位于臺座底部的錨梁將用于現場安裝，頂上的一節錨梁用于后續預拼的底節，以滿足連續匹配的目的。

3.5 索塔錨固區預應力施工

(1)預應力筋的制作。

預應力筋按設計長度進行下料。預應力筋制作時應采用砂輪切割機，不得使用電弧切割。

(2)預應力施工。

預應力張拉機具提前準備由計量局進行配套標定，同時設專人保管使用，定期檢驗維護，預應力所用錨具應保持干凈，不得有雜物及油污，并符合相應的設計，規范要求。張拉按設計要求進行。張拉完成后，進行孔道壓漿并封錨，為提高孔道壓漿密實度，可在水泥漿中加入一定的膨脹劑，并使用真空吸漿。

3.6 索塔鋼筋施工

(1)鋼筋接頭。

鋼筋采用等強度墩粗直螺紋連接技術，接頭為標準型，先在后場對鋼筋墩粗、套絲，并在一端絲頭上擰上套筒，然后運到前場逐根接高擰緊，為保護鋼筋絲口及套筒內螺紋，在加工好的主筋絲頭上及套筒端頭分別套上塑料保護帽。

(2)鋼筋制作、運輸。

塔柱鋼筋加工制作在后場鋼筋加工車間進行，由于塔柱鋼筋尺寸種類較多，因此，每節段鋼筋加工完成后，按照鋼筋的型號與種類分類堆放并編號。加工好的半成品鋼筋在后場裝車運至施工現場。

(3)鋼筋綁扎、固定。

主筋安裝接長施工就是直螺紋鋼筋的安裝和連接，在勁性骨架安裝在預定位置之后，可以借助勁性骨架進行固定。主筋的具體連接方法如下:利用全站儀對已經完成接長的勁性骨架的塔柱縱、橫軸線進行測量，鋼筋施工人員需要依據塔柱的縱、橫軸線在勁性骨架上預留出鋼筋安裝的位置線，然后利用塔吊將主筋和下節的主筋進行對接，再使用管鉗旋轉套筒將兩根鋼筋連接起來。

4 結束語

綜上所述，爬模是當前高橋墩施工較為理想的模架，它將工作平臺、支架、模板、提升設備都集為一體，功能多種多樣，節省了大量的施工材料和人力成本，提高了工程的經濟效益。

［1］ 王波華.淺談液壓爬模在索塔施工上的應用［J］.城市道橋與防洪，2010，(9):23－24.

［2］ 李達，屈仆，周超.三水河特大橋主橋墩液壓爬模施工［J］.筑路機械與施工機械化PKU，2014，31(5):49－50.

［3］ 袁小聰，趙聰明，裴劍鈴等.蘇拉馬都跨海大橋索塔液壓爬升架模板設計與施工［J］.公路，2011，(3);11－12.

U445

C

1008－3383(2015)10－0110－02

2015－01－04

何飛賓(1973－)，女，貴州遵義人，工程師，主要從事工程監理工作。