江順大橋Z3主墩橋塔液壓爬模施工關鍵技術

尹逸云，李雨桐，鄧家贊

（中山市交通發展研究中心,廣東 中山 528400）

江順大橋Z3主墩橋塔液壓爬模施工關鍵技術

尹逸云，李雨桐，鄧家贊

（中山市交通發展研究中心,廣東 中山 528400）

以實際工程為例,對江順大橋爬模系統的設計進行了介紹,然后從液壓爬模布置,液壓爬模轉換成中、上塔柱液壓爬模施工,爬升施工等幾個方面的施工技術,通過對橋塔液壓爬模軌跡進行合理的布置,在施工過程中只需要在中、下塔轉角的位置對橋塔液壓爬模進行一次轉換,有效規避了多次轉換的施工風險,實現了預期的施工目標,保證了施工安全。

江順大橋；Z3主墩橋塔；液壓爬模技術

1 概述

江順大橋是廣佛江快速通道當中的一座跨西江特大橋,橫跨江門蓬江區和佛山順德區,橋梁長度2 290 m,主橋為斜拉橋,全長1 172 m,跨度布置為（60+176+700+176+60）m,采用雙向六車道一級公路標準,設計速度80 km/h。索塔是由塔柱、橫梁組成的H形結構,索塔柱身為鋼筋混凝土空心箱形截面,上塔柱高60.1 m,中塔柱高105.77 m,下塔柱高17.13 m,塔座高3 m,承臺頂至索塔頂總高度為186 m。索塔上塔柱沿著橋的方向寬度達到6.5 m,從中塔柱到下塔柱的方向上,橋面寬度從6.5 m逐漸變成了11 m。對于索塔上塔柱與中塔柱的橫向尺寸為5 m,自下塔柱橫橋位置,寬度逐漸增加到了6 m。不管是上塔柱或者中塔柱來說,其總體結構均為單箱單室構造,但兩者的壁厚度卻存在較大差異,上塔柱橫橋與縱橋壁厚為1 m,中塔柱橫橋與縱橋壁厚為1.2 m。下塔柱則存在一定的特殊性,置于塔柱內室底部9 m以上的構造為單箱單室結構,而9 m以內則設計成單箱雙室結構。采取液壓爬模的方式對中塔柱內模進行施工,由于液壓爬模本身帶來裝修平臺,這樣一方面可節省一定的時間,避免重新安裝腳手架等工作,另一方面也能為企業節省一定的成本支出,方便施工。

2 爬模系統設計

（1）架體支承跨度即相鄰埋件點之間的間距應控制在3.5 m以內,架體高度為13.52 m,架體寬度根據實際需求進行有效調整,比如對于模板、澆筑、鋼筋綁扎平臺來說,架體寬度為1.2 m,而對于模板后移平臺,架體寬度為2.7 m。作業層數與施工荷載力大小也根據不同區域有所差異,比如模板、澆筑、鋼筋綁扎平臺荷載力小于3 kN/m,而液壓操作平臺的荷載力應小于1 kN/m等。

（2）電控液壓升降系統額定壓力值為25 MPa；液壓泵站流量為n×2 L/min；油缸行程為300 mm；電控液壓升降系統伸出速度為每分鐘300 mm,額定推力為80 kN,雙缸同步誤差應控制在20 mm以內。

（3）爬升機構有三種形式:一是自動導向機構；二是液壓升降機構；三是自動復位鎖定機構,在實際使用中,應結合現場情況選取恰當的方式進行作業,提高施工效率。

3 液壓爬模施工

3.1 液壓爬模布置原則及爬模軌跡

3.1.1 液壓爬模布置的原則

（1）根據橋塔的結構,對液壓爬模軌跡進行科學有效的布設,盡可能減小液壓爬模在高空中的轉換次數,防止不安全事故的發生[1]。

（2）在進行液壓爬模軌跡布置的過程中,要盡可能避免爬模預埋件對主體結構等造成損害,采取有效的方式進行施工。

（3）要確保下架體能夠承載自身的荷載力外,還應滿足爬升時摩擦力所帶來的荷載力。每榀下架體的頂升力應控制在100 kN。

（4）一般而言,一塊模板需配備2榀上架體,若模板寬度超過4 m的話則至少配備2榀的上架體。

（5）為了確保導軌能夠正常提升,應將上、下架體置于不同的豎直線中。

（6）要注意將模板的對拉桿與上架體位置相互錯開,這樣確保上架體處于穩定狀態。

（7）對橋塔每一面的傾斜度進行準確測量后,采取科學合理的方式對液壓爬模結構進行驗算,以保證液壓爬模結構受力均衡。

3.1.2 液壓爬模軌跡

通過對橋塔的結構進行分析,并結合橋塔的布置原則,對液壓爬模軌跡進行合理布置,要注意的是上橫梁與上塔柱不得同時施工,以免交叉影響。在爬模高空作業中要盡可能減少轉換次數,一方面可提高施工效率,另一方面也能保障施工人員的安全[2]。橋塔液壓爬模軌跡布置如圖1所示。

圖1 液壓爬模軌跡布置圖（單位:m）

3.2 下塔柱液壓爬模布置

根據中塔柱、上塔柱對應面的液壓爬模軌跡之間的距離布置下塔柱的液壓爬模,一個液壓爬模下架體要設置1根爬模軌道與之相匹配。下塔柱液壓爬模布置方式如下:

（1）根據施工實際所需可在3個液壓爬模下架體與上架體設置在橋塔主跨側面位置,對于橋塔邊跨側面位置可布設3個液壓爬模下架體與上架體。此外,還應注意的是塔柱內側的上、下架體之間的距離應進行有效控制,具體可參照中、上塔柱液壓爬模主跨側面與邊跨側面爬模軌道距離進行確定。

（2）將6個液壓爬模下架體與上架體分別安裝在下塔柱的外側面,上、下架體之間的距離應結合中、上塔柱外側面液壓爬模軌道布置距離決定,其余的上、下架體將其安裝在外側面的主跨側與邊跨側位置。

（3）對于下塔柱內側面的施工,可采取自制小平臺翻模方式進行,這樣可確保下橫梁與下塔柱同步施工的需求,提高施工的成效性。

（4）由于下塔柱內腔結構的特殊性,因此不建議采取液壓爬模的方式進行施工,經過綜合考慮后,決定采取鋼管支架翻模方式進行施工效果最佳,如圖2所示。

圖2 下塔柱液壓爬模平面布置示意圖

3.3 中、上塔柱液壓爬模布置

施工人員通過計算得知,中、上塔柱內傾斜角度相同,可在中、上塔柱的各個面上布置相同數量的架體。中、上塔柱液壓爬模布置的方式如下:

（1）在中塔柱主跨側面與邊跨側面分別布置2個液壓爬模上架體與下架體,在上塔柱主跨、邊跨側面也布置2個液壓爬模上架體和下架體。

（2）將4個液壓爬模上架體與4個下架體、2個上架體安裝在大裝飾槽內,其余2個上架體與液壓爬模則分別安裝在大裝飾槽的邊跨側與主跨側部位。

（3）采取液壓爬模的方式對中、上塔柱內腔進行施工。將2個液壓爬模上架體與下架體安裝在中、上塔柱內腔塔柱側面；首次液壓爬模必須在加工廠完成整體拼裝工作,在現場施工中直接進行整體吊裝；為了提高橋塔施工效率,可在中、上塔柱內腔的橫梁與斜拉索錨固部位設置3道隔板。

3.4 液壓爬模轉換成中、上塔柱液壓爬模施工

由于中、上塔柱特征為內傾斜,而橋塔下塔柱為外傾斜,因此液壓爬模過程中需進行一次中、上塔柱的轉換,為后續施工順利實施提供可靠保障。實施措施如下:

（1）在進行中、上塔柱主跨側面與邊跨側面替換下塔柱主跨側面與邊跨側面過程中,首先必須將下塔柱主跨與邊跨側面外側的一道軌道與一個架體進行有效拆除,其次將剩余的軌道與架體采取整體拆除的方式進行處理完成后,將其安裝到中塔柱主跨與邊跨側面[3]。

（2）施工人員對下塔柱外側面液壓爬模轉換時,一定要將下塔柱外側面主跨側與邊跨側的2個軌道與架體進行有效拆除,其次將剩余的軌道與架體采取整體拆除的方式進行施工后,將其安裝到中塔柱外側。

（3）由于下塔柱內側面的特殊性,采取液壓爬模方式效果不理想,因此在進行中塔柱內側液壓爬模時需要在加工廠完成整體拼裝,現場直接進行安裝。液壓爬模安裝流程簡單,便于操作,可為后續橋塔施工節省一定的時間[4]。

3.5 爬升施工

（1）在進行預埋件的安裝中,施工人員首要一步是借助螺栓將爬錐固定在模板上,這樣可確保爬錐螺紋內干凈,混凝土不致流入其中。其次將埋件板擰至高強螺桿的相對一端；如在施工中埋件與鋼筋相抵觸,則應將鋼筋移動至恰當的位置,最后進行合模作業。

（2）在提升導軌過程中必須將上下換向盒內的裝置調整為向上的方向,并將換向盒的上端與導軌相接觸[5]。施工人員將導軌提升到固定位置后應在第一時間將一些臨時裝置撤離,以供后期使用。

（3）爬升架體時要注意需將上下換向盒更改為向下的模式,而且換向盒的下端應與導軌相接觸。施工中所使用到的設備必須由專業人員進行操控,這樣一旦發現問題能夠及時進行調整,將不安全因素的發生概率降至最低。液壓爬模的整個階段均需進行全程監控,確保無不良現象發生。

4 結語

綜上所述,江順大橋Z3主墩橋塔液壓爬模施工使用上述方法進行施工后有效降低了爬模轉換次數,只需要在中塔和下塔轉角位置進行一次轉換即可完成施工,降低了施工風險,提高了施工安全性,實現了橋塔快速、安全的施工目標,具有一定的借鑒參考價值。

[1]尹振君,阮中革,陳寧賢.黃岡公鐵兩用長江大橋橋塔施工技術及分析[J].世界橋梁,2013,41(6):20-23.

[2]蔣本俊,劉生奇.武漢二七長江大橋主橋橋塔施工關鍵技術[J].橋梁建設,2012,42(3):7-13.

[3]劉愛林,王劍峰.安慶長江鐵路大橋主橋橋塔施工關鍵技術[J].橋梁建設,2013,43(3):31-36.

[4]廖燦,張念來,易繼武．矮寨特大懸索橋主纜架設關鍵技術[J].施工技術,2013,42(5):5-8．

[5]張喜勝.自錨式懸索橋懸索的安裝施工技術[J].鐵道建筑,2004 (4):3-5.

U445

B

1009-7716（2017）07-0121-03

10.16799/j.cnki.csdqyfh.2017.07.035

2017-03-08

尹逸云（1976-）,男,湖南邵東人,路橋工程師,從事路橋工程管理與交通規劃工作。