中鐵建大橋工程局集團(tuán)第一工程有限公司 遼寧省 116033

摘要：本文主要分析了液壓自爬模在南淝河大橋主塔施工的具體方法和具體流程，論述了施工過(guò)程中需要關(guān)注的要點(diǎn)，提出了安全施工的方案和具體的措施，希望能夠?yàn)榻窈蟾呗柦ㄖ锸┕ぬ峁﹨⒖寂c借鑒。

關(guān)鍵詞：液壓自爬模；主塔；施工方法

一、前言

在液壓自爬模的施工過(guò)程中，如果沒(méi)有關(guān)注施工的具體要點(diǎn)，很容易導(dǎo)致施工出現(xiàn)各種問(wèn)題，所以，做好液壓爬模施工工作非常有必要，必須要在施工的每一個(gè)環(huán)節(jié)都進(jìn)行科學(xué)的安排。

二、工程概況

南淝河大橋全長(zhǎng)764.5米，為獨(dú)塔雙索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，主塔采用船帆式鋼混組合式橋塔。其中主塔柱自承臺(tái)以上為112m，橋面以上塔高91m.下塔柱為增加防撞能力而采用實(shí)心斷面。從塔底至塔頂，橋塔橫向?qū)挾茸猿信_(tái)向上14m范圍內(nèi)從6.0漸變?yōu)?.0m，自承臺(tái)上14m至塔頂均為4.0m；主塔縱向?qū)捵猿信_(tái)至塔頂從8.0m漸變?yōu)?.0m。上塔柱空心段橫橋向壁厚1.0m，縱橋向1.2m，橋塔橫向壁厚由1.5m漸變至1.0m，順橋向自承臺(tái)頂20.5m～42.5m范圍內(nèi)，橋塔壁厚由2.817m漸變至1.2m。主塔設(shè)置一道橫梁，橫梁采用箱形截面，中心梁高6.0m。

三、總體施工工藝

1、施工方法

本系統(tǒng)根據(jù)大橋主塔塔身施工的具體要求及相關(guān)技術(shù)條件采用兩套液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)，專用于主塔塔身施工，本系統(tǒng)爬模標(biāo)準(zhǔn)施工節(jié)段高6m。

根據(jù)液壓爬模施工高度，以及索塔結(jié)構(gòu)特點(diǎn)將塔柱共分21個(gè)節(jié)段施工。下塔柱1、2、3節(jié)段高度為5m、5m、4m，塔柱第4～17節(jié)段高度均為6m，18～21層高度分別為4m、3.462m、5.5m、1.038m。根據(jù)橫梁位置以及塔柱結(jié)構(gòu)特征，先施工塔柱，后施工橫梁，塔梁異步施工。

外模板設(shè)計(jì)高度為6.15m，其中，把下方0.10m當(dāng)新舊砼面的壓踏腳，上方處0.05m以防止砼漿水溢出后，造成砼表面以及工作平臺(tái)的污濁。液壓爬模與塔柱外模板配套進(jìn)行使用。從承臺(tái)頂?shù)剿?，基本上總的爬升中的工作周期?9次。

2、液壓爬模工作的施工流程以及施工原理

導(dǎo)軌是要通過(guò)依靠著附在爬架上的液壓油缸進(jìn)行提升，導(dǎo)軌提升到位后與上部爬架懸掛件連接，模板體系與爬架要通過(guò)頂升液壓油缸沿著導(dǎo)軌來(lái)進(jìn)行爬升。

液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)爬升工作原理有以下幾點(diǎn)：

⑴、在起始澆注段中，要按照設(shè)計(jì)的位置進(jìn)行錨錐埋設(shè)，同時(shí)要確保位置的準(zhǔn)確性。

⑵、在砼的強(qiáng)度達(dá)到規(guī)范要求強(qiáng)度后，進(jìn)行拆模，以起始段中預(yù)埋的錨錐作為支點(diǎn)拼裝系統(tǒng)。

⑶、對(duì)模板的位置進(jìn)行調(diào)整，以確保定位的精度，同時(shí)還要澆注，并且進(jìn)行錨錐埋設(shè)。

⑷、拆模，操作動(dòng)力裝置控制器爬升軌道，使其上部同掛在預(yù)埋錨錐上的懸掛件固接，以此固定爬升軌道。

⑸、操作的動(dòng)力裝置控制器爬升爬架，以此更好的帶動(dòng)系統(tǒng)爬升以下一節(jié)段工作。

⑹、支模，并且按上述工作流程重復(fù)工作。

3、塔柱液壓爬模施工步驟

第一步：塔柱第2節(jié)段施工時(shí)預(yù)埋爬架埋件（以后每節(jié)都需預(yù)埋爬架軌道埋件）。

第二步：塔柱第2節(jié)段模板拆除完后，安裝液壓爬模提升系統(tǒng)；塔柱第3節(jié)段鋼筋綁扎完后依次安裝液壓爬模的模板系統(tǒng)、上吊架及施工平臺(tái)，模板安裝調(diào)試好以后澆注第3節(jié)段混凝土。

第三步：塔柱第3節(jié)段混凝土澆注完后，混凝土鑿毛養(yǎng)護(hù)、綁扎第4節(jié)段鋼筋。

第四步：塔柱第4節(jié)段鋼筋綁扎完后（同時(shí)混凝土強(qiáng)度須達(dá)到10MPa以上），開(kāi)始拆除第3節(jié)段模板，下吊架在第5節(jié)段完成后安裝。修補(bǔ)混凝土表面，處理接縫，安裝爬架軌道。一切準(zhǔn)備就緒后頂升爬架，安裝模板，澆注第4節(jié)段混凝土。

第五步：綁扎塔柱第5節(jié)段鋼筋，爬升爬架到第3節(jié)段，澆注第5節(jié)段混凝土；以此類推施工至第21節(jié)段混凝土。

第六步：塔柱第21節(jié)段施工完后拆除爬模系統(tǒng)。

四、液壓爬模系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1、主要性能及技術(shù)參數(shù)

本系統(tǒng)由大面積模板體系，爬升主體及鋼結(jié)構(gòu)工作平臺(tái)構(gòu)成。大面積模板體系通過(guò)鋼梁結(jié)構(gòu)與爬升主體相連，液壓自動(dòng)爬架設(shè)6個(gè)工作平臺(tái)。平臺(tái)之間采用固定扶梯相連，在同一平面上，平臺(tái)間連成一條貫穿的通道，為防止火災(zāi)發(fā)生，在平臺(tái)面上設(shè)置防火板或鋼格柵。單個(gè)爬升裝置的承載力為150kN。

爬升裝置由油缸驅(qū)動(dòng)，操作十分方便快捷，液壓頂升系統(tǒng)依靠多臺(tái)液壓油缸、相關(guān)的控制部件組成，方便地完成提升工作。

在塔柱施工過(guò)程中，設(shè)置在一周的爬升裝置均同步爬升，帶動(dòng)大面板模板共同均勻上升。單個(gè)油缸通過(guò)控制調(diào)節(jié)器相互協(xié)調(diào)同步工作。另外，液壓油缸配備了防止油管破裂的安全裝置。

圖1 架體結(jié)構(gòu)示意圖

2、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及其功能

2.1、移動(dòng)模板支架

⑴、主要功能

澆筑砼時(shí)安裝和支撐模板并承受部分砼側(cè)壓力；砼澆筑完畢后，通過(guò)支架上齒輪齒條帶動(dòng)固定在支架上的模板整體脫模，并可讓出足夠空間，進(jìn)行模板維護(hù)工作。

⑵、構(gòu)造形式

由型鋼通過(guò)銷軸及螺栓連接將主要通用構(gòu)件組成一個(gè)可拆裝式的三角穩(wěn)定支撐體系。主要通用構(gòu)件：豎圍檁、橫梁、可調(diào)撐桿及實(shí)現(xiàn)支架移動(dòng)的齒輪齒條等。

3.2、外爬架

⑴、功能

外爬架由上平臺(tái)架體和下平臺(tái)架體兩大部分組成。

上爬架拼裝后構(gòu)成模板的安裝、調(diào)整、拆除，錨錐的安裝及未澆砼段的塔肢鋼筋綁扎處理的工作平臺(tái)的支架；下平臺(tái)架體拼裝后構(gòu)成爬升裝置操作，錨錐的拆除，塔肢砼表面修飾及設(shè)置電梯入口的工作平臺(tái)的支架。爬架從下到上分為共六層工作平臺(tái)：

主工作平臺(tái)下面懸掛爬升操作平臺(tái)（5號(hào)平臺(tái)）、修飾平臺(tái)（6號(hào)平臺(tái)）、支撐模板操作平臺(tái)（2、3號(hào)平臺(tái)）、鋼筋綁扎平臺(tái)（1號(hào)平臺(tái)）。

⑵、外爬架構(gòu)造

上爬架是由若干基本單元構(gòu)件（包括豎桿、橫梁和可調(diào)斜桿等）拼裝而成，采用螺栓和銷軸連接，整個(gè)上爬架支撐在分配梁上翼緣板設(shè)的支座上。下吊架所有部件均為拼裝構(gòu)件，采用螺栓和銷軸連接，整個(gè)下平臺(tái)架體在分配梁下側(cè)位置。

3.3、液壓系統(tǒng)

系統(tǒng)由液壓動(dòng)力單元、快換管路、液壓缸和電控操作系統(tǒng)等幾個(gè)主要部分構(gòu)成。

⑴、液壓動(dòng)力單元

動(dòng)力站由泵組、油箱系統(tǒng)、閥組、壓力及流量控制系統(tǒng)和電器操作控制幾個(gè)模塊部分組成。泵組采用立式電機(jī)將泵沉入油箱中；液位、油溫、壓力值信號(hào)分別置于油箱系統(tǒng)和電氣控制箱上；采用管路集成塊將控制閥集成為一個(gè)閥組或閥站以減少配管，便于操作維護(hù)，提高系統(tǒng)可靠性；冷卻采用帶風(fēng)扇電機(jī)的風(fēng)冷卻器以提高散熱功率。

⑵、管路系統(tǒng)

動(dòng)力單元內(nèi)的管路布局基本固定，動(dòng)力單元外的管路全部采用鋼絲軟管，而且各液壓缸與主油路，主油路與動(dòng)力站之間均采用開(kāi)閉式的快換接頭，有利于它們之間的拆卸隔離、安裝組合，各液壓缸油路上安裝有液壓鎖，確保管路在失壓時(shí)系統(tǒng)安全。

⑶、液壓缸同步運(yùn)行及其安全自鎖保護(hù)

液壓缸采用并聯(lián)負(fù)載剛性連接的同步方法，并在運(yùn)行前，三位四通電磁換向閥處于中位回油狀態(tài)，以減少啟動(dòng)電流。在液壓缸承重腔油口配置有防管路破裂閥，系統(tǒng)工作轉(zhuǎn)換、停止或中斷時(shí)，液壓缸承重腔油口可快速封閉保壓，以保證系統(tǒng)的安全。

⑷、系統(tǒng)操作控制

系統(tǒng)動(dòng)作操作控制是獨(dú)立的，液壓缸不運(yùn)動(dòng)時(shí)系統(tǒng)卸荷，降低功率消耗，起動(dòng)時(shí)系統(tǒng)卸荷起動(dòng)。當(dāng)油箱油溫高于70℃，液位低于液位下限時(shí)控制系統(tǒng)停機(jī)并鳴示，當(dāng)冷卻器出口溫度高于47℃，其溫控開(kāi)關(guān)啟動(dòng)冷卻器風(fēng)扇電機(jī)運(yùn)行，而當(dāng)油箱油溫低于10℃時(shí)，控制系統(tǒng)卸荷，并由泵泵油循環(huán)加熱。各項(xiàng)電控操作集中于控制面板上，用按鈕操作。

五、液壓爬模安全施工措施

⑴、爬模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和附墻的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的施工條件來(lái)驗(yàn)證剛度、強(qiáng)度和其穩(wěn)定性，確保滿足施工中爬架的最大荷載和風(fēng)載，并且要保留足夠的安全系數(shù)。

⑵、模板及爬架的最高點(diǎn)必須設(shè)置避雷裝置，保證其與塔身結(jié)構(gòu)的接地環(huán)網(wǎng)具有可靠的連接。

⑶、附墻結(jié)構(gòu)及爬模運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)首先要進(jìn)行試拼，并要對(duì)超載試壓進(jìn)行檢驗(yàn)，以此確定其中最不利荷載組合的穩(wěn)定性及極限強(qiáng)度，確定進(jìn)行施工中的模板以及爬架上的設(shè)備還有材料的重量、數(shù)量及分布。

⑷、模板、爬架施工要實(shí)行定員定崗制度?？刂迫藛T的數(shù)量和設(shè)備、材料重量。爬架上不得堆放重物及大型設(shè)備。零星材料、小型設(shè)備的放置要有規(guī)則，重量應(yīng)嚴(yán)格控制，且須技術(shù)人員同意，避免爬架上超荷載或荷載分布不均衡而引起爬架傾覆及局部破壞。

⑸、必須隨時(shí)監(jiān)測(cè)附墻結(jié)構(gòu)支承桿的受力情況，確保附墻結(jié)構(gòu)支承桿的受力可靠。

⑹、外爬架的安裝應(yīng)先用塔吊將附墻架吊裝固定在原模板的對(duì)拉螺桿上，固定的爬架螺栓應(yīng)經(jīng)檢驗(yàn)后使用，然后一節(jié)一節(jié)裝主爬架。每一組爬架組裝好后，再進(jìn)行爬架與爬架之間的連接，使之橫向形成一個(gè)整體。爬架安裝完畢，立即掛上安全網(wǎng)。

⑺、爬架上的活動(dòng)腳手架采用翻板式。其端頭靠近模板或塔身墻面，避免在爬架高度內(nèi)形成“小高空”，保證操作人員安全。工作人員站在活動(dòng)腳手架出處作業(yè)時(shí)，腳手架應(yīng)牢固，腳手板要用鐵絲固定。

⑻、為了確保爬架在爬升過(guò)程中始終保持垂直、平衡、穩(wěn)定爬升，爬架之間必須設(shè)置限位軌道和滑輪，在附墻上對(duì)接螺栓上脫離開(kāi)后，立即用絲桿調(diào)整滑輪，使之與于墻面貼貼緊。

⑼、爬架爬升時(shí)，應(yīng)先檢查吊裝用的繩索、吊環(huán)、卡具即每塊模板上的吊扣是否完整可靠，且應(yīng)先拆除一切臨時(shí)支撐，經(jīng)全面檢查后清理方可起吊。

六、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了可以提升液壓爬模施工的效果，必須要針對(duì)施工的具體方法展開(kāi)分析，同時(shí)，還應(yīng)該明確施工如何科學(xué)的開(kāi)展，在此基礎(chǔ)上，應(yīng)該明確施工的各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)該采取的具體流程和對(duì)策，只有這樣才能夠提升施工的質(zhì)量。南淝河大橋主塔采用的液壓自爬模體系進(jìn)行高塔柱施工的工藝，其工藝合理，可靠、安全、操作性強(qiáng)，主塔實(shí)體質(zhì)量經(jīng)檢測(cè)各項(xiàng)指標(biāo)均符合設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

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