摘 要 研究液压爬模系统在倾斜角度较大的塔柱施工中的应用,详细介绍了液压爬模的施工内容,并通过改进液压爬模架体数量,优化模板加固措施,达到下塔柱施工要求,为类似工程提供参考。
关键词 斜拉桥 桥塔 倾斜 液压爬模
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1 方案概况
斜拉桥主桥采用双塔双索面斜拉桥,跨度为155+350+155m,主桥塔设计为H型桥塔,由上、中、下塔柱和两道横梁组成,上塔柱(分为有索区和无索区)。下塔柱内侧面倾斜度为1:2.01,外侧面倾斜度为1:3.26。下塔柱分7节施工,其中第1节采用模板支架施工,模板通过劲性骨架定位,操作平台现场搭设,第1节施工完成后,安装爬模爬架,利用爬模爬架完成下塔柱其余节施工。
2 液压爬模设计
下塔柱采用ZPM-100型液压自爬模系统施工,包括模板系统和爬升系统,其中模板系统由进口维萨面板、H20工字木梁、横向背楞和专用连接件组成,模板配置高度5.2m,最大浇筑高度4.5m,下包100mm,上挑不小于50mm。外圆弧倒角采用钢角模配置,外弧半径300mm,高度5.2m。每次浇筑完成后,顺桥向切割、横桥向切割。液压爬升系统包括液压油缸和上下换向盒,换向盒可控制提升导轨或提升架体,通过液压系统可使模板架体与导轨间形成互爬,从而使液压自爬模稳步向上爬升,顺桥向安装3个下架体,4个上架体。横桥向安装3个下架体,4个上架体。
3 施工难点及措施
3.1 液压爬模的模板加固
由于施工状态下,混凝土自重较大,支架不能完全抵消混凝土自重,传统上的施工工艺,会采用拆除模板后的爬升架体,加设贝雷梁或者型钢背肋,根部伸入已浇筑节段位置利用预埋件固定,抵抗倾斜区域内的混凝土对模板的压力,这种做法既增加了爬模架体的安装次数又容易对爬模平台造成破坏。
经过多次方案比选,采用通过模板拉杆将应力传递至内模板,在内模位置,对俯斜的桥塔内壁模板支撑在已浇筑节段上,对仰斜的桥塔外壁模板利用精轧螺纹钢固定在已浇筑节段上,优点不增加外侧架体的拆除工作,施工方便,预埋件采用爬锥固定,可反复拆装使用。
3.2 液压爬模的爬升
本工程下塔柱具有倾斜角度大,截面大特点,根据计算,通过适当增加塔柱俯面爬架的主架体组数,优化各组架体间的连接系以增加爬架整体性,并适当减小上操作平台的高度,爬模系统在爬升过程中稳定性可得到有效保证。
4 液压爬模的实施方案
4.1 起步段施工
下塔柱起步段为3节,分三次浇筑,模板采用塔吊安装。第一节塔柱工作范围内搭设支架,布设操作平台。考虑索塔采用液压爬模施工,起步段外侧模板采用液压爬模的模板系统,空心段内腔由于截面变化不规则,采用钢模,内外侧模通过拉杆对拉加固。在塔座混凝土浇筑前,根据模板图纸要求,预埋模板安装所需的预埋件。具体施工流程如下:
搭设第一节施工支架,横桥向外侧倾角较大,需搭设型钢支撑;内模板采用组合钢模板拼装,与外侧钢模板拉杆加固,预埋液压爬模预埋件,浇筑混凝土。第一节结构完成脱模后开始安装下架体,第三节安装导轨可正常爬升。
4.2 液压爬模的安装
安装准备→组装三角架→组装三脚架平台→吊装三角架→组装上支架及模板→吊装上支架及模板→安装上下防坠爬升器及液压缸→安装导轨→安装液压系统→爬模架体安全防护的安装→安装质量验收。
(1)组装三脚架及平台
准备两片木板,按照爬锥中到中间距摆放在水平地面上,保证两条轴线绝对平行,轴线与木板连线夹角90°。将三角架扣放在木板轴线上,保证三角架中到中间距等于爬第一次浇筑爬锥中到中间距。安装平台立杆,用钢管扣件连接,两三脚架间同样用钢管扣件连接,注意加斜拉钢管。
(2)安装平台板
平台要求平整牢固,在与部件冲突位置开孔,以保证架体使用,并再次校正两三角架中到中间距是否为第一次浇筑爬锥中到中间位置。通过各层平台梁将架体连接后各层平台板均采用钢跳板满铺,满足缝隙小于5mm,转角处及靠墙内侧需做翻板将边封严实以防坠物伤人。
(3)吊装三脚架
将拼好的架体整体吊起,平稳地挂于第一次浇筑时预埋的受力螺栓上,插入安全插销。
(4)组装上桁架及模板
安装上支架以及所有操作平台,用钢管扣件将上支架连接牢固。先在模板下垫四根木梁,然后按照模板拼装图依照具体步骤拼装模板,模板与上支架都需要紧固,防止在吊起过程中晃动。
(5)吊装模板及上桁架
将拼装好的模板和架体整体吊起,平稳挂于第一次浇筑时埋好的受力螺栓上,插入安全插销。
4.3 液压爬模的爬升施工
液压爬模爬升具体步骤如下:
第一步:下层混凝土浇筑完成,绑扎上一层钢筋;
第二步:混凝土达到强度后拆模,调整斜撑使模板后倾脱离墙面,后移模板;
第三步:将附墙装置安装在埋件系统上;
第四步:提升导轨至上一层附墙装置上;
第五步:爬升架体至预定位置,插入承重插销及安全销;清理模板刷脱模剂,将预埋件固定在模板上;
第六步:合模,浇筑混凝土。
4.4 液压爬模的拆除
拆除流程:拆除准备→模板拆除→模板上支架系统拆除→导轨→拆除液压装置及配电装置→液压控制泵站→液压装置→拆除附墙装置及爬锥→主梁三脚架和吊平台→最高一层附墙装置及爬锥,并修补好爬锥孔洞。
5 液压爬模注意事项
5.1预埋件安装
预埋件安装时应注意以下几点:
(1)爬锥孔内应涂抹黄油后再拧紧高强螺杆,保证混凝土不能流进爬锥螺纹内,爬锥外表面应均匀涂抹脱模剂并用保鲜膜包裹。
(2)埋件板拧在高强螺杆的另一端,锥面向模板,和爬锥呈反方向,或采用高强螺杆尾部焊接钢板作为埋件板使用,
(3)埋件如和钢筋有冲突,应将钢筋适当移位,或切断干涉钢筋并增加补充钢筋,待干涉处妥善处理后方可进行合模.
5.2换向盒位置设定
爬升架体时,上下换向盒内的换向装置应调整为同时向下,换向装置下端靠导轨。提升导轨时,上下换向盒内的换向装置应调整为同时向上,换向装置上端顶住导轨。
5 结束语
在大倾斜角度塔柱上运用液压自爬模施工,施工进度、质量及安全均得到很好的保证,尤其是通过对内模板的加固措施,减少了架体的拆装工序,希望本工程的应用案例,对今后类似工程施工提供了参考。
参考文献
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