1、杭州灣跨海大橋A標主塔液壓自動爬模系統施工技術 劉 迪（中交武漢港灣工程設計研究院有限公司 湖北武漢市 郵編：430071）摘 要: 簡述了杭州灣跨海大橋A標主塔液壓爬模施工工藝,并對錨錐預埋、爬架拼裝及爬升、軌道爬升等進行了重點闡述。關鍵詞: 杭州灣跨海大橋、液壓自動爬模系統、自主研發、施工技術1、概述根據杭州灣跨海大橋A標主塔塔身施工的具體要求及相關技術條件(節段高度4.5m、澆筑強度30m3/h等)，采用武漢港灣工程設計研究院研究開發的HF-ACS 100型液壓自動爬模系統的技術成果,選用其通用部件配置成兩套液壓自動爬模系統，專用于主塔塔身施工，爬模系統標準施工節段高4.5m，索塔共設4

2、6個施工節段。由于塔身為雙肢對稱排列，橋墩基座以上每個節段的澆注高度為4.5m，故采用的模板系統也為相應的對稱結構，大面積模板設計高度為4.7m，其中下部0.15m作為新舊砼面的壓踏腳，上部0.05m防止砼漿水溢出污濁砼表面和工作平臺，從基座底至墩頂，總的爬升工作周期為42次。塔柱結構及施工節段劃分示意2、液壓爬模系統簡介系統由大面積模板體系，爬升主體及鋼結構工作平臺構成。大面積模板體系通過鋼梁結構與爬升主體相連，液壓自動爬架設6個工作平臺。平臺之間采用固定扶梯相連，在同一平面上，平臺間連成一條貫穿的通道，為防止火災發生，在平臺面上設置防火板或鋼格柵。單個爬升裝置的承載力為130kN。爬升裝置

3、由油缸驅動，操作十分方便快捷，液壓頂升系統依靠多臺液壓油缸、相關的控制部件組成，方便地完成提升工作。在塔柱施工過程中，設置在一周的爬升裝置均同步爬升，帶動大面板模板共同均勻上升。單個油缸通過控制調節器相互協調同步工作。另外，液壓油缸配備了防止油管破裂的安全裝置。系統的主要技術參數如下：·爬升裝置單元設計額定垂直爬升能力 100 kN 最大垂直爬升能力 130kN·爬升裝置單步步長 163mm·最大爬升傾斜角 ±17.50·最大施工節段高度 4.5m·模板、澆筑、鋼筋綁扎工作平臺單層最大承載能力 3 kN/m2總體額定承載能力 3 kN

4、/m2·爬升裝置工作平臺最大承載能力 1.5 kN/m2·修飾及電梯入口平臺單層最大承載能力 1.0 kN/m2·液壓系統額定工作壓力 20MPa 最高工作壓力 25MPa·供電制式 三相交流，380/220V·外形尺寸最大高度 15.52m最大寬度 2.96m3、液壓爬模系統的安裝3.1預埋錨錐 檢查錨錐、精軋螺紋鋼精、紅頭螺栓、錨錐定位板之間的連接配套； 按照設計位置，將錨錐定位板用6-2.5圓釘子釘在模板相應位置上，將錨板定位塊用木螺釘固定在模板相應位置上，且將錨板定位塊內表面上凹槽用膠泥封住并抹平； 按照設計要求，根據錨筋類型，將錨筋、

5、錨錐和錨錐保護層（黃油和封箱帶）裝配好（見照片）； 將裝配好的錨錐總成與錨錐定位板連接，模板就位，澆砼。錨錐定位板錨板定位塊錨錐I、II型3.2爬模系統的安裝 爬架安裝主要分4步進行。第1步，先利用模板系統澆注塔柱起始第1#、2#節段混凝土，澆筑后安裝承重架、移動模板支架以及外爬架;第2步，在第3節段混凝土澆筑后安裝軌道、步進裝置、爬頭、動力裝置等部分;第3步，在第1次爬升后安裝修飾吊架平臺;第4步，在第2次爬升后安裝電梯入口平臺。爬模各散件在工廠制作完畢后,運抵施工現場,在拼裝場地需先將各散件拼裝成單元部件,并對各部件的功能進行檢查和調試。 (1)起始段1#、2#節段混凝土澆筑后的安裝 由于

6、本塔柱起始第1#、2#、3#節段高度均僅為3m，必須先利用模板系統澆注1#、2#節段砼，在2#節段混凝土脫模強度達到20MPa后,通過高強連接螺栓將錨板安裝在預埋的錨錐上, 以塔吊作輔助機具，將預先拼裝好的承重架通過錨靴掛在錨板, 再依次安裝移動模板支架,上爬架上及操作平臺，最后吊裝內、外模板并調整到位,澆筑第3節段混凝土。(2)在第3#節段混凝土澆筑后的安裝在第3節段混凝土達到脫模強度后,拆除對拉螺栓及錨錐堵頭螺栓,通過移動模板支架及模板懸吊系統脫開模板距混凝土表面一定空間距離。在第3節段混凝土強度達到20MPa以上后,在其預埋錨錐上安裝錨板及錨靴。然后依次安裝爬升裝置、軌道及下支撐并進行調

7、整。最后進行液壓控制系統的安裝及調試。(3)爬架第1次爬升后的安裝爬架在第1次爬升后，安裝外爬架的修飾吊架平臺,該吊架的作用在于提供錨錐拆除及墩身混凝土表面修補的工作平臺。整個下吊架均為拼裝構件,采用螺栓和銷軸連接，操作人員通過搭設的支架進行拼裝。(4)爬架第2次爬升后的安裝第2次爬架爬升到位后,安裝電梯入口吊架平臺。3.3液壓爬模系統安裝精度要求錨錐定位應采用適當工藝措施,保證其在砼平面定位誤差小于10mm。各構件預拼裝的容許偏差應滿足如下精度控制要求:·單元總長 ±3mm·接口截面錯位 ±2mm·節點處桿件軸線錯位 ±2mm

8、83;各層框架兩對角線差 ±1mm·框架對角線差 ±2mm拼裝的容許偏差應滿足如下精度控制要求:·爬升裝置安裝垂直度 ±2mm·上爬架和下吊架安裝垂直度 ±5mm·兩爬升裝置、上爬架和下吊架間間距 ±5mm·支座中心線對定位軸線的偏移 ±3mm4、主塔液壓爬模施工4.1施工工藝流程起始段施工施工工藝流程：起始段鋼筋綁扎、預埋件安裝模板施工、混凝土澆筑拆除模板、安裝懸掛件組拼爬模2號節段鋼筋綁扎、預埋件安裝模板施工、混凝土澆筑拆除模板、安裝懸掛件安裝軌道爬架爬升標準節段施工。標準節段施工

9、工藝流程:鋼筋綁扎、預埋件安裝模板安裝混凝土澆筑模板拆除、安裝懸掛件軌道爬升爬架爬升。4.2爬升簡介4.2.1節段液壓爬模施工塔柱進入正常施工后，每4.5m澆注高度1個節段循環作業。各節段主要工序: 典型爬升工藝圖4.2.2 爬升軌道 將錨板錨靴安裝在下一節段預定位置上；確保限位銷固定住錨靴。 將步進裝置擺桿朝上，安裝好彈簧復位器。打開液壓系統雙向球閥。 檢查確保下支撐撐住混凝土表面。 同時爬升軌道大約0.5m（34步）。 抽掉軌道上的楔形塊。 爬升所有軌道至距錨靴下邊緣10cm左右。 關閉所有液壓缸雙向球閥。 分別打開液壓缸雙向球閥，逐根爬升軌道。 將每根軌道分別對準爬靴，爬升軌道至爬靴頂上

10、方，并使軌道楔形塊插孔處于爬靴頂上方約5cm。 插入楔形塊。 將步進裝置上爬箱的擺桿打向下邊（即爬升爬架時的位置）。 伸長液壓缸，可能出現如下兩種情況：· 軌道隨液壓缸的伸長而下移。應待軌道下落到位(楔形塊卡在爬靴頂)且液壓缸伸長至合適位置后,將步進裝置下爬箱的擺桿打向下邊（即爬升爬架時的位置）。· 軌道隨液壓缸的伸長不能下移。應待液壓缸伸長至合適位置后將步進裝置下爬箱的擺桿打向下邊（即爬升爬架時的位置），然后縮回液壓缸至步進裝置下爬箱的卡塊卡進軌道開槽孔,再伸長液壓缸待動軌道下落到位(楔形塊卡在爬靴頂)。 縮回液壓缸。 關閉液壓缸雙向球閥。 拆除已空出來的錨板錨靴。 將軌

11、道撐腳撐在混凝土面上。 重復步，使所有軌道掛在爬靴上及撐在混凝土面上。4.2.3 爬升爬架 放松下支撐，使之距混凝土面12cm左右。 檢查并確保所有步進裝置擺桿朝下。 打開所有液壓缸雙向球閥。 抽掉錨靴安全銷軸。 同時爬升爬架。應注意：· 應設監控人員站在合適位置，注意報告一切不同步的現象（不均勻及不規則）。· 爬升兩三步以后抽掉錨靴承重銷軸。· 進一步爬升時，檢查一致性，使爬升一致。· 爬升爬架超過錨靴承重銷軸孔。· 插入錨靴承重銷軸并鎖定。· 爬架回落到錨靴承重銷軸上。 插入錨靴安全銷軸并鎖定。 使下支撐撐住混凝土面。 縮回所有活

12、塞連桿。 關閉所有雙向球閥。 切斷液壓動力站電源。5、液壓爬模施工特點HF-ACS 100 型液壓自動爬模系統在技術上的優勢主要體現在其組合拼裝方式和可重復周轉使用的功能上，具有下述特點：A、利用遙控的液壓設備使模板自動向上爬升而無需其他起重機，效率高。B、 系統部件標準化程度高，根據實際施工對象的特點進行相應的配置，可形成適應各種斷面形狀、各種高度（最大高度 200m、最大施工節段高度5m，最大傾度72.5度）的自動爬模系統。最大施工節段高度5m可大大提高施工速度。C、模板面板及爬架平臺設計能適用于變截面塔柱，截面形狀改變時，只需在橋塔上對模板面板及平臺作少量調整即可。D、 模板體系自重小，采用車間組拼，現場安裝。模板移動及調整獨立于爬架平臺，爬架平臺荷載不傳至模板以保證模板位移小，模板閉合、調位及脫模方便快捷、效率高，同時，構筑物傾斜時，平臺工作