液压爬模在宝瓶型塔柱施工中的设计与应用韩军霞邢希瑞

液压爬模在宝瓶型塔柱施工中的设计与应用韩军霞邢希瑞

韩军霞邢希瑞

山东省路桥集团有限公司山东济南250000

摘要：结合青兰线黄河公路大桥主塔的施工实例，重点介绍了液压爬模的设计及施工技术要点，进一步推广液压爬模的应用，为宝瓶型塔柱的施工提供参考经验。

关键词：液压爬模设计施工要点

1工程概况

青兰线黄河特大桥为双塔单索斜拉桥索塔，主塔采用宝瓶型钢筋混凝土结构，分为上塔柱、中塔注和下塔柱。中、下塔柱采用单箱单室空心箱形截面；上塔柱采用单箱双室空心箱型截面。其中下塔柱19米，中塔柱60.78米，上塔柱58.22米，总高140米。上塔柱横桥向尺寸为17.9～7.2mm，中塔柱横桥向尺寸为4.75～8.95m，下塔柱横向尺寸为9.8～10.1m。

2施工方法

本工程塔身高度较大，总共分40次浇筑，模板周转次数多，根据塔柱结构结合液压爬模特点，在充分研究、反复比较的基础上，确定采用安全、经济、合理的液压爬模进行施工。

3液压爬模结构组成

本工程中的液压爬模主要由模板体系、液压爬升体系和工作平台体系组成。

3.1模板体系

由于是高空作业，因此采用木梁胶合板模板体系，该体系由木胶合板、H20木工字梁、槽钢背楞和专用连接件组成，每平方米模板重量约为65kg/m2，具有强度高、重量轻、拼装简单、改装方便、混凝土成型质量好等优点。

木胶合板为21mm厚木胶合板面板，可保证清水混凝土面效果情况下周转30次以上。套管支撑在两片双14号槽钢背楞中间，螺栓穿过槽钢上的孔和套管,把它们连接成整体背楞。进口板与木工字梁采用自攻螺丝连接，竖肋与双槽钢背楞采用连接爪连接。两块模板之间用芯带销固定，从而保证模板的整体性，使模板受力更加合理、可靠。木梁直模板为装卸式模板，拼装方便，在一定的范围和程度上能拼装成各种尺寸大小的模板。

3.2液压爬升体系

主要包括爬升架体、爬升机构、爬升导轨、预埋件、爬升挂件、液压系统等。

3.2.1爬升架体：是爬模的主体骨架结构，由型钢焊接成框架形式，用于支撑安设模板、搭设平台。

3.2.2爬升机构：与爬升架体、顶升液压缸连接，通过液压缸的伸缩，实现自动爬升功能，不用人工辅助。转化棘块方向，即可实现爬升架体与导轨爬升的转换，而且具有自锁功能。

3.2.3爬升导轨：导轨是整个爬模系统的爬升轨道，它由型钢及梯档组焊而成，梯档间距250mm，供棘爪将载荷传递到导轨，进而传递到预埋件上。

3.2.4预埋件：由预埋螺栓、锥形套、螺杆、螺母组成。受力螺杆是锚定部件中的主要受力件，必须经过调质处理且探伤。锥形套、螺杆是周转使用的，必须及时拆除。预埋件总成在塔柱施工时按照爬轨位置进行埋设。

爬升机构预埋件爬升挂件

3.2.5爬升挂件：主要由固定架、挂架体、调解丝杆组成。通用性高，可在一定范围内调解倾斜角度。与预埋件连接，导向约束导轨、悬挂固定爬架，将受力传到预埋件上。

3.2.6液压系统：主要由液压泵站控制台、液压油缸、同步阀、胶管、液压阀和配电装置组成。

3.3工作平台体系：

共分5层，两个上部工作平台、一个主工作平台、两个下部工作平台。主工作平台用于调节和支立外侧模，2#、1#平台用于绑扎钢筋和浇筑混凝土，-1#平台主要用于爬升操作，-2#平台用于拆卸锚固件和混凝土修整。所有平台设计可调机构，随着桥塔截面的变化，工作平台的尺寸以及模板的尺寸都可以通过人工进行适应性调节。平台四周采用全封闭防护，保证施工安全。

4施工技术方案

本桥塔施工中，液压爬模从中塔柱开始使用。塔柱共分24节施工，标准浇筑高度4.5米，模板配置高度为4.8米。顺桥面布置三榀液压爬摸架体，横桥面布置俩榀爬模架体。黄河公路大桥主塔为宝瓶型，横桥向液压爬架无法一次到顶，合拢段处需进行一次变轨操作,顺桥向液压爬架一次到顶。

4.1标准爬升流程

混凝土浇筑完成→拆模后移→安装预埋、挂件→提升导轨→爬升架体→绑扎钢筋→模板清理刷脱模剂→预埋件固定在模板上→合模→浇筑混凝土。

由于塔柱截面变化，在完成中塔柱施工后，横桥向合拢段处液压爬架进行变轨操作。具体步骤为：

（1）浇筑至合拢节后，顺桥向及横桥向外侧面液压爬模系统于继续爬升，横桥向内侧面安装支撑牛腿，现场自行搭设合拢段操作平台，合拢段内模模板由现场散拆散拼。

（2）合拢节浇筑完成后，顺桥向及横桥向外侧面液压爬模系统继续爬升，现场自行搭设支撑及操作平台，安设区域一模板。

（3）顺桥向及横桥向外侧面液压爬模系统于继续爬升，由于塔柱截面变小，区域一模板散拆为区域二。

（4）横桥向外侧面液压爬模系统继续爬升，顺桥向液压爬模系统需作变轨处理，将横桥向内侧面液压爬模爬架吊装于顺桥向，进行主塔后续施工。

5本工程中液压爬模主要特点

（1）本工程塔身为宝瓶型，截面尺寸部分变化，内外模均采用钢木结合模板，通过对模板的裁剪就可实现截面的收缩，且钢木结合模板裁剪可以在爬模架体上进行，操作简单、快捷。

（2）爬升机构、挂件结构新颖，通用性及适用性高。

（3）爬架结构经济、合理，合拢段变轨操作实施方便，节省了人力物力，缩短了施工工期。

6结束语

液压爬模施工具有诸多优势施工周期短，自动化程度高，提高混凝土外观质量显著；抗风能力强，施工安全，施工现场文明、整洁，目前在各种高耸建筑、现代桥梁和高层建筑等工程中都有广泛应用，液压爬模在青兰线黄河公路大桥主塔施工的成功应用，为宝瓶型塔柱的施工提供参考经验，同时也进一步促进了液压爬模的推广和桥塔施工技术的提升。

参考资料：

1《钢结构设计标准》GB50017-2017

2《液压爬模模板施工技术规程》JGJ195-2010

3《机械设计手册》

4《混凝土结构工程施工及验收规范》