杭州灣跨海大橋Ⅲ-A標主塔液壓自動爬模系統(tǒng)施工技術

1、杭州灣跨海大橋A 標主塔液壓自動爬模系統(tǒng)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(tǒng)、自主研發(fā)、施工技術1、概述根據(jù)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(jié)段高度4.5m 、澆筑強度30m 3/h等 ，采用武漢港灣工程設計研究院研究開發(fā)的HF-ACS 100型液壓自動爬模系統(tǒng)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(tǒng)，專用于主塔塔身施工，爬模系統(tǒng)標準施工節(jié)段高4.5m ，索塔

2、共設46個施工節(jié)段。由于塔身為雙肢對稱排列，橋墩基座以上每個節(jié)段的澆注高度為4.5m ，故采用的模板系統(tǒng)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(jié)段劃分示意2、液壓爬模系統(tǒng)簡介系統(tǒng)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(fā)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13

3、0kN 。爬升裝置由油缸驅動，操作十分方便快捷，液壓頂升系統(tǒng)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(jié)器相互協(xié)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(tǒng)的主要技術參數(shù)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(jié)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

4、能力 3 kN/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(tǒng)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(tǒng)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(jù)錨筋類型，將錨

5、筋、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。 錨錐定位板木螺釘模板錨板定位塊錨 板 錨錐I 、II 型3.2爬模系統(tǒng)的安裝爬架安裝主要分4步進行。第1步，先利用模板系統(tǒng)澆注塔柱起始第1#、2#節(jié)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(jié)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(xiàn)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#、

6、2#節(jié)段混凝土澆筑后的安裝由于本塔柱起始第1#、2#、3#節(jié)段高度均僅為3m ，必須先利用模板系統(tǒng)澆注1#、2#節(jié)段砼，在2#節(jié)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(jié)段混凝土。(2在第3#節(jié)段混凝土澆筑后的安裝在第3節(jié)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(tǒng)脫開模板距混凝土表面一定空間距離。在第3節(jié)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

7、靴。然后依次安裝爬升裝置、軌道及下支撐并進行調整。最后進行液壓控制系統(tǒng)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(tǒng)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

8、83;節(jié)點處桿件軸線錯位±2mm·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(jié)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

9、道爬架爬升標準節(jié)段施工。標準節(jié)段施工工藝流程: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(jié)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(jié)段循環(huán)作業(yè)。各節(jié)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(jié)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(tǒng)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

10、軌道。 將每根軌道分別對準爬靴，爬升軌道至爬靴頂上方，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(xiàn)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

11、。 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(jiān)控人員站在合適位置，注意報告一切不同步的現(xiàn)象（不均勻及不規(guī)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

12、。 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(tǒng)在技術上的優(yōu)勢主要體現(xiàn)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(tǒng)部件標準化程度高，根據(jù)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(jié)段高度 5m，最大傾度 72.5 度）的 自動爬模系統(tǒng)。最大施工節(jié)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(xiàn)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，平臺工作面可調