杭州灣跨海大橋A標(biāo)主塔液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)施工技術(shù)

/杭州灣跨海大橋Ⅲ－A標(biāo)主塔液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)施工技術(shù)劉迪（中交武漢港灣工程設(shè)計(jì)探討院有限公司湖北武漢市郵編：430071）摘要:簡(jiǎn)述了杭州灣跨海大橋Ⅲ－A標(biāo)主塔液壓爬模施工工藝,并對(duì)錨錐預(yù)埋、爬架拼裝及爬升、軌道爬升等進(jìn)行了重點(diǎn)闡述。

關(guān)鍵詞:杭州灣跨海大橋、液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)、自主研發(fā)、施工技術(shù)1、概述依據(jù)杭州灣跨海大橋Ⅲ－A標(biāo)主塔塔身施工的具體要求及相關(guān)技術(shù)條件(節(jié)段高度4.5m、澆筑強(qiáng)度30m3/h等)，接受武漢港灣工程設(shè)計(jì)探討院探討開發(fā)的HF-ACS100型液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)的技術(shù)成果,選用其通用部件配置成兩套液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)，專用于主塔塔身施工，爬模由于塔身為雙肢對(duì)稱排列，橋墩基座以上每個(gè)節(jié)段的澆注高度為4.5m，故接受的模板系統(tǒng)也為相應(yīng)的對(duì)稱結(jié)構(gòu)，大面積模板設(shè)計(jì)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(tái)，從基座底至墩頂，總的爬升工作周期為42次。塔柱結(jié)構(gòu)及施工節(jié)段劃分示意2、液壓爬模系統(tǒng)簡(jiǎn)介系統(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鋼梁結(jié)構(gòu)和爬升主體相連，液壓自動(dòng)爬架設(shè)6個(gè)工作平臺(tái)。平臺(tái)之間接受固定扶梯相連，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130kN。爬升裝置由油缸驅(qū)動(dòng)，操作特別便利快捷，液壓頂升系統(tǒng)依靠多臺(tái)液壓油缸、相關(guān)的限制部件組成，便利地完成提升工作。在塔柱施工過程中，設(shè)置在一周的爬升裝置均同步爬升，帶動(dòng)大面板模板共同勻整上升。單個(gè)油缸通過限制調(diào)整器相互協(xié)調(diào)同步工作。另外，液壓油缸配備了防止油管裂開的平安裝置。系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)如下：·爬升裝置單元設(shè)計(jì)額定垂直爬升實(shí)力100kN最大垂直爬升實(shí)力130kN·爬升裝置單步步長(zhǎng)163mm·最大爬升傾斜角±17.50·最大施工節(jié)段高度4·模板、澆筑、鋼筋綁扎工作平臺(tái)單層最大承載實(shí)力3kN/m2總體額定承載實(shí)力3kN/m2·爬升裝置工作平臺(tái)最大承載實(shí)力1.5kN/m2·修飾及電梯入口平臺(tái)單層最大承載實(shí)力1.0kN/m2·液壓系統(tǒng)額定工作壓力20MPa最高工作壓力25MPa·供電制式三相溝通，380/220V·外形尺寸最大高度15.52最大寬度2.963、液壓爬模系統(tǒng)的安裝3.1預(yù)埋錨錐⑴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；⑵依據(jù)設(shè)計(jì)位置，將錨錐定位板用6-φ2.5圓釘子釘在模板相應(yīng)位置上，將錨板定位塊用木螺釘固定在模板相應(yīng)位置上，且將錨板定位塊內(nèi)表面上凹槽用膠泥封住并抹平；⑶依據(jù)設(shè)計(jì)要求，依據(jù)錨筋類型，將錨筋、錨錐和錨錐愛惜層（黃油和封箱帶）裝配好（見照片）；⑷將裝配好的錨錐總成和錨錐定位板連接，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(tǒng)的安裝

爬架安裝主要分4步進(jìn)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(dòng)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(jìn)裝置、爬頭、動(dòng)力裝置等部分;第3步，在第1次爬升后安裝修飾吊架平臺(tái);第4步，在第2次爬升后安裝電梯入口平臺(tái)。爬模各散件在工廠制作完畢后,運(yùn)抵施工現(xiàn)場(chǎng),在拼裝場(chǎng)地需先將各散件拼裝成單元部件,并對(duì)各部件的功能進(jìn)行檢查和調(diào)試。

(1)起始段1#、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，必需先利用模板系統(tǒng)澆注1#、2#節(jié)段砼，在2#節(jié)段混凝土脫模強(qiáng)度達(dá)到20MPa后,通過高強(qiáng)連接螺栓將錨板安裝在預(yù)埋的錨錐上,以塔吊作幫助機(jī)具，將預(yù)先拼裝好的承重架通過錨靴掛在錨板,再依次安裝移動(dòng)模板支架,上爬架上及操作平臺(tái)，最終吊裝內(nèi)、外模板并調(diào)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(dá)到脫模強(qiáng)度后,拆除對(duì)拉螺栓及錨錐堵頭螺栓,通過移動(dòng)模板支架及模板懸吊系統(tǒng)脫開模板距混凝土表面確定空間距離。在第3節(jié)段混凝土強(qiáng)度達(dá)到20MPa以上后,在其預(yù)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(jìn)行調(diào)整。最終進(jìn)行液壓限制系統(tǒng)的安裝及調(diào)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(tái),該吊架的作用在于供應(yīng)錨錐拆除及墩身混凝土表面修補(bǔ)的工作平臺(tái)。整個(gè)下吊架均為拼裝構(gòu)件,接受螺栓和銷軸連接，操作人員通過搭設(shè)的支架進(jìn)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(tái)。3.3液壓爬模系統(tǒng)安裝精度要求=1\*GB3①錨錐定位應(yīng)接受適當(dāng)工藝措施,保證其在砼平面定位誤差小于10mm。=2\*GB3②各構(gòu)件預(yù)拼裝的容許偏差應(yīng)滿足如下精度限制要求:·單元總長(zhǎng)±3·接口截面錯(cuò)位±2·節(jié)點(diǎn)處桿件軸線錯(cuò)位±2·各層框架兩對(duì)角線差±1·框架對(duì)角線差±2=3\*GB3③拼裝的容許偏差應(yīng)滿足如下精度限制要求:·爬升裝置安裝垂直度±2·上爬架和下吊架安裝垂直度±5·兩爬升裝置、上爬架和下吊架間間距±5·支座中心線對(duì)定位軸線的偏移±34、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(yù)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?！?號(hào)節(jié)段鋼筋綁扎、預(yù)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(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工。標(biāo)準(zhǔn)節(jié)段施工工藝流程:鋼筋綁扎、預(yù)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(jiǎn)介節(jié)段液壓爬模施工塔柱進(jìn)入正常施工后，每4.5m澆注高度1個(gè)節(jié)段循環(huán)作業(yè)。各節(jié)段主要工序:典型爬升工藝圖爬升軌道⑴將錨板錨靴安裝在下一節(jié)段預(yù)定位置上；確保限位銷固定住錨靴。⑵將步進(jìn)裝置擺桿朝上，安裝好彈簧復(fù)位器。打開液壓系統(tǒng)雙向球閥。⑶檢查確保下支撐撐住混凝土表面。⑷同時(shí)爬升軌道大約0.5m（3~4步）。⑸抽掉軌道上的楔形塊。⑹爬升全部軌道至距錨靴下邊緣10cm左右。⑺關(guān)閉全部液壓缸雙向球閥。⑻分別打開液壓缸雙向球閥，逐根爬升軌道。⑼將每根軌道分別對(duì)準(zhǔn)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。⑽插入楔形塊。⑾將步進(jìn)裝置上爬箱的擺桿打向下邊（即爬升爬架時(shí)的位置）。⑿伸長(zhǎng)液壓缸，可能出現(xiàn)如下兩種狀況：·軌道隨液壓缸的伸長(zhǎng)而下移。應(yīng)待軌道下落到位(楔形塊卡在爬靴頂)且液壓缸伸長(zhǎng)至合適位置后,將步進(jìn)裝置下爬箱的擺桿打向下邊（即爬升爬架時(shí)的位置）。·軌道隨液壓缸的伸長(zhǎng)不能下移。應(yīng)待液壓缸伸長(zhǎng)至合適位置后將步進(jìn)裝置下爬箱的擺桿打向下邊（即爬升爬架時(shí)的位置），然后縮回液壓缸至步進(jìn)裝置下爬箱的卡塊卡進(jìn)軌道開槽孔,再伸長(zhǎng)液壓缸待動(dòng)軌道下落到位(楔形塊卡在爬靴頂)。⒀縮回液壓缸。⒁關(guān)閉液壓缸雙向球閥。⒂拆除已空出來(lái)的錨板錨靴。⒃將軌道撐腳撐在混凝土面上。⒄重復(fù)⑻~⒃步，使全部軌道掛在爬靴上及撐在混凝土面上。爬升爬架⑴放松下支撐，使之距混凝土面12cm左右。⑵檢查并確保全部步進(jìn)裝置擺桿朝下。⑶打開全部液壓缸雙向球閥。⑷抽掉錨靴平安銷軸。⑸同時(shí)爬升爬架。應(yīng)留意：·應(yīng)設(shè)監(jiān)控人員站在合適位置，留意報(bào)告一切不同步的現(xiàn)象（不勻整及不規(guī)則）?！づ郎齼扇揭院蟪榈翦^靴承重銷軸。·進(jìn)一步爬升時(shí)，檢查一樣性，使爬升一樣?！づ郎兰艹^錨靴承重銷軸孔?！げ迦脲^靴承重銷軸并鎖定?！づ兰芑芈涞藉^靴承重銷軸上。⑹插入錨靴平安銷軸并鎖定。⑺使下支撐撐住混凝土面。⑻縮回全部活塞連桿。⑼關(guān)閉全部雙向球閥。⑽切斷液壓動(dòng)力站電源。5、液壓爬模施工特點(diǎn)HF-ACS100型液壓自動(dòng)爬模系統(tǒng)在技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在其組合拼裝方式和可重復(fù)周轉(zhuǎn)運(yùn)用的功能上，具有下述特點(diǎn)：A、利用遙控的液壓設(shè)備使模板自動(dòng)向上爬升而無(wú)需其他起重機(jī)，效率高。B、系統(tǒng)部件標(biāo)準(zhǔn)化程度高，依據(jù)實(shí)際施工對(duì)象的特點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的配置，可形成適應(yīng)各種斷面形態(tài)、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(dòng)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(tái)設(shè)計(jì)能適用于變截面塔柱，截面形態(tài)變更時(shí)，只需在橋塔上對(duì)模板面板及平臺(tái)作少量調(diào)整即可。D、模板體系自重小，接受車間組拼，現(xiàn)場(chǎng)安裝。模板移動(dòng)及調(diào)整獨(dú)立于爬架平臺(tái)，爬架平臺(tái)荷載不傳至模板以保證模板位移小，模板閉合、調(diào)位及脫模便利