桥梁工程器 Bridge Engineering 斜拉桥A型索塔液压爬模施工技术 叶建国 (中铁二十四局集团有限公司,上海200071) 摘要:宁波市福明路跨宁波东站主桥是跨径布置为55+45+220+45+55=420ITI的双塔双索面斜拉桥。索塔为A型,包括 上塔柱、下塔柱及横梁。塔身混凝土结构高71 m,塔顶装饰高度3 m,共74 m。索塔采用液压爬模施工技术,结果表明,该 桥索塔施工质量、安全、进度均达到预定目标。 关键词:斜拉桥;索塔;液压爬模;施工技术 中图分类号:U 445.4 文献标志码:B 文章编号:1009—7767(2014)02—0055—05 Construction Technology of Hydraulic Climbing Formwork for A-Pylon of Cable Stayed Bridge 1工程概况 宁波市福明路跨宁波东站主桥采用主跨220 m的 双塔双索面斜拉桥,边墩设置2个桥墩。跨径布置为 55+45+220+45+55=420 m。桥面总宽度34.5 m,为双向 6车道。 索塔为A型,包括上塔柱、下塔柱及横梁,采用 C60混凝土。塔身混凝土结构高7l m,塔顶装饰高度 3 m,共74 m。塔柱外侧面斜率为1/3.828,内侧面横梁 以上部分斜率为1/3.828.横梁以下部分对下塔柱截面 进行加厚。塔柱采用箱型断面,下横梁以上塔柱截面 尺寸为6 mx3 m,顺桥向壁厚1 m,横桥向壁厚0.8 m; 下横梁以下塔柱截面尺寸由6 rex3 m变化到8 mX 5.6 m,顺桥向壁厚1.4 m,横桥向壁厚1.O~1.4 m。下塔 柱采用常规的翻模施工.上塔柱采用先进的液压自爬 模施工。索塔一般构造图见图1。 2塔柱施工节段划分 根据塔柱施工总体情况.将整个索塔划分成18个 a)立面图 b)侧面图 施工节段[1]。其中下塔柱高度为l0.35 m(标高+1.883~ +12.233 m).共分成3个施工节段,对应的施工节段编 图1索塔一般构造图(em) 号为l~3节段:上塔柱标准段施工竖直高度为47.85 m 编号为15 ̄18节段。塔柱施工节段具体划分见图2。(标高+12.233 ̄+60.083 m),共分成1 1个施工节段,对 3液压爬模施工技术 应的施工节段编号为4~14节段.第4~14节塔柱施 3.1液压爬模简述 工竖直高度为4.35 m:上塔柱两肢合龙段和塔冠部分 3.1.1工艺原理 高度为15.80 m,共分成4节段施工,对应的施工节段 液压爬模的爬升通过液压油缸对导轨和爬模架 2014耳第2期(3一).I ̄32卷啼荭投木 55 器桥梁工程 Bridge Engineering 冈2桥塔一般构造图(mm) 交替顶升来实现。导轨和爬模架二者之问可进行相对 运动。当爬模架处于T作状态时,导轨和爬模架都支 撑在埋件支座上,两者之间无相对运动。退模后在退模 留下的爬锥上安装连接螺杆,挂座体及埋件支座,调整 上、下轭棘爪方向来顶升导轨,待导轨顶升到位(就位 于该埋件支座上)后,操作人员转到下平台拆除导轨 提升后露出的位于下平台处的埋件支座、锥形接头等。 在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始进入爬模架 升降状态,顶升爬模架。这时候导轨保持不动,调整上、 下棘爪方向后启动油缸.爬模架就相对于导轨向上运 动。导轨和爬模架通过这种交替附墙的方式相互提升 对方。人员通过爬模架上设置的操作平台进行作业 3.1.2爬模组成 塔柱爬模架体立面图见图3 模板体系由进口维萨板、H20木工字梁、横向背楞 和专用连接件组成。胶合板与竖肋(木工字梁)采用自 攻螺丝正面连接,竖肋与横肋(双槽钢背楞)采用连接 爪连接,在竖肋上两侧对称设置2个吊钩。2块模板之 56,{;荭投木2014No.2(Mar.)Vo1.32 图3塔柱爬模架体立面图 问采用芯带连接.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 各种尺寸的模板。 3.2爬模安装流程 组装三角架及平台一安装桁架及平台一第l节浇 筑预埋件的安装一吊装三角架一吊装上桁架一吊装 模板一第2节浇筑预埋件的安装一安装上、下换向盒 及液压缸一安装导轨一安装液压系统一爬升架体l 2l。 3.2.1预埋件安装 预埋件主要由埋件板、高强螺杆、受力螺栓、爬锥 4部分组成.预埋件的安装见图4。 3.2.2模板的组拼与安装 模板的组拼十分简单、快捷,具体组拼安装程序 如下: 1)搭设拼装平台,平台平整度控制在2mm以内 ; 2)按设计图安放钢围檩、木工字梁及造型木,木工 字梁与钢围檩采用螺栓连接; 3)根据钢围檩上的限位装置,在木工字梁上铺放 面板并固定: 4)在模板上放}}{对拉螺杆孑L的准确位置并钻孔, 孔壁内涂刷油漆: 5)模板通过塔吊分块起吊安装,并分别悬挂在爬 架上的专用移动轨道上(塔肢垂直面)和螺旋撑杆上 (塔肢倾斜面)。 桥梁工程器 Bridge Engineering 1)按图组装锚定总成,用定位 螺栓将其固定在模板上。 4)就位挂座体 一附墙座 —_] L—^ —__J 十 8)爬架就位,插入安全销 2)组装结束 拧紧受力螺栓、压紧螺母, 将挂座体压紧在墙面上。 鐾压 紧螺母 _]}’‘『 3)浇筑完成后,退模,卸下定位螺栓 M42X55 9)爬模提升2层后,在下平台上卸 6)由墙的侧面将埋件支座套入挂座体 下埋件总成以备周转使用 附墙挂座 《 .-f 图4预埋件安装顺序图 3.2.3爬架系统安装 爬架系统主要由承重三角架、后移装置、中平台、 平台立杆 上平台 吊平台、导轨、附墙装置、桁架支撑系统组成,见图5。 3.2.4导轨安装 平台 主背楞1 主背楞2 1)利用模板后移装置将模板后移,安装第2层附 墙座及附墙挂座: 2)向下扳动换向盒的换向把手,以调整换向盒内 棘爪位置: 3)吊装导轨: c平台 b平台 上平台横梁 主背楞斜撑 上平台横梁 主背楞斜撑 后移横梁 平台立杆 承重三脚架横梁 承重三脚架斜撑 承重三脚架立杆 中平台纵向连接杆 4)导轨依次穿过第2层附墙挂座、第1层附墙挂 座和三脚架立杆、上换向盒、下换向盒、附墙撑; 5)继续下放导轨至承重舌卡在第2层附墙挂座上; 6)旋转导轨尾撑,使其垂直支撑在混凝土面上。 3.2.5液压系统安装 液压爬升系统包括:液压泵、油缸、上轭和下轭4部 d平台 后移横梁平台 主平台承重梁双20#[ 丞重 壅堡堕 (斜爬时用) 承重插销 分。液压泵和油缸向整个爬模系统提供升降动力;上、 e平台 下轭是爬架与导轨之间进行力传递的重要部件,改变 轭的棘爪方向,实现提升爬架或导轨的功能转换。 1)泵站放在合适位置后,将动轮的刹车装置按下, 即可固定泵站小车: 堕塑壁一 量塾 一 附墙座 ————\ 中平台横粱 吊平台纵向连接杆2 吊平台纵向连接杆1 附墙挂座 吊平台横梁 f平台 2)液压站就位后首先要给油箱注入干净的液压油; 3)液压泵站有电机和风冷器2个用电气件,电机 电压为AC380 V,风冷器使用电压为AC220 V,电器盒 上装有电机启动/停止按钮和风冷器的启动/停止按钮; 图5爬架系统 zo14- ̄2期(3一)弟32巷席荭故jI:57 器桥梁工程 Bridge Engineering 4)按照系统布置图将油缸及胶管全部正确安装; 5)连接电控系统。 3.3爬模施工流程(见阁6) 第1步 第2步 第3步 1)安装模板完毕; 1)拆模、后移模板 1)爬升到位; 2)浇筑混凝土; 2)插导轨; 2)安装吊平台 3)施工人员在平台绑扎钢筋。 3)爬升。 3)开始合模。 第4步 第5步 第6步 1)合模完毕; 1)浇筑完毕; 1)进入标准爬升阶段; 2)浇筑混凝土; 2)拆模。 2)叉一次浇筑混凝土。 3)提升导轨、爬升架体。 图6爬模施工流程 3.3.1导轨爬升 导轨是整个爬模系统的爬升轨道。它由2根『20槽 钢及1组梯档(梯档数量依混凝土浇筑高度而定)组焊 而成,梯档间距300 mm,供上、下轭的棘爪将载荷传递 到导轨,进而传递到埋件系统上。 当新浇节段混凝土的强度到达爬升要求值(不小 于设计强度的75%)时13I,即可爬升导轨,其主要步骤 及要点为: 1)拆除模板并利用后移装置后移: 2)将附墙座和附墙挂座用受力螺栓固定在预埋好 的埋件上,并固定好限位螺栓: 58 荭投术2014No.2(Mar.)Vo1.32 3)上、下换向盒内的换向装置应同时调整为向上, 棘爪上端抵住导轨梯档: 4)打开电源及液压阀门,启动液压系统; 5)控制液压系统一步一步提升导轨: 6)导轨爬升到离附墙挂座l0 cm处,暂停液压系 统,使导轨与附墙挂座对准后再继续爬升: 7)导轨承重舌爬过附墙挂座承重块后暂停液压 系统: 8)将上换向盒内的换向装置同时调整为向下.棘 爪下端抵住导轨梯档: 9)启动液压系统,使导轨刚落,至导轨承重舌完 全卡在附墙挂座承重块上: l0)关闭液压系统、阀门和电源: 1 1)旋转导轨尾撑,使其垂直支撑在混凝土面上: l2)拆除下部附墙挂座及爬锥以备周转使用: 13)拆除混凝土内的爬锥,并修补爬锥洞。 3.3.2爬架爬升 1)旋转附墙撑,离开混凝土面,使承重 角架下 支撑点支撑在导轨上: 2)向下扳动上、下换向盒的换向把手,使棘手下 端抵住导轨梯档: 3)拔掉附墙挂座上的安全销: 4)打开电源及液压阀门,启动液压系统,开始提 升架体: 5)架体爬升2个梯档时暂停液压系统.拔掉附墙 挂座上的承重销: 6)启动液压系统,继续爬升至架体立杆钩头过顶 端附墙挂座的承重插销孔: 7)暂停液压系统,把拆下来的承重捕销安装到顶 端附墙挂座上并固定: 8)将上换向盒内的换向装置同时调整为向下,棘 手上端抵住导轨梯档: 9)启动液压系统,使架体回落至立杆钩头卡在承 重销上: 10)关闭液压系统、阀门和电源; 1 1)旋转附墙撑支撑到混凝土面上: 12)安装附墙挂座上的安全销。 3.3.3液压爬模拆除 1)先将模板拆除并用塔吊吊下: 2)拆除主平台以上的模板桁架系统,用塔吊吊下: 3)用塔吊抽 导轨: 4)拆除液压装置及配电装置: (下转第62页)