1工程概况贵港市苏湾大桥及接线工程起点为港区大道,终点位置为港南区江南港口大道,线路沿南北走向,主塔采用高强C50混凝土,主塔座以上的塔身高111 m。主塔结构为H型结构,由两列塔柱、两根横梁柱及塔顶装饰区组成。塔顶装饰区高6.0 m,为小圆弧组成的圆柱形断面,圆柱外径3.8 m,顶板厚0.5 m,壁厚0.5 m。塔柱施工作业前需要做好预埋的人行爬梯、排水系统、防雷监控系统、景观建筑照明、塔内建筑照明、电力管线及孔路灯,交通监控器箱等各种预埋件的生产加工处理和现场制作。贵港苏湾大桥主塔为H型塔,塔柱断面为空心矩形结构,塔柱预应力设计采用预应力钢丝束;塔冠为圆形波纹状钢筋混凝土筒体结构,高度为6 m;主塔设置两道横梁,下横梁长29.2 m、宽6.5 m、高5.0 m,下横梁与主塔交界面有一个圆弧;上横梁顶面水平、底面为圆弧拱形结构,主塔总高为111 m;塔柱总高设计105 m,采用爬模施工,标准浇筑高度为6 m,共分18节施工。2爬模架体及模板布置设计贵港苏湾大桥主塔液压自爬模板标准层架垂直安装高度设计约为6 m,模块水平配置安装高度约6.15 m,模块下包高度10 cm左右,充分保证模块新承浇时砼底口质量,模块上挑高度有效防止砼浆溢出。塔柱内部模板选用木工字梁结构样板,外模面层均选用日本进口维萨板,一般能够连续回转安装20~60次[1],内模面层则选用高品质国产板;架体全部使用HCB-100型液压自爬模架系统,能够安全、有效、快速地施工。根据主墩结构,横桥向每个面布置2榀爬升机位,每2榀间距3.3 m,一直爬升至顶;顺桥向每面布置2榀爬升机位,间距4 m,一直爬升至顶。主塔分层浇筑如图1所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.037.F001图1主塔分层浇筑3关键施工技术3.1爬模组成及施工流程贵港苏湾大桥主塔液压自爬模板体系主要由预埋件系统(爬锥)、导轨、下架体、上架体、平台系统、防护系统、动力系统组成。液压爬模系统立面如图2所示。10.19301/j.cnki.zncs.2024.03.037.F002图2液压爬模系统立面/mm砼预埋件的施工:首节砼上预埋爬梁锥,砼强度达到15 MPa时再安置附墙座、拧紧施工螺钉、安置附墙挂座、安置承重销。架体安装:安装下架体、安装安全销、绑扎钢筋、安装爬锥、吊装模板、吊装上架体模板后移装置、安装销、合模、浇筑第二次砼、绑扎第三次钢筋[2]。拆模、提升:拆模后(拉杆)通过后移装置移开模板、安装附墙及附墙挂座、安装导轨、安装导轨安全销、检查上下换向盒(换向舌转动轴、限位弹簧、限位挡板及换向舌转动工况)、检查电控及液压系统工况、调节调速阀块、控制油缸同步误差不超过2%、整体爬升值不大于50 mm、开始爬升架体、合模浇筑砼。吊装平台:液压爬模爬升到第三节段时开始安装吊装平台。3.2液压自爬模的安装安装阶段是斜拉桥主塔液压爬模施工技术的关键环节。在安装过程中,应确保模板的水平和垂直度以及与周围结构连接牢固度。液压系统的安装需严格按照设计要求进行,确保油缸、油路等部件正确安装和连接。安装运行过程使用中,人员需要充分注意各种安全风险问题,采取必要严密的设备安全保障措施,防止产生人员重大伤亡责任事故和重要设备重大损坏。准备两块厚300 mm×长2 440 mm的木板,按照攀爬锥到中心的距离放置在一个水平地面上。保证两条木板轴线的绝对垂直平行,轴线垂直与两块木板夹角为90°,两条板对角线误差不得大于2 mm。将三脚架扣固定放在两根木板之间的垂直轴线位置上,保证与三脚架之间的相对中心距离等于攀锥板第一次浇筑点的对中心距离。安装台板按施工图铺设跳板,并重新校准角架的间距是否在第一次浇注爬坡锥的中间位置。将组装连接好的车架整体向上吊起,稳定后挂接在车架第一次混凝土浇筑完毕时已经埋好置地的承重固定螺栓(吊座)螺母上,并垂直插入车架安全销。组装模板将三脚架支架安装回原处,在模板底下放置4根木梁,安装主背斜撑梁和斜撑。安装背部紧固件,斜梁撑柱与模板靠背紧绑扎在一起,防止其在整个吊装运输过程中发生任何晃动,将模板平吊起至吊装主平台。待架体爬升至第二节后,安装吊平台及相应跳板、防护,整个液压爬模体系安装完成。3.3爬模爬升爬升阶段是斜拉桥主塔液压爬模施工技术的核心环节。在爬升过程中,需要根据施工需要进行模板的升降和调整,同时保持模板的位置和稳定性。为了确保施工精度和质量,需要严格控制爬升的速度和高度并采取有效的纠偏措施,防止模板的倾斜或摆动。此外,还需要加强施工现场的监控和管理,确保施工安全和顺利进行。安装水泥预埋件,使用受力螺栓将水泥爬锥螺栓固定安装在混凝土模板支座上,给砼爬锥螺栓孔部位涂覆上一层油脂,拧紧高强度螺栓,确保钢筋混凝土水分不会全部进入水泥爬锥螺纹。预埋垫板用高强度螺钉紧固在高强度螺钉的另一端,圆锥体面对模板,攀爬的圆锥体面对相反的方位。如果预埋件和钢筋存在冲突,应适当移动钢筋后合模,抬起导轨,同时调整上下换向箱内的换向装置。爬升架体旋转时,左右换向箱可下向滑动调节,下动端部由轨道板支撑;轨道上升到位后,拆除轨道下壁的附着装置和爬升锥,周转使用。3.4爬模拆除拆除流程:准备拆迁材料→模板桁架拆除→模版桁架控制系统拆除→导轨控制系统→拆毁液压装置及配电控制装置拆除→液压控制泵站拆除→液压装置→拆除附墙安装及爬锥→拆除主梁三脚搭和起吊站台→拆除最大的一个附墙安装及爬锥,并修复爬锥孔洞。液压爬架拆除的技术要求:用塔吊将模板拆除并吊下;提升轨道和承重架体后再用塔吊拔出轨道;拆除液压装置及配电装置;操作人员置于吊平台中,将下部的附力墙装置及爬锥装置拆卸并垂直吊下;用塔吊吊起主梁三脚搭和塔吊平台,起升至适当的高程,利用爬梯或垂直电梯拆除最大的楼层附墙设施及爬锥,迅速修复填好爬锥洞;拆除所有与爬梯或电梯相连接的架体,操作人员必须卸除好吊钩、拆除所有附墙装置及爬锥,操作人员需要从电梯或爬梯上下来后,再吊取下一榀架子。3.5爬模施工注意事项爬模在建设进场前,经建设组织单位现场自检确认合格,可向建设工程监理责任单位办理报验注册申请,总监理工程师亲自组织进场建设、施工管理等单元责任人进行工程质量检验,检验确认合格无误后开始投入建设使用。爬模质量验收参照《液压爬升模板工程技术规程》,主要验收埋件及附墙装置、导轨及换向盒、电气控制及液压升降系统、脚手板及防护措施等内容。埋件及附墙装置验收标准:埋件及附墙水平偏差±5 mm、安装螺栓及爬锥安装牢固、挂座板与混凝土结构面贴紧、埋件螺杆和爬锥限位点连接距离小于5 mm。轨道及上下换向盒质量验收标准:上爪换向盒轨道内的承力块与下爪部位均应垂直支撑安置在轨道内的方形梯位挡圈上的水平轨道;保证上下换向盒导轨与导轨间的最小间隙偏差应小于5 mm,保证达到性能可靠、防滑倾、防翘坠;确保导轨纵向变形范围偏差小于5 mm,垂直范围偏差小于3 mm;防坠落的装置必须灵敏且可靠,垂直下坠时制动的距离不得大于每一个垂直导轨梯挡距离各300 mm。爬模施工严格按照液压爬模操作规程施工,重点检查结构砼强度、预埋件、附墙装置及挂座、导轨及换向盒工况、规范各层平台堆载、排除爬模架体与附属结构之间的牵连。液压爬模爬升施工的正常工艺流程:第N层墩柱合模并浇筑砼模板;进行第N+1层的钢筋的绑扎处理;安装后移模板支架;安装模板附墙架及模板附墙挂座等;爬升导轨拆除;拆除至N-1层的附墙座板及附墙挂座板和可周转埋件拆除;拆除爬升架体至第N+1层;完成下一次的爬升循环。3.6爬模施工安全技术液压升降爬模系统的提升爬模工作机构系统主要部分由升爬梯、导轨、上下换向箱以及其两侧紧附固定的升降液压缸所组成,并通过轨上或换向箱上端固定的刚性连接销轴与升爬模架下部的垂直式主轴及承架所连接。上下或换向箱上端均固定设有一组可用于自动升降导向系统的棘轮爪,换向箱下部的棘轮爪还可自由改变运动方向,实现上下提升爬架系统或垂直导轨系统的各种功能转换。翻转箱底部的上下轭可以被自动引导,在整个实际提升过程中,攀爬箱结构中始终要有另外一个轴承座交替支撑在轨道梯架结构上,本质功能上既是一个提升的机构同时又可能是个防高空坠落的机构。导轨可平行穿过上下两个附墙安装,附墙安装具有一种防倾覆的作用,在靠近主承力点附近的某个附墙安装孔内有一块导向锁紧板,限制住了整个导轨系统的水平偏斜距离;架体可以使用左右两只换向盒抱住导轨,在架体处于爬升时和处于稳定的状况条件下,换向盒能够对整个架体有一定防斜倾的作用。在铺设架体上各层平台时,在上面每个相互独立连接的架体上中部的一个水平位置向中间各留一个700 mm×1 000 mm的洞口,用一根钢管向下层平台上方搭起设置梯子,将下面各两层平台垂直连接,使各架体各上下均有一个平台通道,在各平台洞口处用翻板将每个洞口全部封固好。4结语本液压爬模系统应用贵港苏湾大桥主塔中结果表明,斜拉桥主塔液压爬模施工技术具有施工速度快、安全性能高、环保等优点,适用于各种规模和形式的斜拉桥主塔施工。通过实际工程案例分析,验证了液压爬模施工技术在斜拉桥主塔施工中的可行性和优越性。本研究为斜拉桥主塔施工提供了一种高效、安全、环保的施工技术方法,具有重要的现实意义。今后,将继续深入研究液压爬模施工技术的原理和优化方法,为斜拉桥主塔施工提供更加完善和先进的技术支持。

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