談液壓爬模技術(shù)在太佳黃河大橋施工中的應(yīng)用

劉澤林

(山西太佳黃河大橋建設(shè)管理處，山西呂梁 033200)

1 工程概況

太佳黃河大橋位于山西省臨縣克虎鎮(zhèn)，是太佳高速與榆佳高速的連接節(jié)點(diǎn)，是山西省的重點(diǎn)控制性工程。大橋?yàn)?跨預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu)橋，跨徑布置為(80+4×150+80)m。大橋主墩采用雙肢實(shí)心墩結(jié)構(gòu)，主墩縱向總寬度為10 m，橫橋向?qū)挾葹?.0 m，兩肢之間間距為5.0 m(5.6 m)，各主墩高度分別為13號(hào)墩103 m，14號(hào)墩105 m，15號(hào)墩109 m，16號(hào)墩112 m，17號(hào)墩88 m，其中13號(hào)～16號(hào)墩承臺(tái)以上50 m范圍內(nèi)采用變截面，17號(hào)墩承臺(tái)以上45 m范圍內(nèi)采用變截面，坡比1∶25。

2 液壓爬模施工工藝

液壓爬模施工工藝是一種針對(duì)鋼筋混凝土高聳結(jié)構(gòu)物(橋梁高墩、索塔)施工而研發(fā)的新工藝，該工藝主要原理為:爬模裝置通過承載體(預(yù)埋件)支承在已施工的混凝土結(jié)構(gòu)上，當(dāng)新澆筑的混凝土脫模后，以液壓油缸為動(dòng)力，以導(dǎo)軌為爬升軌道，將爬模裝置向上爬升一層，反復(fù)循環(huán)作業(yè)至施工完成。液壓爬模施工工藝的特點(diǎn)為施工安全、操作簡(jiǎn)單，并且在模板體系安裝完成后可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)爬升，施工過程中不用再利用塔吊等起重設(shè)備進(jìn)行吊裝，同時(shí)該模板坡比調(diào)整方便，能夠適用于各種變截面結(jié)構(gòu)物施工。

2.1 爬模裝置組成

爬模裝置包含模板系統(tǒng)、架體與操作平臺(tái)系統(tǒng)(包含預(yù)埋件)、液壓爬升系統(tǒng)(包含電氣控制系統(tǒng))。模板系統(tǒng)用于混凝土澆筑，爬升系統(tǒng)用于爬架體系的轉(zhuǎn)移爬升、預(yù)埋件梁體系統(tǒng)主要為工作平臺(tái)及模板爬升軌道的預(yù)埋件組成，工作平臺(tái)系統(tǒng)為施工人員提供安全的操作平臺(tái)，也用小型施工機(jī)具的擺放場(chǎng)所。

2.1.1 模板系統(tǒng)

模板由面板(Visa板)、H20木工字梁、橫向背楞和專用連接件組成;面板與豎肋(木工字梁)采用自攻螺絲正面連接，豎肋與橫肋(雙槽鋼背楞)采用連接爪連接，在豎肋上兩側(cè)對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)吊鉤。兩塊模板之間采用芯帶連接，用芯帶銷固定，從而保證模板的整體性，使模板受力更加合理、可靠(見圖1)。

2.1.2 架體與操作平臺(tái)系統(tǒng)

平臺(tái)系統(tǒng)為通過螺栓及受力插銷將加工定型的型鋼結(jié)構(gòu)連接在一起，形成作業(yè)平臺(tái)支撐體系，然后在該體系上滿鋪木板形成封閉的工作平臺(tái)，并在四周設(shè)置安全防護(hù)欄桿。架體及操作平臺(tái)主要由承重三角架、后移裝置、中平臺(tái)、吊平臺(tái)、主背楞組成(見圖2)。

圖1 卓良模板系統(tǒng)

圖2 液壓爬模架體與操作平臺(tái)系統(tǒng)

2.1.3 液壓爬升系統(tǒng)

液壓系統(tǒng)主要有液壓泵站控制臺(tái)、液壓油缸、同步閥、膠管、液壓閥和配電裝置。導(dǎo)軌是由兩根［20及一組梯檔組焊而成，爬升千斤頂最大行程30 cm，最大頂升力為10 t，每套爬模配置10臺(tái)千斤頂，一臺(tái)油泵，一個(gè)操作控制柜。

2.2 液壓爬模工藝流程

液壓爬模板施工工藝流程為:混凝土澆筑完后→綁扎下一模鋼筋→拆模后移→安裝附墻裝置→提升導(dǎo)軌→爬升架體→模板清理刷脫模劑→合模→預(yù)埋預(yù)埋件→澆筑混凝土(見圖3)。

圖3 液壓爬模施工工藝流程圖

3 太佳黃河大橋液壓爬模施工

太佳黃河大橋左幅為26個(gè)橋墩，右幅為23個(gè)橋墩，其中左右幅主墩(13號(hào)～17號(hào))均為雙肢實(shí)心墩(墩高88 m～112 m)，引橋左幅1號(hào)，4號(hào)，23號(hào)，24號(hào)，25號(hào)，26號(hào)，右幅1號(hào)，3號(hào)，4號(hào)，21號(hào)，22號(hào)，23號(hào)均為實(shí)心墩(墩高9 m～32 m)，其余引橋橋墩為空心墩(墩高40 m～72 m)，并且左右幅10號(hào)，11號(hào)，12號(hào)，18號(hào)為收坡結(jié)構(gòu)，按1∶50的坡度收坡，其他結(jié)構(gòu)均為等截面空心墩。現(xiàn)以15號(hào)主墩介紹液壓爬模施工技術(shù)在太佳黃河大橋的施工應(yīng)用。

3.1 模板分節(jié)高度及模板配置

3.1.1 模板分節(jié)高度

15號(hào)墩墩身高度112 m，0 m～50 m墩身按照1∶25收坡，并且在31 m，68 m位置各有1道系梁。結(jié)合上述數(shù)據(jù)，15號(hào)墩身模板設(shè)計(jì)高度為6.15 m，標(biāo)準(zhǔn)澆筑高度為6 m，總計(jì)共分為19個(gè)節(jié)段(見圖4)。

圖4 15號(hào)主墩澆筑分段層

3.1.2 模板配置

15號(hào)墩墩底兩肢截面尺寸為10.68 m×5.34 m，墩頂標(biāo)準(zhǔn)斷面截面尺寸為(7×2.5+7×2.5)m，根據(jù)截面尺寸，在長(zhǎng)邊方向配置3片支架及3塊模板、短邊方向配置2片支架及1塊模板(如圖5所示)。

圖5 15號(hào)主墩模板及支架平面布置圖

3.2 液壓爬模施工安全技術(shù)措施

1)在雷雨、大風(fēng)(8級(jí)以上)、大霧、大雪等惡劣天氣情況下或者夜間光線不足時(shí)不得進(jìn)行模板爬升作業(yè)。

2)必須在混凝土強(qiáng)度達(dá)到15 MPa后才能爬升模板，并在模板爬升前必須認(rèn)真檢查機(jī)械是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常，保險(xiǎn)插銷是否安裝到位，模板平臺(tái)上是否有額外的荷載。

3)爬模操作人員須經(jīng)過嚴(yán)格培訓(xùn)，經(jīng)項(xiàng)目部安檢部門認(rèn)可后方能獨(dú)立操作，并且模板爬升過程中由專人統(tǒng)一指揮。

4)爬模爬升時(shí)除了爬模操作人員外，其他人員一律必須離開爬模架，爬升到位后其他作業(yè)方可進(jìn)行。同時(shí)爬模時(shí)下端四周3 m用警戒線圍護(hù)，所有人員不得進(jìn)入警戒區(qū)，以防高空有物體墜落。

4 液壓爬模施工工藝的優(yōu)點(diǎn)

1)該模板體系提供了全方位的操作平臺(tái)，高空施工達(dá)到了全封閉式狀態(tài)，大大降低安全風(fēng)險(xiǎn)，安全系數(shù)高。

2)模板體系抗風(fēng)能力強(qiáng)、操作簡(jiǎn)單易懂，具有很強(qiáng)的安全性。

3)施工速度快(平均3 d 1模)，最快可以達(dá)到2 d 1模。除了拆、安裝使用塔吊，在模板體系完善后其余時(shí)間不需使用塔吊，大大節(jié)約塔吊的使用次數(shù)同時(shí)也提高了施工速度。115 m高墩2.5個(gè)月施工完成。

4)模板面板好，澆筑完成的混凝土外觀好，平整性好，表面有光澤。

5)模板體系通用性強(qiáng)，能夠滿足矩形、圓形等各種截面形式的結(jié)構(gòu)物施工，同時(shí)能夠適應(yīng)各種坡比變化。

5 結(jié)語(yǔ)

液壓爬模是目前國(guó)內(nèi)墩身施工中較為先進(jìn)的工藝，目前已廣泛的應(yīng)用于橋梁及民用建筑施工，此工藝具有施工安全、進(jìn)度快、施工外觀質(zhì)量好的特點(diǎn)。太佳黃河大橋利用此工藝取得了較好的社會(huì)效益及工程效益，值得同類型橋梁施工借鑒。