某斜拉轉(zhuǎn)體橋索塔爬模施工技術(shù)措施

李建偉

(中鐵十八局集團(tuán) 第五工程有限公司，天津300459)

1 工程概況

我項(xiàng)目部承建的樂凱大街南延工程位于保定市區(qū)西南部，在鐵路京廣線K137+970(保定南站)以61.8°交角上跨鐵路21股道。主橋采用145+240+110m三跨連續(xù)子母塔單索面預(yù)應(yīng)力混凝土斜拉橋，全長495m，斜交正做，雙向平面轉(zhuǎn)體、中間合龍施工。母塔轉(zhuǎn)體懸臂長(128.6+135)m轉(zhuǎn)體重量46000t，逆時(shí)針轉(zhuǎn)體52.4°。子塔轉(zhuǎn)體懸臂長2×102m，轉(zhuǎn)體重量35000t，逆時(shí)針轉(zhuǎn)體67.4°。索塔橋面以上塔高68m，下塔柱為矩形截面，根部尺寸為12×3.3m(縱向×橫向)，設(shè)0.2m圓倒角，塔身縱向前后兩面從根部沿0.8°的傾角向上延伸。索塔采用爬模法施工。

2 爬模施工技術(shù)措施

2.1 編制爬模施工方案

保定樂凱大街南延工程母塔塔柱高68米。在結(jié)合塔柱結(jié)構(gòu)及爬模施工的特點(diǎn)后，將塔柱分為12個(gè)節(jié)段進(jìn)行混凝土澆筑施工，節(jié)段澆筑垂直高度控制6m以內(nèi)，索塔澆筑分層圖如圖1所示。

圖1 索塔澆筑分層圖

為保證施工工效及安全，本橋墩設(shè)計(jì)外模模板體系為液壓自爬模，外模大面共布置10榀下架體，12榀上架體，小面由大面架體懸挑。面板采用進(jìn)口板，豎筋采H20木工字梁，橫筋采用雙12槽鋼，進(jìn)口維薩板耐磨，耐腐蝕，澆筑出來的混凝土截面能夠達(dá)到清水混凝土的要求。

2.2 液壓爬模在本工程中應(yīng)用

(1)針對定樂凱大街南延工程母塔的特點(diǎn)，本工程塔柱模板采用液壓自爬模體系。索塔外模液壓自爬模架體從底部施工至塔柱頂部，中途無需變軌[1]。

(2)本項(xiàng)目設(shè)計(jì)的爬模架體為重型桁架式架體，架體自重達(dá)到1.8噸，外模爬架共有6層操作平臺，頂部①平臺用于綁扎鋼筋，②③層平臺為模板操作平臺，④層平臺為主平臺，⑤層平臺為爬架爬升控制平臺，⑥層平臺為修飾平臺。爬模架體需配備防風(fēng)纜繩、爬升過程中的防墜纜繩[2]，本工程中應(yīng)用的重型架體均采用全封閉防護(hù)，為模板施工、捆綁鋼筋及預(yù)應(yīng)力張拉等一系列塔柱施工提供操作平臺和安全防護(hù)，保證了施工的安全性。

(3)本工程外模塔柱大面需用爬模下架體10榀，上架體12榀，小面尺寸過小，且有凹槽結(jié)構(gòu)無法布置架體，由大面架體懸挑提供操作平臺，模板由塔吊吊裝。

(4)本工程塔身為直墩，截面尺寸部分變化，故外模均采用鋼木結(jié)合模板，鋼木結(jié)合模板面板采用厚21mm進(jìn)口板，豎肋采用H20木工梁，橫肋采用雙12號槽鋼6道，同時(shí)采用D20拉桿，對于截面尺寸不斷變大的截面，可以采用對模板接長來實(shí)現(xiàn)截面的增大，墩身截面倒角處采用定型鋼模，小面凹槽采用鋼模板；大面鋼木結(jié)合模板改裝可以在爬模架體上進(jìn)行，小面模板在地面進(jìn)行改裝；本項(xiàng)目模板采用模塊化設(shè)計(jì)，可以直接更換。

(5)大面模板裁剪在爬模架體上進(jìn)行，人站在模板架體頂層和主平臺上用墨盒在模板上彈線，用靠尺固定在墨線旁，在墩身對拉螺栓孔上插上φ30鋼棒，鋪腳手板搭設(shè)簡易操作平臺，施工人員站于簡易平臺上用工具取下需要更換模板，將預(yù)拼裝好的模板直接安裝在大面模板上，完成模板的改裝。

(6)液壓爬模頂層鋼筋綁扎平臺和底部吊平臺平臺板采用3mm折彎花紋鋼板，其他平臺采用鋼跳板；外圍防護(hù)采用帶框鋼絲網(wǎng)，平臺外圍底部設(shè)踢腳板，架體靠墻側(cè)設(shè)平臺翻板，兩側(cè)架體之間的間隙設(shè)平臺翻板；架體在非爬升狀態(tài)下用φ48×3的鋼管將墩柱各面爬架連成整體，拉上防風(fēng)纜繩，以提高爬架整體的穩(wěn)定性和抗風(fēng)性能。

(7)混凝土泵管沿塔柱布置，固定于塔柱表面。

(8)液壓爬模體系標(biāo)準(zhǔn)層(6.0m)澆筑循環(huán)期為7天，混凝土強(qiáng)度達(dá)到15MPa時(shí)即可進(jìn)行爬升，每次爬升時(shí)間約為60分鐘。

2.3 塔柱各部模板配置及改裝要求

2.3.1 塔柱模板的配置及改裝要求

液壓爬模板由塔座向上開始施工；塔柱塔高為68m，共分12個(gè)節(jié)段澆筑，第一節(jié)段～第三節(jié)段由圖所示模板合模澆筑，第一節(jié)段施工完成后，第二節(jié)段澆筑時(shí)模板需改裝以適應(yīng)下塔柱截面的變化，模板需要裁剪適應(yīng)截面變化。塔柱模板改裝如圖2所示。

圖2 塔柱模板改裝示意圖

2.3.2 塔柱4-12節(jié)段模板的配置及改裝要求

塔柱4-12節(jié)段模板由第三節(jié)段塔柱模板改裝，第四節(jié)段開始取消WM-04Z、 WM-04 F并增加GM-01Z、GM-01F、GM-02Z、GM-02F、GM-03Z、GM-03F 6塊鋼模板其模板組成如圖3所示。

圖3 節(jié)段模板平面布置示意圖

2.4 爬模架體構(gòu)造及組拼

液壓爬模架體主要由兩部分組成：下架體及上架體。

2.4.1 上架體組成

爬模上架體主要由以下部件組成：平臺立桿、主背楞、平臺橫梁、主背楞斜撐、模板后移裝置。上述各部件連接后，形成爬模上架體主體框架。上架體的三道平臺橫梁提供了三層操作平臺，主要用來進(jìn)行鋼筋、模板作業(yè)，主背楞斜撐可以調(diào)節(jié)平臺橫梁的角度，使爬模架體不論是在仰面還是在俯面均能保持操作平臺面的水平，平臺立桿裝上平臺護(hù)欄，再裝上防護(hù)網(wǎng)，形成爬模上架體的外圍防護(hù)體系，后移裝置可實(shí)現(xiàn)模板的退模和合模操作。

2.4.2 下架體組成

爬架下架體主要由以下部件組成：承重三角架、埋件系統(tǒng)、導(dǎo)軌、液壓系統(tǒng)、中平臺梁和立桿、吊平臺梁和立桿。承重三角架是爬模的承重機(jī)構(gòu)，所有爬架上的荷載均由其承擔(dān)[3]；埋件系統(tǒng)是爬模的附墻機(jī)構(gòu)，承重三腳架通過掛座將所受荷載傳遞給塔柱上的預(yù)埋件；液壓系統(tǒng)為架體地爬升提供動力。

2.4.3 架體組裝順序

上、下架體間通過銷軸連接，架體組拼隨施工進(jìn)展情況如圖4所示。

圖4 架體組拼步驟圖

3 爬模施工的專項(xiàng)措施

3.1 爬模施工防風(fēng)專項(xiàng)措施

(1)提前和當(dāng)?shù)貧庀蟛块T取得聯(lián)系，準(zhǔn)確掌握大風(fēng)情況，避免大風(fēng)情況下盲目施工作業(yè)。將測風(fēng)儀安裝在施工區(qū)域，大風(fēng)刮起時(shí)盡早采取安全措施。

(2)在施工區(qū)域設(shè)置風(fēng)速標(biāo)，安排專人負(fù)責(zé)采集記錄當(dāng)天的氣象資料等數(shù)據(jù)，并按時(shí)公布用來指導(dǎo)施工人員安全施工。

(3)索塔施工前，根據(jù)索塔的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)設(shè)置施工人員逃生安全通道。內(nèi)模每隔6m設(shè)置一處平臺，作為施工人員臨時(shí)避風(fēng)點(diǎn)。塔柱外側(cè)設(shè)施工電梯，以便突遇大風(fēng)時(shí)，施工人員能夠緊急撤離。

3.2 爬模防雷專項(xiàng)措施

避雷針采用直徑12mm的圓鋼制成，安裝在液壓爬架上部鋼桁架的立桿頂端，高度不小于1m，同時(shí)需將所有最上層的架體進(jìn)行連接，爬模架體要和塔柱豎筋連起來，以主體結(jié)構(gòu)豎向鋼筋作為防雷接地引下線。在施工期間如遇有雷雨，爬模上所有人員必須立即離開。

3.3 爬模的防墜、防傾專項(xiàng)措施

(1)液壓爬模的爬升機(jī)構(gòu)通過連接軸與豎向主承力架連成一體，換向盒的上下軛可以自動進(jìn)行導(dǎo)向[4]，爬升過程中始終有一個(gè)換向盒內(nèi)的承力塊交替地支在導(dǎo)軌梯的檔塊上，這樣能夠防止架體突然墜落，架體通過上下?lián)Q向盒抱緊導(dǎo)軌，架體爬升和固定的情況下，換向盒均可以有效防止架體傾覆。

(2)爬升狀態(tài)下，爬模用鋼絲繩一端纏繞在架體上，一端纏繞在勁性骨架，隨著架體的爬升收緊鋼絲繩，使架體緊貼在橋墩表面起到防墜、防傾作用。

(3)在非爬升狀態(tài)下，爬模架體通過承重銷安裝在附墻掛座上，插上安全銷可防止爬模架體從附墻掛座上滑落，用鋼絲繩把爬模架體和勁性骨架拴在一起，可有效防止爬模架體墜落，每一面的爬模架體都連成整體，可有效防止個(gè)別爬模架體意外滑落[5]。

4 結(jié)語

本工程通過使用爬模施工，為施工人員提供全方位的操作平臺，操作方便，安全性高，節(jié)省了大量工時(shí)和材料。有效降低了索塔砼結(jié)構(gòu)施工誤差，糾偏簡潔[5]，施工誤差可分層減少或消除，爬升迅速，提高了施工效率。