350km/h 高速鐵路矮塔斜拉橋主塔液壓爬模施工技術

劉貴龍 LIU Gui-long

（中鐵十四局集團設計咨詢研究院，濟南 250014；山東省人民防空建筑設計院有限責任公司，濟南 250014）

1 工程概況

六律邕江特大橋位于廣西南寧市青秀區境內，主橋中心里程DK17+160，長度620m，為跨越邕江而設，主橋為（41+109+320+109+41）m 雙塔雙索面鋼-混凝土矮塔斜拉橋，大小里程側接簡支梁。（圖1）

圖1 六律邕江特大橋立面圖

橋塔橫向布置為花瓶型鋼筋混凝土結構，上塔高85.5m（墊石底起算），下塔高28m（17# 墩）和29.5m（18#墩），17#主塔總高度為113.5m，18#主塔總高度為115m。塔柱及連接橫梁均采用矩形截面。上塔柱正常截面尺寸為8×3m（順×橫），底截面尺寸為8×4.408m（順×橫）；下塔柱頂截面尺寸為8×26.215m（順×橫），底截面尺寸為9×18m（順×橫）；塔柱連接橫梁截面尺寸為4.5×3m（順×高）。上塔柱索梁錨固區下方設置上橫梁。主塔上橫梁為預應力混凝土結構?；ㄆ啃椭魉捎靡簤号滥Ｊ┕?。

2 液壓爬模系統

液壓爬模采用湖北卓良公司生產的LG-100 型自爬模設備，主要由模板系統、埋件系統、架體系統、液壓系統組成。架體支承跨度≤4.5m（相鄰埋件點之間距離）；架體高度15.5m；架體寬度模板平臺1.3m，主平臺2.5m，液壓操作平臺2.5m，吊平臺1.8m。

①模板系統：由外模、H20 木工字梁、橫向背楞和專用連接件組成。外模采用21mm 厚面板，面板裁切后用防水漆涂刷，防止吸水變形。塔柱異型模板采用正面打釘的方式將面板與H20 木工字梁（豎肋）連接，連接釘為φ5×60纖維板釘，旋纖維板釘時，先鉆φ4 導向孔再旋入纖維板釘。塔柱矩形模板采用反面打釘的方式將面板與H20 木工字梁（豎肋）連接，連接釘為φ4×20 自攻釘，先通過角碼將面板與H20 木工字梁固定再旋入自攻釘。H20 木工字梁與橫向背楞（雙拼槽鋼）采用連接爪連接，并在豎肋上兩側對稱設置兩個吊鉤便于模板吊裝。

②埋件系統：包括埋件板、高強螺桿、爬錐、受力螺栓和埋件支座等。其中由埋件板、高強螺桿及爬錐組成的預埋件總成在施工時按照爬軌位置進行埋設。

③液壓爬升系統包括：液壓泵、油缸、上、下換向盒四部分。

④架體系統由上架體和下架體組成。下架體作為爬模系統中的承重結構，是爬模的主要受力部件，施工過程中的上架體上的所有施工荷載以及下架體自重和相關施工荷載均由下架體承擔。上架體主要用來為施工中的鋼筋作業及模板作業提供作業面，通過相應機構與下架體相連。（圖2）

圖2 液壓爬模體結構與動力系統圖

3 液壓爬模面板選用及主塔節段劃分

LG-100 型液壓爬模模板最大可拼裝高度為6.36m，結合塔柱高度，將主塔劃分為21 個節段，下塔柱5 個節段，上塔柱16 個節段。其中最長節段6.23m，最短節段3.48m。

下塔柱首節外模共配置12 塊模板，最大塊模板尺寸約為6.36×5.5m，重量約2.0 噸。大模板之間拼縫均采用芯帶連接設計，保證澆筑時縫隙緊固而不出現漏漿，漲模等現象。隨著每層爬升，角部模板不變。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。

3.1 倒角模板處理

模板加工前應充分考慮塔柱凹槽、倒角、造型等特殊位置的處理，下塔柱四角為半徑20cm 的圓弧倒角，中、上塔柱四角為5×5cm 的斜倒角。

半徑20cm 的圓弧倒角采用定型鋼模進行處理，定型鋼模尺寸如圖3 所示，圓弧段鋼板厚5mm，兩側連接固定鋼板厚6mm，每個1.05m 間距設置加強肋板，加強肋板處采用連接件與模板鋼背楞固定。

圖3 圓弧倒角處模板處理示意圖

5×5cm 的斜倒角可在模板合龍時采用圖4 所示的端頭模板進行填充處理，也在模板加工時可采用三角木塊進行固定處理。

圖4 斜倒角處模板示意圖

3.2 流水槽模板處理

橫橋向塔柱流水槽為內梯形，拼裝模板時先固定流水槽兩側面板，然后在流水槽位置通過角碼與φ4×20 自攻釘固定流水槽工字撐（間距30cm），最后按圖5 所示位置關系拼裝流水槽面板，通過正面打釘的方式將面板與流水槽工字撐連接。

圖5 流水槽模板實物圖

3.3 造型模板處理

下塔柱橫橋向兩側設置有1m 深倒梯形凹槽造型，凹槽頂寬17.78m，距離下塔柱頂面6m，凹槽底寬12.676m 距離，下塔柱底面9m。凹槽造型處模板采用定型鋼模板，沿凹槽邊緣分成8 類定型鋼模見圖6 中的陰影部分，凹槽中間平面部分采用A、B、C 三種矩形模板，尺寸分別為4×2m、5×4m、5.5×5m。凹槽模板采用對拉桿及背楞間的螺栓連接固定。

圖6 下塔凹槽造型位置模板配置圖

圖8 主塔第二節模板安裝示意圖

3.4 變截面處模板處理

主塔截面隨高度變化：下塔順橋向寬度隨著爬升高度提升而變窄，下塔橫橋向寬度隨高度的上升而變寬；中塔下部有15.517m 高內側直線段；中橫梁上部塔柱截面沿高度不再改變。

針對塔柱變截面模板配置問題進行如下優化：結合主塔截面變化規律，在變截面位置進行模板分塊設計，共設計WM-01、WM-01F、WM-02、WM-02F、WM-03、WM-04、WM-05、WM-05F、WM-06、WM-06F 十套液壓爬模模板類型。對于下塔凹槽造型上方利用承臺模板加工矩形模板配合液壓爬模完成下塔柱最后一節段施工。在變截面處分別搭配組裝，隨著爬升高度的增加，需對模板進行裁剪。

4 液壓爬模爬架布置

下塔柱順橋面布置3 榀爬模下架體、4榀上架體，橫橋面布置7 榀下架體、10 榀上架體。上塔柱順橋面布置3 榀爬模下架體、4榀上架體，橫橋面布置2 榀下架體、2 榀上架體。

5 主塔施工施工

5.1 下塔柱施工

下塔第一節無法安裝液壓爬模軌道與架體，采用對拉筋的方式固定面板支模澆筑混凝土。順橋向面板采用WM-01、WM-02、WM-03、WM-01F、WM-02F 進行拼接，橫橋向面板采用WM-05、WM-06 拼接，圓弧倒角位置采用定型鋼模，如圖7 所示。

圖7 主塔第一節模板安裝示意圖

主塔第二節施工時，作業高度受限只安裝液壓爬模液壓系統平臺及模板平臺，凹槽下緣采用1#、2#定型鋼模。順橋向面板采用WM -01、WM -02、WM -03、WM -04、WM -01F、WM-02F 進行拼接，橫橋向面板采用WM-05、WM-06 拼接，圓弧倒角位置采用定型鋼模。從第三節開始便可安裝導軌實現爬模施工。

5.2 上塔主施工

施工完成第6 節段后，利用塔吊提升爬架至第7 節段位置，施工7-11 節段塔主→安裝上塔柱傾斜段第一道臨時對撐→12～14節段液壓爬模施工→安裝上塔柱傾斜段第二道臨時對撐→15～16 節段液壓爬模施工→安裝上塔柱傾斜段第三道臨時對撐→17 節段液壓爬模施工→主塔橫梁施工→臨時對撐拆除→剩余節段液壓爬模施工。

6 小結

花瓶型矮塔斜拉橋在國內高速鐵路應用較少，本文在傳統液壓爬模施工技術基礎上加以創新。設計新型倒角鋼膜及凹槽定型鋼膜，解決了傳統爬模對凹槽造型及截面倒角處理難的問題，確保工期進度。并結合主塔變截面特性設計統一面板尺寸，避免反復替換面板造成材料浪費。希望通過此文為后續花瓶型矮塔斜拉橋建設提供借鑒。