液压爬升模板及砼布料杆在三峡升船机施工中的应用

摘要： 为解决薄壁复杂混凝土结构施工，使用液压爬升模板及混凝土布料杆，在三峡升船机应用，效果良好。

Abstract： In order to solve the structure construction of complex thin-walled concrete， hydraulic climbing formwork and concrete placing boom are used in Three Gorges ship lift， and its effects are good.

关键词： 升高大；重量大；精度高；液压爬升模板；砼布料杆

Key words： large increases；great weight；high precision；hydraulic climbing formwork；concrete placing boom

中图分类号：U642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2013）36-0146-02

1 说明

升船机是三峡水利枢纽的永久通航设施之一，为客货轮提供快速过坝通道，并与双线五级船闸联合运行，提高枢纽的航运通过能力。三峡升船机为齿轮齿条爬升式垂直升船机，其过船规模为3000t级，最大提升高度113m，具有提升高度大、提升重量大、船厢与混凝土建筑物结合密切，施工精度要求高等特点，是目前世界上规模最大和技术难度最高的升船机（三维效果如图1）。2008年9月开始建设，至今主体结构土建项目已基本完工，处于金属结构埋件及提升机构安装阶段。

在三峡工程一、二期工程完工后，升船机未完项目有上闸首顶部桥机排架、船厢室段塔柱及顶部机房和相关的机械、电气设备的埋件施工，船厢室段部分机械设备及其二期埋件的安装，下闸首及一期埋件施工，下游引航道的导航、靠船建筑物等。包括筒体、薄壁结构混凝土22.9万m3，钢筋2.35万t，金属结构及设备安装1.5万t等工作量。

2 施工程序规划

①以精度控制为核心，充分考虑高层、薄壁钢筋混凝土结构自身的变形对二、三期埋件安装精度的影响，采取先一期混凝土浇筑（含一期埋件安装）、再二期埋件安装、最后进行金属结构和机械设备安装的施工程序。②为减少塔柱结构的内应力，与塔柱结构连接的剪力墙、剪力梁以及顶部横向联系梁等滞后塔柱2～3个月施工，后浇带、横向联系梁在低温季节组织施工。③其余施工部位，依据设计总体要求，在满足船厢室要求的条件下相机安排施工。

3 依据结构特点确定施工方案

3.1 塔柱施工模板用量多、安装工作量大，作业仓面大而施工区域狭窄，同时还必须设置人员上下交通通道。为满足塔柱施工进度的要求，采取以下措施：①辅助吊运和浇筑手段分开、足额布置。由于升船机两侧均为高边坡，且塔柱施工垂直高差大，采取分任务分别布设垂直运输设备的方案予以解决。专门布置四台附臂式塔机用于备仓及辅助吊运工作。混凝土则主要采用布置比较灵活的泵机输送、仓面布料杆布料。②塔柱模板采用自升式模板，模板安装、提升不占用或少占用塔机，避免占用吊装设备。③灵活布置和利用多种型式的交通，分别布置四台随仓上升的SC100型升降机和四座转梯。

3.2 船厢室 ①船厢室筒体结构采用先施工筒体、剪力墙，再施工梁板的方法。②筒体及剪力墙模板采用自升式模板，模板高度按标准层高3.5m配置成3.65m高，宽度根据结构部位不同有所不同，多为3m宽面板。模板面板采用21mm厚芬兰板，木工字梁作背架，模板背架上下架体采用分离式，以节约下架体。③船厢室电梯井采用定型钢模板内拉外撑方式加固。④各层楼板及梁采用组合钢模板，支撑采用塔式脚手架。⑤纵向联系梁支撑采用水平钢桁架。⑥196m平台横梁模板采用定型整体钢模板，贝雷架作支撑。⑦196m以上墙体、柱、梁均采用组合钢面板外贴芬兰板，支撑采用对拉形式。

4 船厢室筒体模板配置与工况设计

4.1 模板配置 自升式模板主要由面板系统、支撑系统（上架体、下架体）、爬升系统三大部分组成。面板设计时考虑到砼有外观要求，采用木工字梁表面贴芬兰板的结构形式，板高度按砼标准层高度3.5m设计，面板高度设计为3.65米，面板宽度根据结构部位不同而不同，最宽可达6.1m。支撑系统分上下架体，本设计采用上下架体分离式，目的是节省部分下架体，减少模板的投入。爬升系统包括预埋件部分、导轨部分、液压系统部分。模板的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。

4.2 自升式模板工况设计

4.2.1 模板整体安装 首仓模板立模时，根据仓位配板图，采用自升式模板面板按常规方法立模，对拉形式固定，并预埋锚固系统；首仓模板立模时，使用水平仪和铅垂线检查模板立模情况，以保证模板精确定位。

第二仓混凝土达到龄期后，操作后退装置，使模板退模，并利用模板自身的爬升装置安装第三仓模板，再悬挂下部抹面平台，到第四仓时，模板进入标准段爬升状态。

自升式模板标准段按如下工序进行安装：混凝土浇筑完后拆模后移安装附墙装置提升导轨爬升架体绑扎钢筋模板清理刷脱模剂埋件固定模板上合模浇筑混凝土。

4.2.2 预埋件安装 将爬锥用受力螺栓固定在模板上，锥面向模板，和爬锥成反方向。埋件如和钢筋有冲突时，将钢筋适当移位处理后进行合模。

4.2.3 导轨安装 将上下换向盒内的换向装置调整为同时向上，换向装置上端，顶住导轨；架体爬升时上下换向盒同时调整为向下，下端顶住导轨。导轨提升就位后拆除下层的附墙装置及爬锥，周转使用。

4.2.4 模板使用注意事项 ①模板后退、调节模板倾斜度、操作爬升系统时须两人同时进行，以使模板受力均衡，调节一致。②开仓浇筑混凝土前，清理面板表面。③用振捣器振捣混凝土时，防止振捣器碰撞锚筋，一旦因振捣变形，须及时校正。④施工过程中严禁攀爬脚手架钢管。⑤模板周转次数达25-30次时，须更换芬兰板。

5 砼施工设备布置

通过对船厢室段采用混凝土泵车、高压拖泵和塔机浇筑混凝土等几种方案的对比，鉴于混凝土泵车在下航一路高程84.5m和中隔墩高程84.5m没有占位位置（下航一路和中隔墩主要布置有四台塔机和四台垂直升降机和四座转梯，基本没有泵车占位位置）。最后选择了在船厢室段布置四台型号为C7030的附臂式塔机，用于钢筋、一期埋件、模板吊装及仓面其他辅助作业，混凝土浇筑采用高压拖泵与布料杆接力进行浇筑。混凝土拖泵布置根据不同施工时段，先后在底板高程50m，左右高程84.5m的下航一路、中隔墩、上闸首航槽底板高程141m（通过布置与上闸首高程185m～141的负压溜管给泵机喂料）和上闸首高程185m布置。布置在船厢室段两侧的泵机泵管，沿侧墙转梯上升，提前一层由疏散通道进入浇筑层的电梯井内给布料杆供料浇筑。每节泵管采用两个管卡固定在侧墙上。负压溜管采用在185高程搭设操作平台，挂溜管接入泵机内。溜管用反吊钢丝绳反吊在型钢平台上固定。

6 使用效果

目前三峡升船机基本按进度要求完成了主体结构混凝土施工，跨槽大梁浇筑前的效果如图2。三峡升船机在测量、结构物施工、灌浆、混凝土温控、埋件及机械设备安装等专业的实施方面，均采用了目前国际上比较先进的工艺及方法，值得进行系统总结，加以推广，以适应越来越高的建筑要求。

参考文献：

[1]张兵，曹向东，卞连珍，成军.高层建筑墙体爬升模板装置 [P].中国专利：CN2642929，2004-09-22.

[2]杨秋利.自动液压爬升模板[P].中国专利：CN1912314，2007-

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[3]A·施沃雷尔.包括爬升导轨接长件的导轨导向的自爬升模板系统[P].中国专利：CN102016199A，2011-04-13.