彭溪河斜拉桥液压爬模的爬升

摘要：介绍彭溪河大桥液压爬模系统施工中的爬升过程，其中有在节段线形转换时的择线爬升。

关键词：液压爬模爬升 节段转换

中图分类号： V233.91 文献标识码： A 文章编号：

一、工程概况

彭溪河特大桥位于重庆市云阳县内的彭溪河上,是云万高速公路的控制性工程。彭溪河特大桥为双塔双索面斜拉桥，主桥跨径布置为158+316+158m，主桥长632m；结构形式采用双塔、双索面、密索、对称扇形布置、预应力混凝土倒梯形断面主梁、塔梁分离的漂浮体系结构。彭溪河大桥主塔为H形,分为上塔柱、上横梁、中塔柱、下横梁、下塔柱、墩身六大部分，承台以上10#、11#主塔高分别为202.63m和208.04m。大桥总工期30个月。主塔的主要参数见表1

表1主塔主要参数

主塔纵向厚度：下塔柱下端至中塔柱上端，从上至下渐变斜率为34.62:1,上、中塔柱及横梁均为单箱单室截面；墩身为单箱四室截面，每16m设一道横隔板，厚0.8m，共设置4道横隔板；墩身顶部为实体板，位于下塔柱底处，厚5m；上、中塔柱横向宽度均为4.0m，上塔柱横桥向等宽为25.5m，塔上竖向索距为1.5m。

本桥所处位置施工场地较窄，地形条件较差，受三峡库区水位影响较大；本桥主墩墩身为变截面收分设计，主塔是高塔薄壁结构，其中下塔柱外倾19°，技术要求较高，施工难度大；主墩施工最高达水面200米以上，施工安全也有待保障。所以，采用液压爬模工艺可以很好的解决以上几点施工难题。

二、液压爬模爬升状态简介

液压爬模在设计的结构上已经充分考虑到本桥的结构特点，可以适应包括竖直爬升（上塔柱）、内倾竖向爬升（墩身及中塔柱）、外倾竖向爬升（下塔柱）及折线爬升（下塔柱过渡中塔柱、中塔柱过渡上塔柱）等爬升状态。

其中过渡段的折线爬升为液压爬模系统中较为难点的。

三、液压爬模结构

1、爬模系统简图如下图

主要部件：

其他设备：自锁提升件、液压缸、有线遥控操作箱、液压泵站。

（2）模板：分外模和内模。

外模由6mm钢面板、100×63×6不等边角钢、[16槽钢背带、对拉丝杆组成。内模由组合钢模拼装。

外模板的分块尺寸根据主桥墩与引桥墩断面综合考虑，保证每套爬模在主桥墩身施工完成后，不用改制即可拆装成2套用于主桥上塔柱施工的爬模和1套用于引桥墩身施工的爬模，拆装方便灵活。

（3） 工作平台：工作平台共分5层，两个上部工作平台、一个主工作平台、两个下部工作平台。编号从上向下分别为2#、1#、0#、-1#、-2#。

主工作平台0#平台用于调节和支立外侧模，2#、1#平台用于绑扎钢筋和浇筑混凝土，-1#平台主要用于爬升操作，-2#平台用于拆卸锚固件和混凝土修整。

四、液压爬模施工工艺原理

爬模的爬升通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。当爬模架处于工作状态时，导轨和爬模架都支撑在安装在预埋锚锥的锚板上，两者之间无相对运动。退模后，在所浇段混凝土中预埋的锚锥上安装连接螺杆、锚板及锚靴，调整步进装置手柄方向来顶升导轨，爬架附墙不动，待导轨顶升到位并锁定在锚板及锚靴上后，操作人员转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的锚板及锚靴等。解除爬模架上所有拉结，进入爬模架升降状态。调整步进装置手柄方向顶升爬模架，导轨保持不动，爬模架就相对于导轨向上运动。在液压千斤顶一个行程行走完毕后，通过步进装置，一个爬头锁定爬升对象，一个爬头回缩或回伸，进行下一行程爬升，直至完成爬升过程。

爬轨的爬升：

液压爬模爬升：

五、液压爬模的折线爬升

整个施工过程就是反复的提升爬模系统，按部就班进行施工。但是当到达所施工的结构物的结构发生转变时，爬模系统将根据实际情况进行“转角”，其中就包括下塔柱过渡到中塔柱的转换，中塔柱到上塔柱的转换。

1、下塔柱和中塔柱的施工转换

在下塔柱施工到下横梁的底面时，搭设下横梁的支架，铺设下横梁的底模和侧模，同时浇注下横梁的第一次混凝土和下塔柱的最后一次混凝土（高度为2.75m）。爬模上升，爬架上部通过连杆的伸长使爬架上部和模板内倾到与中塔柱的倾角一致，调整安装模板，浇筑中塔柱首节混凝土（高度为4m）和下横梁第二次混凝土；然后将液压爬模系统拆除并重新在下横梁的第一节段混凝土上安装一节爬轨并锚固，接着调整爬架上部所有的杆件角度以满足中塔柱施工要求，安装爬架，进行下一步的中塔柱第二节段模板安装和混凝土浇注；当爬架下部在爬升经过下塔柱和中塔柱交界点时，再调整杆件角度，继续爬升。

这样就顺利完成整个爬模系统的“转角”。

下塔柱和中塔柱的施工转换见：下、中塔柱施工转换图。

2、中塔柱和上塔柱的施工转换

在中塔柱施工到中横梁的底面时，搭设中横梁的支架，铺设中横梁的底模和侧模，同时浇注中横梁的第一次混凝土和中塔柱的最后一次混凝土（高度到中塔柱和上塔柱变坡点位置）。液压爬模上升，爬架上部通过连杆的伸长使爬架上部和模板内倾到与中塔柱的倾角一致，调整安装模板，浇筑上塔柱首节4.5m混凝土和中横梁第二次混凝土；然后移开模板，上升爬轨和爬架并通过连杆的缩短使爬架垂直，最后安装模板和浇筑上塔柱的第二节段的混凝土。

中上塔柱施工转换见：中、上柱施工转换图。

可见，液压爬模系统在施工时，既可以适应像下塔柱到中塔柱时的“阳角”转换，也能适应像中塔柱到上塔柱时的“阴角”转换，非常好的迎合了施工的要求，保证了质量和工期。

下、中塔柱施工转换图

中、上柱施工转换图

六、小结

通过对液压爬模系统的爬升过程的介绍，我们可以了解到该系统模板和背架分离并互相作用，装配整体程度高，可以根据需要拼装以适用于不同形状，能满足不同程度的斜度及折线爬升。通过简单的改造，该液压爬模可以使用到主墩的墩身、下塔柱、中塔柱和上塔柱的施工。

除了本文主要介绍的优越性外，液压爬模系统的模板和爬架采用国标型钢制作，刚度高，整体性好；稳定可靠的液压系统作为模板拆卸和爬架爬升的动力，使用安全可靠度大大提高；采用特制的高强锚固构件锚固于已浇筑的混凝土上，保证了整个系统稳定性。液压爬模施工技术采用液压系统作为模板上升的动力，使模板安装和超作平台安装十分方便快捷；减少了塔机吊转模板和超作平台的作业内容，保证钢筋制安、模板安装和混凝土浇筑形成流水作业，能保证质量的前提下，加快施工速度。根据采用液压爬模施工技术施工类似工程的经验，该施工技术能保证1天1.2～1.5m的塔身施工进度。

相比传统的翻模或机械动力爬模，液压爬模施工技术施工时振动小，无碰撞，模板受力均衡，不易产生变形，因此其施工的砼表面平整度和顺直度更好。特别在象彭溪河大桥的大平面变截面高墩的墩身施工上，技术优势十分明显。

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。