63液压爬模施工工法

液压爬模施工工法

GGG(鲁)C2063-2008

刘深远杨荣泉侯福金闫宗山万雨帆（山东省路桥集团有限公司山东省公路桥梁建设有限公司）

工艺，兼备滑模和翻模的优势，质量可靠，操作方便。

2．工法特点

2.1.自动爬升。爬模由液压系统驱动，可沿导轨上下交替爬升，能整体快速到位，故无需再用塔吊。

2.2.加工简单，机械化程度高，劳动强度低，安全系数大，施工速度快，墩身外观质量好。

2.3.施工技术容易掌握，工人稍加培训就可以熟练上岗。

2.4.采用附壁爬靴支座爬升，无需再设置爬升预埋件，故能节省钢材。

2.5.施工质量好。采用爬模施工，随时可进行水平、垂直、扭转精度观测，混凝土灌注质量也易于控制。

2.6.爬模施工的主要工序都实现了机械化作业，操作简便，易于管理。

2.7.综合效益高。爬模施工周期短，省劳力，不需要其它起吊设备，故比滑模和组合模使用的机械少，钢材消耗也小，故大

大降低了工程造价。

2.8.通用性好，爬架稍加改造就

可以适应不同的墩柱的形式，可以大

大节约施工成本。

3. 适用范围

本工法适用于铁路、公路桥的

圆形、圆端形变坡变曲率墩和顶帽，

以及烟囟、筒仓、水塔等高建筑的施

工。

4. 工艺原理

爬模是以钢筋混凝土墩壁作为

承力结构，以导轨为导向，以其上的

液压油缸作动力使模板上升。油缸带

有液压锁定装置，它能自动锁闭油缸。模板系统采用双曲可调大模板及支撑系统。

5.施工工艺和操作要点

液压爬模是为索塔施工而设计的模板及工作平台体系，其功能是用于完成索塔施工，为索塔施工提供模板和工作平台。

5.1爬模结构简介

5.1.1构造形式选择

根据爬模的使用功能，将其分为模板系统、工作平台系统和爬升系统三大部分，其中模板系统用于混凝土浇筑，爬升系统用于爬模体系的转移爬升，工作平台系统为施工人员提供安全的操作平台，也用于索塔小型施工机具的摆放场所(如右图)。

5.1.2液压爬升系统

爬升系统包括爬架、预埋件、锚固件、悬挂件、自锁提升件、爬升导轨、支撑轮、液压设备等。预埋件采用预埋套筒连接；导轨用H250×150型钢；爬升千斤顶最大行程60cm，最大顶升力25t，每套爬模配置八台千斤顶，两台油泵，一个操作控制箱。

5.1.3模板系统

模板分直面模板和圆弧面模板两种，面板均采用芬兰产18mm维莎板，背面用20×8cm

木工字梁，以减轻自重，增大模板刚度。直面模板木工字梁外横向用2[25a 槽钢做背带，每侧模板共设置5道，竖向用5根H 25型钢连成一体，其中两根H 型钢座落于0#

工作平台的水平滑轨上，模板可在0#

平台的滑轨上做水平移动，每个侧面的模板均由四根可调螺旋杆支撑，调节此四根杆可使模板沿

下支撑点旋转；模板下端由两根可调螺杆支撑，旋转此杆可以竖向调节模板，

5.1.4工作平台

本系统共设置五层工作平台，自上而下分别为2#

、1#

、0#

、-1#

、-2#

，平台除内侧面2#

上铺4cm 如图2所示。

1#

构形式与2#

0#

1.5m 。

-1#

平台2184

12325

2750

380

38021×450691

3510

图3：工作平台外观图

图2：模板竖向支撑图

劲性骨架制作斜拉索套筒制作

拆除、清理模板

斜拉索套筒调整定位劲性骨架安装混凝土凿毛、清理

式，平台与塔柱混凝土表面的距离为5cm。

-2#平台为活动平台，用于塔柱环向预应力的张拉、压浆和混凝土的养护等工作。距-1#平台间的距离可以调节，每个平台用四根最大链长为15m的导链悬持，另加四根保险钢丝绳，相邻平台之间用绳索连接，外侧为全封闭钢护栏，外挂安全网，因此层平台上放置千斤顶、油泵等张拉设备，承载较重，故本层平台做了加强，平台纵向为两根[20槽钢，横向用[10槽钢相连。

5.2. 施工工艺流程

索塔施工内容包括：爬模安装、行走与拆除、钢筋绑扎、预应力管道、劲性骨架及斜拉索套筒安装，模板支立与拆除、混凝土浇筑与养护、预应力张拉、压浆等。施工工艺流程见图5。

5.2.1.爬模安装：

现以中塔为例介绍爬模的安装过程，用爬模施工的为横梁以上的即上塔柱部分，共分23个节段，前21个节段每段施工高度为4.5m,最后两个节段施工高度分别为2.65m和4.26m。在下塔柱及横梁施工完成后，即进行爬模安装工作。

1.在横梁施工完成后，在横梁顶面即塔柱内侧面安装外侧模板及1#工作平台，外侧面及两圆弧面安装外侧板、1#、0#及-1#工作平台。

2.直面内侧模板用塔吊提升到下一节段安装，在外侧平面及两圆弧面安装爬轨及液压设备，用千斤顶驱动爬架上升到第二节段，就位后安装-2#平台。

3.上塔柱第二节段混凝土浇筑完成后，安装内侧平面的爬轨及液压设备，模板爬升到第三段后，安装-2#及2#工作平台。爬模即全部安装完毕。

2.2.2.爬模爬升操作

爬升步骤及操作详见图6、7。

在用于爬模施工的第一节塔柱钢筋绑扎完成后，安装锚固件、爬架、工作平台及模板。第一节段混凝土浇筑完成后，按如下步骤操作，逐段完成塔柱施工。

1.模板外移

混凝土强度达到标准强度的40%或20Mpa后，即可将模板对拉螺杆松开，将内模拆除。将外模支撑杆放松，拖动外模向外滑移50cm左右，并将外模清扫干净并涂刷脱模剂。

2.导轨爬升

1).导轨爬升前应作好以下工作。

A.爬升前清除爬架上不必要的活动荷载。

B.将爬升导轨底部支撑脚垂直顶塔身混凝土上，并旋转与表面顶紧。

C.将爬架下方的支撑杆松开，使支撑轮与爬升导轨紧密接触。

D.将自锁提升件的转达向开关转向下位。

E.检查爬架与其它固定物是否有挂靠。

F.检查液压油泵的电缆长度是否足够。

G、爬架爬升时，液压油泵由专人操作，其它人员负责观察。

2).经确认爬架爬升准备工作已完全符合要求后，启动液压油泵，千斤顶施力后、开始爬架的爬升。

3).爬架爬升时，爬架-1、0号平台各安排1人观察。

4).千斤顶每一个行程在轨道顶升两个格，观察人员确认自锁提升件的卡锁与爬升导轨锁紧后，才可进行下步操作。

5).当爬架顶升到位后，及时插上安全销，与锚固件锁紧。

6).关闭液压油泵阀门、切断电源，完成爬架的顶升工作。

7).旋转爬架下方的支撑杆与混凝土面顶紧。

4.模板就位

爬架爬升到位后，将外模内移，底部与前一节段混凝土面贴紧，上部用全站仪精确定位后，将模板临时固定。安装内模后，穿对拉螺杆并将内外模连成整体，用全站仪再次复核定位后，用对拉螺杆将内外模加固成整体，并将外模支撑杆旋紧。

5.2.3.爬模拆除：

塔柱施工完成后即可将爬模拆除，用塔吊辅助，拆除顺序为：施工机具及设备→内模→2#平台→外侧模及1#平台→-2#平台→爬升导轨、千斤顶及自锁提升件→0#及-1#平台→锚固件及预埋套筒。

5.2.4.施工工艺

1.劲性骨架

加工：劲性骨架按《劲性骨架》设计图在加工场分节加工，场地上用型钢焊出定位框，防止骨架焊接时变形。

安装：骨架加工完毕，用油漆在四个侧面的上下横撑上标记出中心点。骨架用平车运至现场，由塔吊吊装就位。

2.斜拉索锚管安装

锚管套筒采用壁厚10㎜的无缝钢管，现场加工。安装前先按预定位置将锚管安装于劲性骨架上，预留一定调节空间，随劲性骨架一块吊装就位。劲性骨架焊接牢稳后，在骨架上定出锚管附着点位置，用导链辅助调整锚管精确就位，位置准确后用钢板将锚管与劲性骨架焊接牢靠。

锚管安装完毕后，用全站仪进行复测，保证斜拉索锚固中心点高程偏差不超过±10mm，

轴线偏差不超过±5mm。

3.钢筋

钢筋在加工场下料制作，现场绑扎成型。主筋采用墩粗直螺纹接长，每根长4.5m，相邻钢筋接头错开1m，其他钢筋用铁丝绑扎。

4.预应力安装

为平衡斜拉索产生的水平分力，在上塔柱斜拉索锚固区设置环向预应力钢束，采用极限拉应力为1860Mpa的高强钢绞线。环向预应力包括1号束φJ15-12和2号束φJ15-4钢束，1号束采用15-19

5.

控制在3～4

6.

用两端张拉，在塔桩两侧面对称进行；2号束为直线索可在一端左右对称张拉。环向钢束先用穿心斤逐根预紧，张拉至控制张拉力的15%，再用大吨位千斤顶整体张拉。ΦJ15-12钢束用250吨千斤顶张拉，ΦJ15-9钢束用200吨千斤顶张拉。

张拉在爬模的最下层工作平台上进行，该平台工作高度可以调节，范围为1-5米，可保证下一节段的预应力束完全得到张拉。

在预应力张拉完成后，用与塔柱同标号的水泥砂浆封锚，预留出压浆孔道，砂浆强度达到要求后即进行压浆。1号束采用真空辅助压浆技术施工，2号束采用普通压浆工艺。压浆

设备放置在塔吊附着上，随塔吊附着上升，保证最大压浆高差不超过30m。

6. 材料与设备

爬升及主要钢结构件用16Mn钢材；模板面板采用进口wisa板，木工字梁，工作平台用用4cm木板；机加工件采用40铬；其它辅助结构采用Q235钢材。

使用的机械设备见下表：

机械、设备表

7.质量控制

质量控制是施工的重点，控制好施工质量是工程成败的关键。按以下原则控制质量。

8.安全措施

8.0.1.进行安全教育。建立健全各项规章制度，加强岗位责任制。严格施工纪律，严格按规程操作。

8.0.2.参加高空作业，人员必须有特别作业证书，严禁带病上岗。高空作业必须设置安全网，工人穿戴安全帽、施工鞋、安全带。

8.0.3.设立施工作业警示区，严禁非施工人员及车辆进入施工现场。

8.0.4.遇有大风、暴雨天气需停止施工，注意保护电源，防止漏电。

8.0.5.严禁乱抛掷杂物。

8.0.6.塔吊司机要经培训考核，持证上岗；定期检查各种限位开关，起重机钢丝绳、卡环如有损坏及时更换。

8.0.7.塔吊设专人指挥，禁止超负荷起吊。

8.0.8.高处作业应遵守以下规定：

1)悬空高处作业设有可靠的安全防护措施。从事高处作业人员要定欺体检，发现不适病症，不得从事高处作业，严禁酒后高空作业。

2)高处作业所用的梯子不得缺档和垫高，同一架梯子不得二人同时上下，在通道（或平台）使用梯子应设置围栏。

3)高处作业与地面联系，应有专人负责，或配有通讯设备。

4)运送人员和物件应有可靠的安全装置，严禁人员乘坐运送物件的吊栏。

9. 环保措施

在实施过程中，应遵照执行的国家和地方（行业）有关环境保护法规中所要求的环保指标，加强文明施工管理。

爬模施工中，液压设备要加强保养，不能污染梁体和施工场地的水体和山体等。

施工过程中产生的垃圾应该分类处理，不能随意丢弃。

10.效益分析

综合评述：主要经济技术指标对比表

索塔采用爬模施工，首节节段的施工高度为4.2m，未段施工高度为2.6m，标准段施工高度为4.0m。共分49个节段施工，根据施工需要和主塔的结构情况共分四个阶段：下塔柱

施工阶段（标高27.000～50.000m），包括塔座、下横梁施工阶段（横梁高6.0m）、中塔柱施工阶段（标高50.000m～159.370m）、上塔柱施工阶段（标高159.370m～224.000m）。