黄冈公铁两用长江大桥桥塔液压爬模施工技术

为 了 增 强 桥 塔 的 美 观 性 ，该 桥 塔 柱 上 、下 游 外 侧 面 均 设 计 了 大 装 饰 槽 ，塔 柱 竖 向 轮 廓 边 设 计 ５０ｃｍ× ５０ｃｍ 大倒 角［２～５］，这 导 致 桥 塔 液 压 爬 模 施 工 难 度
收 稿 日 期 ：２０１３－１２－１１ 作 者 简 介 ：尹 振 君 （１９８２－ ），男 ，工 程 师 ，２００７ 年 毕 业 于 邵 阳 学 院 土 木 工 程 专 业 ，工 学 学 士 （Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｊｕｎｙｉｎ＠１６３．ｃｏｍ）。
只 在 中 下 塔 柱 转 角 处 进 行１ 次 转 换 ，避 免 了 液 压 爬 模 在 高 空 中 多 次 转 换 的 风 险 ；液 压 爬 模 采 用 分 组 整 体 转 换 ，加 快 了 桥 塔 施 工
速 度 。 实 践 证 明 ，该 桥 采 用 液 压 爬 模 施 工 技 术 ，实 现 了 高 效 快 速 化 施 工 目 标 ，且 施 工 过 程 安 全 。
上塔柱外侧面液压 爬 模 轨 道 布 置 间 距 进 行 布 置，其 和边跨侧。
它２个下架体和２个上架体布置在外侧面的主跨侧
（３）中、上 塔 柱 内 腔 也 采 用 液 压 爬 模 施 工，在
和边跨侧。
中、上塔柱内腔塔柱 侧 面 布 置 ２ 个 液 压 爬 模 上 架 体
（３）为了满 足 下 横 梁 和 下 塔 柱 同 步 施 工 需 要， 和２个下架体，液压 爬 模 主 要 作 为 内 模 施 工 的 操 作
体固定在液压爬模 模 板 上 的 大 装 饰 槽、大 倒 角 模 板
如图１所示。
图 １ 整 体 固 定 在 液 压 爬 模 模 板 上 的 大 装 饰 槽 、大 倒 角 模 板
３．２．２ 附 墙 装 置 下 增 加 牛 腿 塔柱 大 装 饰 槽 内 有 肋 条，液 压 爬 模 在 大 装 饰 槽
４３次。按照平均１２ｄ完成１个节段计算，采用６ ｍ 的液压爬模施工比采用５ｍ 的液压爬模施工可缩 短１个月，比采用４ｍ 或４．５ ｍ 的液 压 爬 模 施 工 可 缩短５或４个月。因此研究决定把５ｍ 液压爬模改 进 成６ｍ 液压爬模［２～５］，另外采用１２ｍ 节段钢筋与 ６ｍ 液压爬模配合施工，每安装 １ 次 钢 筋，６ ｍ 节 段 液压爬模就能配套 地 施 工 ２ 个 塔 柱 节 段，以 加 快 桥 塔施工进度。
下塔柱内侧面采用 自 制 小 平 台 翻 模 进 行 施 工，未 使 平台使用，其模板在 爬 模 平 台 上 采 用 分 节 段 翻 模 施
用爬模。
工 ，第 一 次 液 压 爬 模 安 装 时 在 工 厂 整 体 拼 装 ，现 场 整
２ 液 压 爬 模 选 型 通常国内桥塔施工采用的液压爬模施工节段高
度一般为 ４ ｍ 和 ４．５ ｍ。 武 汉 天 兴 洲 长 江 大 桥 施 工 时 ［１］ 研制了浇注 的 节 段 高 度 为 ５ ｍ 的 液 压 爬 模。 由于该桥桥塔高 １９０．５ ｍ，若 能 增 加 浇 注 的 节 段 高 度，减少节 段 浇 注 次 数，将 会 显 著 缩 短 桥 塔 施 工 工 期。因此在 该 桥 施 工 前 期 重 点 对 ６ ｍ、５ ｍ 节 段 液 压爬模进 大 倒 角 模 板 单 独 安 装，桥 模快速施工。附墙装置下增加的牛腿如图２所示。
塔施工时模板需安 装 的 块 数 较 多，影 响 桥 塔 的 施 工
速度。研究确定将大装饰槽和大倒角模板设计成刚
度大的模板固定在 对 应 的 液 压 爬 模 上，避 免 因 桥 塔
大装饰槽、大倒 角 施 工 对 桥 塔 快 速 施 工 的 影 响。 整
（１）中 、上 塔 柱 主 跨 侧 面 和 边 跨 侧 面 分 别 布 置２
爬模下架体和３个 上 架 体，其 中 靠 塔 柱 内 侧 ２ 个 下 个液压爬模上架体和２个下架体。
架体和２个上架体 间 距 按 中、上 塔 柱 液 压 爬 模 主 跨
（２）中、上塔 柱 上 下 游 面 分 别 布 置 ４ 个 液 压 爬
模系统只在下塔柱和中塔柱进行１次整拆和整装转 换过程（上横梁与 上 塔 柱 采 用 异 步 施 工），减 少 桥 塔
图 ４ 桥 塔 液 压 爬 模 轨 迹 布 置 示 意
模 ，采 用 钢 管 支 架 翻 模 施 工 。
液压爬模高空施工过程中多次转换施工风险以及散 拆、散装施工难度，从 而 加 快 桥 塔 的 施 工 速 度 。 ［６～１０］ 桥塔液压爬模轨迹布置如图４所示。
关 键 词 ：斜 拉 桥 ；桥 塔 ；液 压 爬 模 ；选 型 ；改 进 ；施 工 技 术
中 图 分 类 号 ：Ｕ４４８．２７；Ｕ４４３．３８
文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１６７１－７７６７（２０１５）０１－００１８－０５
１ 工 程 概 况 黄冈公铁两用长江大桥是新建武汉至黄冈城际
铁路及黄冈至鄂州 高 速 公 路 的 关 键 性 控 制 工 程，主 桥为（８１＋２４３＋５６７＋２４３＋８１）ｍ 五跨钢桁梁双索 面斜拉桥。该桥桥塔为 Ｈ 形钢筋混凝土结构，采用 Ｃ５５混凝土，塔高（塔座顶面以上）为 １９０．５ ｍ，桥 塔 结 构 从 下 至 上 分 为 下 塔 柱 、下 横 梁 、中 塔 柱 、上 横 梁 、 上 塔 柱 ５ 个 部 分 。 下 塔 柱 高 ３４ ｍ，采 用 单 箱 双 室 截 面，中塔柱高１０５．５ ｍ，上 塔 柱 高 ５１ ｍ，中、上 塔 柱 均采用单箱单室截面，下横梁高 ８ ｍ。 桥塔内、外侧 面均设计大装 饰 槽，桥 塔 竖 向 轮 廓 边 设 计 ５０ｃｍ× ５０ｃｍ 大倒角。桥塔采用液压爬模法施工。
施工过程中快速化施工的需求并确保施工安全，针对桥塔结构特点，选用将５ｍ 节段液压爬模改进 成 ６ ｍ 的 节 段 液 压 爬 模 进
行桥塔施工，并对液压爬模结构进行优化改进，包括整 体 制 作 大 装 饰 槽 和 大 倒 角 模 板 并 固 定 在 液 压 爬 模 上 ，在 大 装 饰 槽 处 附
墙装置下增加牛腿，将塔柱内、外侧面液压爬模上支架后移平台加长５０ｃｍ。通过合理布置桥塔液压爬 模 轨 迹，桥 塔 液 压 爬 模
（６）上 架 体 位 置 和 模 板 的 对 拉 杆 避 开 。
（７）根据桥 塔 每 一 面 的 倾 斜 度，按 最 不 利 施 工
工况对液压爬模结 构 进 行 验 算，确 保 液 压 爬 模 结 构
受力安全。
根据 桥 塔 的 结 构 特 点 及 布 置 原 则，合 理 布 置 下
塔 柱 和 中 、上 塔 柱 液 压 爬 模 轨 迹 ，使 整 个 桥 塔 液 压 爬
的液压爬模的轨道 间 距 进 行 布 置，每 一 个 液 压 爬 模 桥塔施工。中、上塔 柱 液 压 爬 模 轨 道 布 置 应 避 免 布
下架体对应布置１根爬模轨道。下塔柱液压爬模布 置在索导管、环向预应力位置处。中、上塔柱液压爬
置具体如下。
模布置具体如下。
（１）桥塔主跨侧面和边跨侧面各布置 ３ 个液压
模 上 一 起 爬 升 ，液 压 爬 模 上 支 架 正 常 后 移 后 ，大 装 饰 槽模板就会受到塔 柱 肋 条 的 限 制 无 法 爬 升，故 需 将 液压爬模上支 架 后 移 平 台 加 长 ５０ｃｍ，保 证 大 装 饰 槽模板和液压爬模整体爬升时能够顺利通过大装饰 槽 肋 条 ，确 保 桥 塔 的 快 速 施 工 。
３ ６ｍ 节段液压爬模研制及改进 ３．１ ６ｍ 节段液压爬模研制
将５ｍ 的液压爬模改进成 ６ ｍ 的 液 压 爬 模，其 基本结构形式不变，但 需 重 新 对 其 各 杆 件 结 构 进 行 计 算 ，主 要 考 虑 以 下 几 个 方 面 ：桥 塔 液 压 爬 模 混 凝 土 浇 筑 施 工 过 程 中 ，混 凝 土 的 侧 压 力 主 要 通 过 内 、外 模 板的对拉拉杆来承 担，液 压 爬 模 高 度 增 加 后 需 考 虑 承担由于桥塔倾斜 部 分 的 混 凝 土 重 量 的 增 加；液 压 爬模脱模和爬升过 程 中，由 于 浇 筑 节 段 高 度 的 增 加 重 心 上 移 ，应 对 液 压 爬 模 自 身 、液 压 爬 模 风 荷 载 作 用 下以及各液压爬模平台上的荷载等工况的整体稳定 性 的 影 响 进 行 检 算 ；需 根 据 液 压 爬 模 机 位 的 布 置 ，计 算各液压爬模受力情况。 ３．２ ６ｍ 节段液压爬模改进
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世 界 桥 梁 ２０１５，４３（１）
黄冈公铁两用长江大桥桥塔液压爬模施工技术
尹振君 （中铁大桥局集团第五工程有限公司，江西 九江 ３３２００１）
摘 要：黄冈公铁两用长江大桥桥塔为 Ｈ 形钢筋混凝土结构，塔高１９０．５ ｍ，采 用 液 压 爬 模 法 施 工。 为 满 足 液 压 爬 模 在 高 塔
经对比分析，该桥桥塔 高 １９０．５ ｍ，若 采 用 ６ ｍ 的液压爬模施工，桥塔施工划分节 段 浇 注 次 数 为 ３３ 次；若采用５ ｍ 的 液 压 爬 模 施 工，桥 塔 施 工 划 分 节 段浇注次数为３９次；若采用４ｍ 或４．５ｍ 的液压爬 模 施 工 ，桥 塔 施 工 则 要 划 分 节 段 浇 注 次 数 多 达 ４９ 或
下塔柱液压爬模平面布置示意如图５所示。 ４．３ 中 、上 塔 柱 液 压 爬 模 布 置
根据中、上塔 柱 内 倾 斜 度 相 同，在 中、上 塔 柱 每
４．２ 下 塔 柱 液 压 爬 模 布 置
个面上布置相同数 量 的 液 压 爬 模 轨 道 和 架 体，液 压
下塔 柱 液 压 爬 模 布 置 根 据 中、上 塔 柱 对 应 面 上 爬模通过轨道从中 塔 柱 底 往 上 塔 柱 爬 升，直 到 完 成
和 爬 升 时 摩 擦 力 等 相 关 荷 载 ）。
（４）上 架 体 用 于 后 移 模 板 ，通 常 １ 块 模 板 配 置 ２
榀上架体，超过 ４ ｍ 宽的大模板配置不少于 ２ 榀的
上架体。
（５）上、下架 体 在 竖 直 方 向 不 能 处 于 同 一 直 线
上 ，否 则 导 轨 不 能 提 升 。
侧面和边跨侧面液压爬模轨道间距进行布置。
模上架体和４个下 架 体，其 中 ２ 个 液 压 爬 模 下 架 体
（２）下塔柱外侧面布置６ 个液压爬模下架体和 和２个上架体布置 在 大 装 饰 槽 内，另 外 ２ 个 液 压 爬
６个上架体，中间４个轨道和 ４ 个 上 架 体 间 距 按 中、 模下架体和２个上架体分别布置在大装饰槽主跨侧
６ｍ 节段液压爬模改进后结构示意如图３所示。
图３ ６ｍ 节段液压爬模改进后结构示意
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世 界 桥 梁 ２０１５，４３（１）
４ 液 压 爬 模 布 置
４．１ 液 压 爬 模 布 置 原 则 及 爬 模 轨 迹
液压爬模布置的原则如下。
（１）根据桥 塔 结 构 特 点，合 理 布 置 液 压 爬 模 轨
内无法爬升。根据 大 装 饰 槽 结 构 特 点，采 用 在 大 装 饰槽内的液压爬模 附 墙 装 置 下 增 加 牛 腿，使 大 装 饰 槽内液 压爬模架体和对应的塔柱内 、外侧面的其 它
图 ２ 附 墙 装 置 下 增 加 的 牛 腿
３．２．３ 液 压 爬 模 上 支 架 后 移 平 台 加 长 大装 饰 槽 模 板 固 定 在 塔 柱 内、外 侧 对 应 液 压 爬
迹 ，尽 量 减 少 液 压 爬 模 在 高 空 中 转 换 次 数 。
（２）液压爬 模 轨 迹 布 置 时，注 意 液 压 爬 模 预 埋
件 不 要 与 主 体 结 构 、临 时 结 构 的 位 置 冲 突 。
（３）每榀下架体顶升 力 为 １００ｋＮ，每 面 下 架 体
数量要确保承载顶 升 时 的 全 部 荷 载 （包 括 自 重 荷 载
黄冈公铁两用长江大桥桥塔液压爬模施工技术 尹振君
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大 大 增 加 ，因 此 需 将 液 压 爬 模 结 构 进 行 改 进 。
液压爬模架体在同 一 倾 斜 面 和 高 度 上，保 证 了 塔 柱
３．２．１ 大 装 饰 槽 和 大 倒 角 模 板 设 计
液压爬模爬升时能 够 整 体 爬 升，确 保 了 桥 塔 液 压 爬