清水浦大橋(原甬江特大橋)是浙江省寧波市繞城高速公路東段的一座特大型橋梁,全橋設(shè)雙塔,塔型采用雙菱形聯(lián)塔,塔高 141.5m。下橫梁以上部分塔柱內(nèi)外側(cè)面橫橋向斜率 1/9.600,下橫梁以下部分塔柱外側(cè)面橫橋向斜率1/3.833,內(nèi)側(cè)面橫橋向斜率 1/2.963,左右幅成對稱布置。
橋梁所處地理位置氣象條件比較復雜,對主塔施工安全和施工進度影響最大的是暴雨和臺風。施工單位采用 HF-ACS 100 型液壓自動爬模系統(tǒng)進行主塔施工,取得了超預期的成績,被業(yè)主譽為繞城東段建設(shè)工程中的形象工程、樣板工程。
ng>液壓爬模系統(tǒng)的特點ng>
該系統(tǒng)由大面積模板體系、爬升主體及鋼結(jié)構(gòu)工作平臺構(gòu)成。大面積模板體系通過鋼梁結(jié)構(gòu)與爬升主體相連,爬架剛度大,工作平臺穩(wěn)定可靠,塔、墩線性易于控制,能有效保證施工質(zhì)量。
液壓自動爬架設(shè) 5 個工作平臺,平臺之間采用固定扶梯相連,在同一平面上、平臺間連成一條貫穿的通道,為防止火災發(fā)生,在每層平臺面板上均放置滅火器。每層平臺均設(shè)有安全護欄和安全網(wǎng),為高空施工作業(yè)提供可靠的安全保障。
爬升裝置采用全液壓操作系統(tǒng),由油缸驅(qū)動,自動化程度高,操作十分快捷,施工過程中無需其他起重設(shè)備,爬升速度快,安全系數(shù)高,方便完成提升工作。
結(jié)構(gòu)施工誤差小,模板的定位、調(diào)整方便,糾偏簡單,施工誤差可逐層消除。當施工現(xiàn)場風速小于等于 20m/s(8級)時,均可正常作業(yè)。
ng>工藝原理ng>
液壓自動爬模系統(tǒng)爬升的工作原理如下:起始澆筑段中,按照設(shè)計位置埋設(shè)錨錐并保證其位置準確。混凝土達到強度要求后拆模,以起始段中預埋的錨錐為支點拼裝系統(tǒng)。調(diào)整模板位置,保證定位精度,埋設(shè)錨錐并進行澆筑工作。拆模,操作動力裝置控制器爬升軌道,使其上部與掛在預埋錨錐上的懸掛件固接,固定爬升軌道。操作動力裝置控制器爬升爬架,帶動系統(tǒng)爬升至下一工作節(jié)段。支模并重復上述工作流程。
ng>施工工藝流程及操作要點ng>
爬架系統(tǒng)包括爬升裝置、模板移動支架、懸吊裝置、外爬架、內(nèi)爬架、液壓系統(tǒng)等通用部件及部分“非標準件”組成。
ng>爬模預拼裝ng>
將爬頭與承重架用銷軸可靠連接 ;將下支撐與承重架用螺栓可靠連接 ;將步進裝置上爬箱與爬頭和液壓缸分別用銷軸可靠連接 ;將錨板固定在預埋錨錐位置 ;將錨靴掛在錨板上,用限位銷限位。將承重銷軸插入錨靴固定孔中;
將預拼裝好的部件掛在承重銷軸上;插入安全銷軸,鎖定爬頭位置。
ng>爬模的現(xiàn)場安裝ng>
外爬架的拼裝外爬架由上爬架和下吊架兩部分組成。爬架從下到上分為 -1、0、+1、+2、+3 工作平臺。-1 層:主要用于錨錐的拆除及修飾塔肢混凝土表面。0 層:為爬升裝置的操作平臺。
+1 層、+2 層:主要用于模板的安裝、調(diào)整、拆除,錨錐的安裝。
+3 層(頂層):主要用于未澆混凝土段的塔肢鋼筋綁扎處理及混凝土澆筑時的工作平臺。按照設(shè)計施工圖拼裝上爬架和下吊架,并按施工工藝圖逐步進行系統(tǒng)的總體拼裝,將預拼裝好的部件掛在錨靴上。
軌道安裝在下一節(jié)段安裝錨板錨靴 ;調(diào)節(jié)下支撐,調(diào)整步進裝置上爬箱橫向位置 ;將軌道撐腳用銷子可靠連接在爬升軌道上;在軌道上插入楔形板,吊起軌道 ;穿過下一節(jié)段錨靴 ;軌道穿過爬頭及上爬箱;軌道穿過下爬箱;下放軌道至楔形塊卡在下一節(jié)段錨靴上;將下爬箱與油缸用銷軸可靠連接;安裝步進裝置擺桿、彈簧復位器等;旋轉(zhuǎn)軌道撐腳,使其支撐在混凝土面上。
移動模板支架的拼裝與調(diào)整移動支架的主要功能是 :澆筑混凝土時,安裝和支撐模板并承受部分混凝土側(cè)壓力;混凝土澆筑完畢后,通過支架上齒輪齒條帶動固定在支架上的模板整體脫模,并可讓出足夠空間進行模板維護工作。移動模板支架現(xiàn)場拼裝需嚴格按照設(shè)計要求,主要程序包括:預拼裝、整體拼裝、模板的調(diào)整、定位與脫模。
ng>液壓系統(tǒng)的安裝與調(diào)試ng>
液壓系統(tǒng)由液壓動力站、快換管路、液壓缸和電控及其操作系統(tǒng)等幾個主要部分構(gòu)成。
拼裝主要步驟將液壓系統(tǒng)各組件分別依照技術(shù)文件圖樣的要求安裝在爬架上;連接液壓管路系統(tǒng) ;連接電控系統(tǒng) ;起動液壓系統(tǒng),檢驗其功能及密閉性能;系統(tǒng)調(diào)試 ;系統(tǒng)減壓、管路拆除。
系統(tǒng)調(diào)試按照液壓系統(tǒng)說明書加入液壓油至油箱液位計上限;
系統(tǒng)通電,檢查控制柜信號燈指示是否正常;啟動液壓泵電機,觀察液壓動力站壓力、油溫信號指示是否正常。當油溫低于 25℃時,應(yīng)讓液壓泵在液壓缸不工作的狀況下運行約 15min,直至油溫升至 25℃。液壓泵穩(wěn)定運行后壓力表指示應(yīng)穩(wěn)定在 20MPa。打開液壓缸上所有雙向球閥,關(guān)閉流量控制閥。再半開流量控制閥,用螺旋鎖保護。打開液壓缸排氣孔排盡所有液壓缸內(nèi)空氣。檢查系統(tǒng)管路正確連接,檢查所有液壓缸同步運動,檢查螺旋接合點緊密,在縮回和伸長液壓缸情況下分別有壓維持 20s。
ng>液壓爬模標準爬升程序ng>
爬升軌道將錨板錨靴安裝在下一節(jié)段預定位置上,確保限位銷固定住錨靴 ;將步進裝置擺桿朝上,安裝好彈簧復位器,打開液壓系統(tǒng)雙向球閥;檢查確保下支撐撐住混凝土表面;
同時爬升軌道大約 0.5m ;抽掉軌道上的楔形塊 ;爬升所有軌道至距錨靴下邊緣10cm 左右;關(guān)閉所有液壓缸雙向球閥;
分別打開液壓缸雙向球閥,逐根爬升軌道 ;將每根軌道分別對準爬靴,爬升軌道至爬靴頂上方,并使軌道楔形塊插孔處于爬靴頂上方約 5cm ;插入楔形塊 ;將步進裝置上爬箱的擺桿打向下邊(即爬升爬架時的位置);伸長液壓缸 ;
縮回液壓缸 ;關(guān)閉液壓缸雙向球閥;拆除已空出來的錨板錨靴 ;將軌道撐腳撐在混凝土面上。
爬升爬架放松下支撐,使之距混凝土面 12cm 左右;檢查并確保所有步進裝置擺桿朝下;打開所有液壓缸雙向球閥;抽掉錨靴安全銷軸;爬升爬架 ;插入錨靴安全銷軸并鎖定;
使下支撐撐住混凝土面;縮回所有活塞連桿;關(guān)閉所有雙向球閥;切斷液壓動力站電源。
ng>液壓爬模系統(tǒng)的維護ng>
模板面板在儲存時,要避免暴曬雨淋,切割和鉆孔后用防水油漆封邊。施工完一個節(jié)段,要及時清理模板表面,對沉頭螺栓處重新涂刷油性膩子。吊運模板時,注意不能碰壞模板,特別是板面。動力裝置的維護詳見《液壓系統(tǒng)使用說明書》。
ng>質(zhì)量控制ng>
ng>預埋件ng>檢查錨錐、精軋螺紋鋼之間的連接。按照設(shè)計位置,將錨錐定位板用 6-φ2.5 圓釘子釘在模板相應(yīng)位置上,將錨板定位塊用木螺釘固定在模板相應(yīng)位置上。預埋前,現(xiàn)場技術(shù)員應(yīng)檢查其是否完全進入錐形螺母。預埋時,嚴禁采取電焊固定方式。
模板施工模板拼裝嚴格按照模板設(shè)計要求,對槽鋼背楞安裝質(zhì)量、木工字梁固定和面板的外形尺寸、平整度嚴格控制。
模板安裝質(zhì)量保證每次模板安裝前,應(yīng)通知測量測放相應(yīng)施工節(jié)段的模板頂標高;模板按測量所放理論位置安裝到位后,應(yīng)及時通知測量復核;應(yīng)確保模板下口與已澆節(jié)段混凝土的結(jié)合嚴密,需貼雙面膠護縫以免向外滲漿,同時應(yīng)保證模板間接縫嚴密;模板對拉桿安裝時,應(yīng)確保端部塑料套與模板的結(jié)合嚴密,同時應(yīng)使拉桿處于拉直狀態(tài)。
模板施工質(zhì)量保證澆筑過程中應(yīng)派專人觀察模板的變形及偏位情況并做出及時處理。振搗不得接觸到模板板面,泵管等移動時也不能撞擊到面板上,以防面板被損壞。澆筑完成后,將模板外側(cè)殘余混凝土及時清除,減小對模板的污染。模板拆除后,及時對模板進行檢查,發(fā)現(xiàn)問題需及時修補,以免影響后續(xù)混凝土澆筑質(zhì)量。