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中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司 辽宁省 116033
摘要：本文主要分析了液压自爬模在南淝河大桥主塔施工的具体方法和具体流程，论述了施工过程中需要关注的要点，提出了安全施工的方案和具体的措施，希望能够为今后高耸建筑物施工提供参考与借鉴。
关键词：液压自爬模；主塔；施工方法
一、前言
在液压自爬模的施工过程中，如果没有关注施工的具体要点，很容易导致施工出现各种问题，所以，做好液压爬模施工工作非常有必要，必须要在施工的每一个环节都进行科学的安排。
二、工程概况
南淝河大桥全长764.5米，为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主塔采用船帆式钢混组合式桥塔。其中主塔柱自承台以上为112m，桥面以上塔高91m.下塔柱为增加防撞能力而采用实心断面。从塔底至塔顶，桥塔横向宽度自承台向上14m范围内从6.0渐变为4.0m，自承台上14m至塔顶均为4.0m；主塔纵向宽自承台至塔顶从8.0m渐变为6.0m。上塔柱空心段横桥向壁厚1.0m，纵桥向1.2m，桥塔横向壁厚由1.5m渐变至1.0m，顺桥向自承台顶20.5m～42.5m范围内，桥塔壁厚由2.817m渐变至1.2m。主塔设置一道横梁，横梁采用箱形截面，中心梁高6.0m。
三、总体施工工艺
1、施工方法
本系统根据大桥主塔塔身施工的具体要求及相关技术条件采用两套液压自动爬模系统，专用于主塔塔身施工，本系统爬模标准施工节段高6m。
根据液压爬模施工高度，以及索塔结构特点将塔柱共分21个节段施工。下塔柱1、2、3节段高度为5m、5m、4m，塔柱第4～17节段高度均为6m，18～21层高度分别为4m、3.462m、5.5m、1.038m。根据横梁位置以及塔柱结构特征，先施工塔柱，后施工横梁，塔梁异步施工。
外模板设计高度为6.15m，其中，把下方0.10m当新旧砼面的压踏脚，上方处0.05m以防止砼浆水溢出后，造成砼表面以及工作平台的污浊。液压爬模与塔柱外模板配套进行使用。从承台顶到塔顶，基本上总的爬升中的工作周期要19次。
2、液压爬模工作的施工流程以及施工原理
导轨是要通过依靠着附在爬架上的液压油缸进行提升，导轨提升到位后与上部爬架悬挂件连接，模板体系与爬架要通过顶升液压油缸沿着导轨来进行爬升。
液压自动爬模系统爬升工作原理有以下几点：
⑴、在起始浇注段中，要按照设计的位置进行锚锥埋设，同时要确保位置的准确性。
⑵、在砼的强度达到规范要求强度后，进行拆模，以起始段中预埋的锚锥作为支点拼装系统。
⑶、对模板的位置进行调整，以确保定位的精度，同时还要浇注，并且进行锚锥埋设。
⑷、拆模，操作动力装置控制器爬升轨道，使其上部同挂在预埋锚锥上的悬挂件固接，以此固定爬升轨道。
⑸、操作的动力装置控制器爬升爬架，以此更好的带动系统爬升以下一节段工作。
⑹、支模，并且按上述工作流程重复工作。
3、塔柱液压爬模施工步骤
第一步：塔柱第2节段施工时预埋爬架埋件（以后每节都需预埋爬架轨道埋件）。
第二步：塔柱第2节段模板拆除完后，安装液压爬模提升系统；塔柱第3节段钢筋绑扎完后依次安装液压爬模的模板系统、上吊架及施工平台，模板安装调试好以后浇注第3节段混凝土。
第三步：塔柱第3节段混凝土浇注完后，混凝土凿毛养护、绑扎第4节段钢筋。
第四步：塔柱第4节段钢筋绑扎完后（同时混凝土强度须达到10MPa以上），开始拆除第3节段模板，下吊架在第5节段完成后安装。修补混凝土表面，处理接缝，安装爬架轨道。一切准备就绪后顶升爬架，安装模板，浇注第4节段混凝土。
第五步：绑扎塔柱第5节段钢筋，爬升爬架到第3节段，浇注第5节段混凝土；以此类推施工至第21节段混凝土。
第六步：塔柱第21节段施工完后拆除爬模系统。
四、液压爬模系统结构
1、主要性能及技术参数
本系统由大面积模板体系，爬升主体及钢结构工作平台构成。大面积模板体系通过钢梁结构与爬升主体相连，液压自动爬架设6个工作平台。平台之间采用固定扶梯相连，在同一平面上，平台间连成一条贯穿的通道，为防止火灾发生，在平台面上设置防火板或钢格栅。单个爬升装置的承载力为150kN。
爬升装置由油缸驱动，操作十分方便快捷，液压顶升系统依靠多台液压油缸、相关的控制部件组成，方便地完成提升工作。
在塔柱施工过程中，设置在一周的爬升装置均同步爬升，带动大面板模板共同均匀上升。单个油缸通过控制调节器相互协调同步工作。另外，液压油缸配备了防止油管破裂的安全装置。
图1 架体结构示意图
2、系统结构及其功能
2.1、移动模板支架
⑴、主要功能
浇筑砼时安装和支撑模板并承受部分砼侧压力；砼浇筑完毕后，通过支架上齿轮齿条带动固定在支架上的模板整体脱模，并可让出足够空间，进行模板维护工作。
⑵、构造形式
由型钢通过销轴及螺栓连接将主要通用构件组成一个可拆装式的三角稳定支撑体系。主要通用构件：竖围檩、横梁、可调撑杆及实现支架移动的齿轮齿条等。
3.2、外爬架
⑴、功能
外爬架由上平台架体和下平台架体两大部分组成。
上爬架拼装后构成模板的安装、调整、拆除，锚锥的安装及未浇砼段的塔肢钢筋绑扎处理的工作平台的支架；下平台架体拼装后构成爬升装置操作，锚锥的拆除，塔肢砼表面修饰及设置电梯入口的工作平台的支架。爬架从下到上分为共六层工作平台： 主工作平台下面悬挂爬升操作平台（5号平台）、修饰平台（6号平台）、支撑模板操作平台（2、3号平台）、钢筋绑扎平台（1号平台）。
⑵、外爬架构造
上爬架是由若干基本单元构件（包括竖杆、横梁和可调斜杆等）拼装而成，采用螺栓和销轴连接，整个上爬架支撑在分配梁上翼缘板设的支座上。下吊架所有部件均为拼装构件，采用螺栓和销轴连接，整个下平台架体在分配梁下侧位置。
3.3、液压系统
系统由液压动力单元、快换管路、液压缸和电控操作系统等几个主要部分构成。
⑴、液压动力单元
动力站由泵组、油箱系统、阀组、压力及流量控制系统和电器操作控制几个模块部分组成。泵组采用立式电机将泵沉入油箱中；液位、油温、压力值信号分别置于油箱系统和电气控制箱上；采用管路集成块将控制阀集成为一个阀组或阀站以减少配管，便于操作维护，提高系统可靠性；冷却采用带风扇电机的风冷却器以提高散热功率。
⑵、管路系统
动力单元内的管路布局基本固定，动力单元外的管路全部采用钢丝软管，而且各液压缸与主油路，主油路与动力站之间均采用开闭式的快换接头，有利于它们之间的拆卸隔离、安装组合，各液压缸油路上安装有液压锁，确保管路在失压时系统安全。
⑶、液压缸同步运行及其安全自锁保护
液压缸采用并联负载刚性连接的同步方法，并在运行前，三位四通电磁换向阀处于中位回油状态，以减少启动电流。在液压缸承重腔油口配置有防管路破裂阀，系统工作转换、停止或中断时，液压缸承重腔油口可快速封闭保压，以保证系统的安全。
⑷、系统操作控制
系统动作操作控制是独立的，液压缸不运动时系统卸荷，降低功率消耗，起动时系统卸荷起动。当油箱油温高于70℃，液位低于液位下限时控制系统停机并鸣示，当冷却器出口温度高于47℃，其温控开关启动冷却器风扇电机运行，而当油箱油温低于10℃时，控制系统卸荷，并由泵泵油循环加热。各项电控操作集中于控制面板上，用按钮操作。
五、液压爬模安全施工措施
⑴、爬模的结构设计和附墙的结构设计必须根据现场的施工条件来验证刚度、强度和其稳定性，确保满足施工中爬架的最大荷载和风载，并且要保留足够的安全系数。
⑵、模板及爬架的最高点必须设置避雷装置，保证其与塔身结构的接地环网具有可靠的连接。
⑶、附墙结构及爬模运抵现场首先要进行试拼，并要对超载试压进行检验，以此确定其中最不利荷载组合的稳定性及极限强度，确定进行施工中的模板以及爬架上的设备还有材料的重量、数量及分布。
⑷、模板、爬架施工要实行定员定岗制度。控制人员的数量和设备、材料重量。爬架上不得堆放重物及大型设备。零星材料、小型设备的放置要有规则，重量应严格控制，且须技术人员同意，避免爬架上超荷载或荷载分布不均衡而引起爬架倾覆及局部破坏。
⑸、必须随时监测附墙结构支承杆的受力情况，确保附墙结构支承杆的受力可靠。
⑹、外爬架的安装应先用塔吊将附墙架吊装固定在原模板的对拉螺杆上，固定的爬架螺栓应经检验后使用，然后一节一节装主爬架。每一组爬架组装好后，再进行爬架与爬架之间的连接，使之横向形成一个整体。爬架安装完毕，立即挂上安全网。
⑺、爬架上的活动脚手架采用翻板式。其端头靠近模板或塔身墙面，避免在爬架高度内形成“小高空”，保证操作人员安全。工作人员站在活动脚手架出处作业时，脚手架应牢固，脚手板要用铁丝固定。
⑻、为了确保爬架在爬升过程中始终保持垂直、平衡、稳定爬升，爬架之间必须设置限位轨道和滑轮，在附墙上对接螺栓上脱离开后，立即用丝杆调整滑轮，使之与于墙面贴贴紧。
⑼、爬架爬升时，应先检查吊装用的绳索、吊环、卡具即每块模板上的吊扣是否完整可靠，且应先拆除一切临时支撑，经全面检查后清理方可起吊。
六、结束语
总而言之，为了可以提升液压爬模施工的效果，必须要针对施工的具体方法展开分析，同时，还应该明确施工如何科学的开展，在此基础上，应该明确施工的各个环节应该采取的具体流程和对策，只有这样才能够提升施工的质量。南淝河大桥主塔采用的液压自爬模体系进行高塔柱施工的工艺，其工艺合理，可靠、安全、操作性强，主塔实体质量经检测各项指标均符合设计及规范要求。
参考文献：
[1] 田辉.高大模板支架坍塌事故原因分析与对策探讨[J].建筑.2009（14）：：7-79
[2] 胡文俊，林强，江海.液压自爬模在忠县长江大桥11号墩主塔施工中的应用[J].世界桥梁.2009（02）：48-50
摘要：本文主要分析了液压自爬模在南淝河大桥主塔施工的具体方法和具体流程，论述了施工过程中需要关注的要点，提出了安全施工的方案和具体的措施，希望能够为今后高耸建筑物施工提供参考与借鉴。
关键词：液压自爬模；主塔；施工方法
一、前言
在液压自爬模的施工过程中，如果没有关注施工的具体要点，很容易导致施工出现各种问题，所以，做好液压爬模施工工作非常有必要，必须要在施工的每一个环节都进行科学的安排。
二、工程概况
南淝河大桥全长764.5米，为独塔双索面预应力混凝土斜拉桥，主塔采用船帆式钢混组合式桥塔。其中主塔柱自承台以上为112m，桥面以上塔高91m.下塔柱为增加防撞能力而采用实心断面。从塔底至塔顶，桥塔横向宽度自承台向上14m范围内从6.0渐变为4.0m，自承台上14m至塔顶均为4.0m；主塔纵向宽自承台至塔顶从8.0m渐变为6.0m。上塔柱空心段横桥向壁厚1.0m，纵桥向1.2m，桥塔横向壁厚由1.5m渐变至1.0m，顺桥向自承台顶20.5m～42.5m范围内，桥塔壁厚由2.817m渐变至1.2m。主塔设置一道横梁，横梁采用箱形截面，中心梁高6.0m。
三、总体施工工艺
1、施工方法
本系统根据大桥主塔塔身施工的具体要求及相关技术条件采用两套液压自动爬模系统，专用于主塔塔身施工，本系统爬模标准施工节段高6m。
根据液压爬模施工高度，以及索塔结构特点将塔柱共分21个节段施工。下塔柱1、2、3节段高度为5m、5m、4m，塔柱第4～17节段高度均为6m，18～21层高度分别为4m、3.462m、5.5m、1.038m。根据横梁位置以及塔柱结构特征，先施工塔柱，后施工横梁，塔梁异步施工。
外模板设计高度为6.15m，其中，把下方0.10m当新旧砼面的压踏脚，上方处0.05m以防止砼浆水溢出后，造成砼表面以及工作平台的污浊。液压爬模与塔柱外模板配套进行使用。从承台顶到塔顶，基本上总的爬升中的工作周期要19次。
2、液压爬模工作的施工流程以及施工原理
导轨是要通过依靠着附在爬架上的液压油缸进行提升，导轨提升到位后与上部爬架悬挂件连接，模板体系与爬架要通过顶升液压油缸沿着导轨来进行爬升。
液压自动爬模系统爬升工作原理有以下几点：
⑴、在起始浇注段中，要按照设计的位置进行锚锥埋设，同时要确保位置的准确性。
⑵、在砼的强度达到规范要求强度后，进行拆模，以起始段中预埋的锚锥作为支点拼装系统。
⑶、对模板的位置进行调整，以确保定位的精度，同时还要浇注，并且进行锚锥埋设。
⑷、拆模，操作动力装置控制器爬升轨道，使其上部同挂在预埋锚锥上的悬挂件固接，以此固定爬升轨道。
⑸、操作的动力装置控制器爬升爬架，以此更好的带动系统爬升以下一节段工作。
⑹、支模，并且按上述工作流程重复工作。
3、塔柱液压爬模施工步骤
第一步：塔柱第2节段施工时预埋爬架埋件（以后每节都需预埋爬架轨道埋件）。
第二步：塔柱第2节段模板拆除完后，安装液压爬模提升系统；塔柱第3节段钢筋绑扎完后依次安装液压爬模的模板系统、上吊架及施工平台，模板安装调试好以后浇注第3节段混凝土。
第三步：塔柱第3节段混凝土浇注完后，混凝土凿毛养护、绑扎第4节段钢筋。
第四步：塔柱第4节段钢筋绑扎完后（同时混凝土强度须达到10MPa以上），开始拆除第3节段模板，下吊架在第5节段完成后安装。修补混凝土表面，处理接缝，安装爬架轨道。一切准备就绪后顶升爬架，安装模板，浇注第4节段混凝土。
第五步：绑扎塔柱第5节段钢筋，爬升爬架到第3节段，浇注第5节段混凝土；以此类推施工至第21节段混凝土。
第六步：塔柱第21节段施工完后拆除爬模系统。
四、液压爬模系统结构
1、主要性能及技术参数
本系统由大面积模板体系，爬升主体及钢结构工作平台构成。大面积模板体系通过钢梁结构与爬升主体相连，液压自动爬架设6个工作平台。平台之间采用固定扶梯相连，在同一平面上，平台间连成一条贯穿的通道，为防止火灾发生，在平台面上设置防火板或钢格栅。单个爬升装置的承载力为150kN。
爬升装置由油缸驱动，操作十分方便快捷，液压顶升系统依靠多台液压油缸、相关的控制部件组成，方便地完成提升工作。
在塔柱施工过程中，设置在一周的爬升装置均同步爬升，带动大面板模板共同均匀上升。单个油缸通过控制调节器相互协调同步工作。另外，液压油缸配备了防止油管破裂的安全装置。
图1 架体结构示意图
2、系统结构及其功能
2.1、移动模板支架
⑴、主要功能
浇筑砼时安装和支撑模板并承受部分砼侧压力；砼浇筑完毕后，通过支架上齿轮齿条带动固定在支架上的模板整体脱模，并可让出足够空间，进行模板维护工作。
⑵、构造形式
由型钢通过销轴及螺栓连接将主要通用构件组成一个可拆装式的三角稳定支撑体系。主要通用构件：竖围檩、横梁、可调撑杆及实现支架移动的齿轮齿条等。
3.2、外爬架
⑴、功能
外爬架由上平台架体和下平台架体两大部分组成。
上爬架拼装后构成模板的安装、调整、拆除，锚锥的安装及未浇砼段的塔肢钢筋绑扎处理的工作平台的支架；下平台架体拼装后构成爬升装置操作，锚锥的拆除，塔肢砼表面修饰及设置电梯入口的工作平台的支架。爬架从下到上分为共六层工作平台： 主工作平台下面悬挂爬升操作平台（5号平台）、修饰平台（6号平台）、支撑模板操作平台（2、3号平台）、钢筋绑扎平台（1号平台）。
⑵、外爬架构造
上爬架是由若干基本单元构件（包括竖杆、横梁和可调斜杆等）拼装而成，采用螺栓和销轴连接，整个上爬架支撑在分配梁上翼缘板设的支座上。下吊架所有部件均为拼装构件，采用螺栓和销轴连接，整个下平台架体在分配梁下侧位置。
3.3、液压系统
系统由液压动力单元、快换管路、液压缸和电控操作系统等几个主要部分构成。
⑴、液压动力单元
动力站由泵组、油箱系统、阀组、压力及流量控制系统和电器操作控制几个模块部分组成。泵组采用立式电机将泵沉入油箱中；液位、油温、压力值信号分别置于油箱系统和电气控制箱上；采用管路集成块将控制阀集成为一个阀组或阀站以减少配管，便于操作维护，提高系统可靠性；冷却采用带风扇电机的风冷却器以提高散热功率。
⑵、管路系统
动力单元内的管路布局基本固定，动力单元外的管路全部采用钢丝软管，而且各液压缸与主油路，主油路与动力站之间均采用开闭式的快换接头，有利于它们之间的拆卸隔离、安装组合，各液压缸油路上安装有液压锁，确保管路在失压时系统安全。
⑶、液压缸同步运行及其安全自锁保护
液压缸采用并联负载刚性连接的同步方法，并在运行前，三位四通电磁换向阀处于中位回油状态，以减少启动电流。在液压缸承重腔油口配置有防管路破裂阀，系统工作转换、停止或中断时，液压缸承重腔油口可快速封闭保压，以保证系统的安全。
⑷、系统操作控制
系统动作操作控制是独立的，液压缸不运动时系统卸荷，降低功率消耗，起动时系统卸荷起动。当油箱油温高于70℃，液位低于液位下限时控制系统停机并鸣示，当冷却器出口温度高于47℃，其温控开关启动冷却器风扇电机运行，而当油箱油温低于10℃时，控制系统卸荷，并由泵泵油循环加热。各项电控操作集中于控制面板上，用按钮操作。
五、液压爬模安全施工措施
⑴、爬模的结构设计和附墙的结构设计必须根据现场的施工条件来验证刚度、强度和其稳定性，确保满足施工中爬架的最大荷载和风载，并且要保留足够的安全系数。
⑵、模板及爬架的最高点必须设置避雷装置，保证其与塔身结构的接地环网具有可靠的连接。
⑶、附墙结构及爬模运抵现场首先要进行试拼，并要对超载试压进行检验，以此确定其中最不利荷载组合的稳定性及极限强度，确定进行施工中的模板以及爬架上的设备还有材料的重量、数量及分布。
⑷、模板、爬架施工要实行定员定岗制度。控制人员的数量和设备、材料重量。爬架上不得堆放重物及大型设备。零星材料、小型设备的放置要有规则，重量应严格控制，且须技术人员同意，避免爬架上超荷载或荷载分布不均衡而引起爬架倾覆及局部破坏。
⑸、必须随时监测附墙结构支承杆的受力情况，确保附墙结构支承杆的受力可靠。
⑹、外爬架的安装应先用塔吊将附墙架吊装固定在原模板的对拉螺杆上，固定的爬架螺栓应经检验后使用，然后一节一节装主爬架。每一组爬架组装好后，再进行爬架与爬架之间的连接，使之横向形成一个整体。爬架安装完毕，立即挂上安全网。
⑺、爬架上的活动脚手架采用翻板式。其端头靠近模板或塔身墙面，避免在爬架高度内形成“小高空”，保证操作人员安全。工作人员站在活动脚手架出处作业时，脚手架应牢固，脚手板要用铁丝固定。
⑻、为了确保爬架在爬升过程中始终保持垂直、平衡、稳定爬升，爬架之间必须设置限位轨道和滑轮，在附墙上对接螺栓上脱离开后，立即用丝杆调整滑轮，使之与于墙面贴贴紧。
⑼、爬架爬升时，应先检查吊装用的绳索、吊环、卡具即每块模板上的吊扣是否完整可靠，且应先拆除一切临时支撑，经全面检查后清理方可起吊。
六、结束语
总而言之，为了可以提升液压爬模施工的效果，必须要针对施工的具体方法展开分析，同时，还应该明确施工如何科学的开展，在此基础上，应该明确施工的各个环节应该采取的具体流程和对策，只有这样才能够提升施工的质量。南淝河大桥主塔采用的液压自爬模体系进行高塔柱施工的工艺，其工艺合理，可靠、安全、操作性强，主塔实体质量经检测各项指标均符合设计及规范要求。
参考文献：
[1] 田辉.高大模板支架坍塌事故原因分析与对策探讨[J].建筑.2009（14）：：7-79
[2] 胡文俊，林强，江海.液压自爬模在忠县长江大桥11号墩主塔施工中的应用[J].世界桥梁.2009（02）：48-50