变截面高塔柱悬臂爬模施工工法

变截面高塔柱悬臂爬模施工工法

1.前言

随着科学技术的迅速发展和工程设计水平、施工技术的不断提高，出现了一大批诸如电视塔、悬索桥索塔、和斜拉桥、高桥墩等高耸结构物。在高耸结构物混凝土施工方面，国际国内开发了许多先进的模板技术，如爬模技术、滑模和悬臂爬模技术、液压升降台模技术、悬架式台模技术、立柱式台模技术、内升外挂高层整体模板提升施工技术等。

2006年8月至2006年12月，中铁七局集团有限公司在湖北恩施施州大桥施工中，针对人字型变截面索塔施工问题，在吸收借鉴滑模和翻模的基础上，研制出一套适合变截面高塔的悬臂爬模技术，采用此施工工艺解决了一般模板无法处理的变截面的问题，并在施工过程中有操作简便、质量及安全稳定、易改装、可调节性强、省工省料等优点。结合工程开展研究的科技项目《变截面高塔柱悬臂爬模施工技术》于2008年12月22日由中国中铁股份有限公司进行了鉴定，对施工的关键技术和工艺进行总结形成了本工法。

2.工法特点

2.0.1采用可分离式支架和模板，对模板进行改装后可适合不同弧度变化的截面。

2.0.2 悬臂支架设有斜撑，可方便地调整模板的垂直度，后倾最大角度能达到30°；借助调节螺杆机构，模板可相对支架作上下调节，使用中斜

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度角度控制灵活。

2.0.3支架、模板及施工荷载全部由预埋件总成承担，不需另搭脚手架，适于高空作业。抗风系统将爬模固定在高墩上，抵抗高墩的风荷载，极大提高了爬模施工安全性。

2.0.4爬模直接挂在埋件系统承力楔块上，方便塔吊提升，缩短了爬模的提升时间。

2.0.5一次提升仅需要预埋一层不可周转的埋件板和高强螺杆，预埋数量少；其余构件如爬锥、受力螺栓可周转使用，节省材料。

3.适用范围

本工法适用于各种变截面形式的悬索桥索塔、和斜拉桥索塔、高桥墩、电视塔、大坝、混凝土挡土墙的混凝土衬砌等结构的模板施工。

4.工艺原理

4.0.1支承系统：利用爬锥、受力螺栓、高强螺杆、埋件板构成埋件系统，将爬模桁片及模板固定在高墩上，以塔吊做为提升装置将支架安装于支承系统装置上。同时设有抗风系统保证高墩施工的安全性。

4.0.2 外模的调整和加固原理：2片桁片由钢管连成一整体由塔吊提升或由葫芦提升，在桁片上设有横向背楞，可以作为多面收坡使用。调节面板到需要的倾斜度，锁定斜撑和面板的支点，将后移装置和面板的螺栓扭牢固，以此保证混凝土浇注中不会发生变形。

4.0.3圆弧面模板的处理：对于圆弧面的不同弧度要求，将面板中的方木横带设置不同高度，通过高度的不同变化调整近似为圆弧。

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4.0.4提升系统：埋件系统承力楔块设计为外挂架，取出安全销后可以直接提升和安装。待爬模提升后人到装修平台即可拆卸重复使用的爬锥和高强螺栓及承力楔块。

5.施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

5.1.1施工工艺流程如图5.1.1示。

图5.1.1

5.2操作要点

5.2.1预埋件安装

1、合模板前，预先将爬锥、受力螺栓、高强螺杆、埋件板固定在模板的面板上。要求爬锥与混凝土接触面及内部螺纹均抹上足够黄油，外包塑

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料薄膜，保证爬锥在砼浇筑完后且爬模提升完后能顺利取出。

2、预埋件安装完后，需检查埋件板外表面至模板表面距离是否符合设计要求。

3、预埋件与建筑钢筋有冲突时，应预先将爬锥适当移位，保证预埋件顺利安装。

4、埋件安装顺序如表5.2.1所示。

5.2.2混凝土浇筑如图5.2.2所示：

1、合模板前，检查预埋件是否安装就位，预埋件是否与建筑钢筋冲突，模板表面是否清理且抹上了脱模剂。

2、通过后移装置将模板贴近砼上沿表面，调整模板的垂直度和平整度。

3、插好镀锌拉杆的插销。

表5.2.1

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图5.2.2 5.2.3模板提升步骤循环如表5.1.3。

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表5.2.3 步骤示意图说明

第一次爬升

a第一次砼浇筑完后，拆除模板及支架；清理模板表面杂物；

b吊装爬架，按设计图纸将爬架挂在相应的埋件点上；

c 通过可调斜撑调整模板的垂直度；

通过锚固装置将模板下沿与上次浇筑完的砼结构表面顶紧，确保不漏浆和不错台。

第二次和第二次以上提升

a 在第一次爬升的爬架下安装吊平台以便拆除可周转的埋件;

b 清除模板表面杂物;

c 按设计图纸把爬架吊装就位;

d 拆除前一次可周转的预埋件，以备用。

5.2.4悬臂爬模模板的倾斜度调整

1 面板几字钢梁、后移装置、斜撑组成可调节三角形，连接角使用活动螺栓。

2 后移装置与锚固设备保持固定，斜撑与面板几字钢梁的活动螺栓做上下移动调整模板的倾斜度，调节后倾的角度的范围在30°以内。

3 调整角度到位后，将所有活动螺栓，即“垫圈﹢弹簧垫圈﹢双螺母”来安装。螺母紧固扭距为100―150N.M,安装完成后螺栓必须高出螺母3扣

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以上。

4 用芯带销插入横肋和可做上下移动的斜撑支点共同的固结孔中，以保证模板在浇注过程中倾斜度稳定。

5 面板几字钢梁两边对穿φ22拉筋，纵向布置间距为1米，横向布置间距为0.6米，增强模板刚度。

如图5.2.4所示

图5.2.4 变截面模板大样

5.2.5悬臂爬模模板的弧度改装

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1、将需要改装的爬模模板的面板、方木横带、几字型工钢拆除分离。

2、根据圆弧不同的弧度依次调整方木横带的高度，根据弧度变化顺序安装不同高度的方木横带于几字型工钢上，方木横带之间的间距保持在20厘米。

3、将面板（进口维萨板，柔韧性强，耐磨耐弯）逐一钉于方木横带上，方木横带的折线型渐变为面板的圆弧弧度。

如图5.2.5所示

图5.2.5模板圆弧调整大样

5.2.6 爬模模板倒角设置

1、阳角模板采用斜拉座及斜拉杆进行连接，45度斜向受拉，使阳角模板咬合严实。

2、高塔圆弧度区域里横向宽度在缩短，为了截面的角部操作方便起见，将已经显得较长的模板削减到适合操作的程度。

5.2.7 测量控制

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