摘要：肇庆西江特大桥是汕湛高速的控制性工程，主桥为边跨202m（清远侧）+主跨738m的双塔双跨吊悬索桥，主桥索塔采用“H”形塔，承台顶高程为+4m,塔顶高程+166.229m，塔高160.229m，主塔采用液压爬模施工工艺，按标准节段6m/节规范施工，工期为7个月，施工速度有明显的提升。
关键词：特大桥 悬索桥 主塔 爬模施工 模板
1 工程概况
清云高速公路西江特大桥项目起讫点桩号K113+300-K116+300，总长3Km。西江特大桥全桥共7联：3×（3×30m）+2×45m+4×47m+（202m+738m）+4×45m，主桥为边跨202m（清远侧）+主跨738m的双塔双跨吊悬索桥，矢跨比1/9，大直径钻孔灌注桩基础，重力式锚碇基础，门框式索塔，预制平行钢丝索股形成主缆，平行钢丝吊索，扁平流线型钢箱加劲梁。两侧引桥上部构造为预应力混凝土小箱梁和T梁，下部构造采用柱式墩和薄壁墩，钻孔灌注桩基础。
西江特大桥主桥桥型布置图
2.塔柱简介
西江特大桥主桥索塔采用“H”形塔，整个塔柱由下塔柱、下横梁、上横梁、上塔柱及塔冠等部分组成。承台顶高程为+4m,塔座顶高程为+6m，塔顶高程+166.229m，塔高160.229m，自桥面以上塔高102.964m。
西江特大桥主桥索塔一般构造图
索塔有两个塔柱，两道横梁。下塔柱横桥向向内外侧面斜率均为1/42.92，顺桥向侧面斜率为0.75/57.265；上塔柱内外侧面横桥向斜率均为1/42.92，竖桥向为竖直，门式塔塔高160.229m。
西江特大桥塔柱断面示意图
2.1 水文地质条件
2.1.1地形地貌
拟建桥梁区域属西江河流域冲积河漫滩地貌，地势北高南低，呈斜坡状沿西江倾斜。周围大部分为丘陵山地，高程在50-500m 之间居多，小部分为农田，不属断裂地带。
2.1.2气象水文
本桥区属西江流域，位于亚热带，气候温和，多年平均日照时数为1282～2243 小时，多年平均气温在14-22℃之间，年际变化不大，全流域最低和最高的气温记录分别为-9.8℃和42.5℃。
西江流域的年平均风速为1.3m/s～2.7m/s 之间，风速的年内变化，一般以冬季较大，夏季较小，但在夏季受台风侵入影响时，风速能增至最大值。由肇庆气象站的资料统计得多年风速特征值，极大风速为29.3m/s。
2.1.3地质条件
土壤多为在第四纪沉积质上发育形成的赤红壤。地质为西江河套地带沉积阶地，地下水位高，上部为素填土层，层厚约2～3m，中部为残积土层，下层为风化岩层。
3塔柱爬模施工工艺
3.1主塔施工工艺概述
清云高速西江特大桥主墩承台顶高程为+4m,塔座顶高程为+6m，塔顶高程+166.229m，塔高160.229m，塔柱分节施工，每节高度6m，共分成27节段施工。其中1～9节为下塔柱、10～26节为上塔柱、27节为主鞍室。按液压爬模的特点，将1～2节称为起步段；其余节段称为标准段。塔柱分节布置见下图。
塔柱砼施工分节示意图
3.2 爬模施工工艺
3.2.1 爬模系统介绍
塔柱外模采用ZPM-100型液压自爬模，内模采用钢模板和木模板结合施工。
ZPM-100型液压自爬模由木梁胶合板模板通过钢梁结构架体与爬升系统相连。
1）爬升机构
由预埋件部分、导轨部分、液压系统组成，自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构等功能。
a.预埋件部分：由埋件板、高强螺杆、爬锥、受力螺栓和埋件支座等组成。
b.导轨部分：导轨是整个爬模系统的爬升轨道，它由两根槽钢[20及一组梯档组焊而成，梯档数量依浇筑高度而定，间距300mm，供上下轭的棘爪将载荷传递到导轨，进而传递到埋件系统上。
c.液压爬升系统：液压爬升系统包括液压泵、油缸、上轭和下轭四部分。液压泵和油缸向整个爬模系统提供升降动力。上、下轭是爬架与导轨之间进行荷载传递的重要部件，通过改变轭的棘爪方向，可以实现提升爬架或导轨的功能转换，其结构如下图所示。
3.2.2液压爬模工艺原理
自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和架体互不关联，二者之间可进行相对运动。当爬架工作时，导轨和爬架都支撑在埋件支座上，两者之间无相对运动。退模后立即在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体、及埋件支座，调整上下轭棘爪方向来顶升导轨，待导轨顶升到位，就位于该埋件支座上后，操作人员立即转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座、爬锥等。在解除爬架上所有拉结之后就可以开始顶升爬架，这时候导轨保持不动，调整上下棘爪方向后启动油缸，爬架就相对于导轨运动，通过导轨和爬架这种交替附墙，互为提升对方，爬架即可沿着墙体上预留爬锥逐层提升。
3.2.3爬模爬架施工
1）模板的支设
在进行承台施工时，塔柱周边预埋型钢，用于支模时顶紧模板下口，防止砼施工过程中出现模板偏位。支模前应先对塔身结构划出结构位置所在的模板线的位置，对拼装好的模板应全面进行一次清洗，待面板表面干燥后，即涂抹脱模剂，脱模剂一般使用色拉油，脱模剂的涂抹应均匀。合模后要逐块校正好每一块模板的设计垂直度。
2）爬锥的预埋
在模板板支设完成以后，砼施工之前要进行爬锥的预埋，爬锥主要由三部分组成：埋件板，高强螺杆，爬锥。根据预埋件设计位置图，将三件的整体安装于模板上，受力螺栓从外侧拧紧即可，在模板安装过程中，注意要使钢筋让开爬锥。模板合好后，注意临时固定爬锥。
3）架体安装的准备工作:
将架体单元部分在地面上组为单元架体，单元架体一般是由两部组成:上平台架体部和下平台架体部分。
4）安装附墙挂座与挂座体
首先检查预埋爬锥里面的高强螺栓否是否满足安装要求，高强螺杆爬锥内的旋放深度是否达到定位销位置，如不能达到要求，应予以处置。
以上工作完后，即可从侧面插入挂座体。挂座体是从附墙挂座的侧面插入的。插入挂座体后同时应插入承重销，并拧紧附墙挂座下侧的定位螺栓。
5）架体安装
先安装下主平台，依次完成所的下平台架体的吊装，在已吊装就位的架体上临时铺设脚手板，并用铁丝加以固定，将架体间的间距控制好，安装好架体立杆上的单扣件，连好钢管，由下层平台开始将各层平台内的槽钢穿在主平台横梁上，并作开孔用螺栓固定。
继续安装下平台架体的钢管剪刀撑，目的要使整个架体连为一个整体，同时在架体内侧出应安装钢管剪刀撑。
架体已完成全部安装，转入正常施工程序。
6）正常节段爬升流程
混凝土浇筑完后→拆模后移→安装附装置→提升导轨→爬升架体→绑扎钢筋→模板清理刷脱模剂→埋件固定模板上→合模→浇筑混凝土。
4. 液压爬模施工安全措施
1)、平台与墙面接口处采用合页护拦，以确保不会有杂物从接口处掉落。
2)、夜间不得进行爬模升降作业，遇六级（含六级）以上大风不得进行提升或进行模板前后移动作业。
3)、外平台模板移动前，调整可调斜撑使模板倾斜；外平台模板移动结束后，及时将后移装置与主梁连接的销轴插好就位，以防荷载等引起上平台大幅晃动，发生安全事故。
4)、模板拆除时，应由上至下进行，所拆的材料，不得抛扔。拆下的模板及木方动到指定地点清理干净、堆码整齐，不得乱堆乱放，平台上严防模板及木方的钉子朝天伤人。
5)、爬架自外墙主平台护栏以下设全封闭式防护栏，防护栏杆件连接应使用合格的扣件，不得使用铅丝和其他材料绑扎，防护栏杆外围满设密目网。外墙模板主平台上方外围满设安全网。
6)、设专人定期和不定期对爬模装置进行维修保养，保证万无一失。
7)、大风季节施工，要注意大风后检查爬模架子的稳定性，防护措施是否有损伤，以及扣件紧固是否松动等内容，防止大风对架子安全造成的不利影响。
结论
西江特大桥主桥索塔采用液压爬模施工工艺，固定爬架提升操作人员，经过三级交底充分熟悉自己本职工作，塔柱正常施工每节塔柱施工需要5天，含钢筋安装2天，爬架提升0.5天，模板安装2天，报检和混凝土浇筑0.5天，进度较其他施工工艺有明显提升，2016年8月初进入主塔施工阶段，于2017年3月初完成主塔顺利封顶，液压爬模工艺成熟可靠，适合超高索塔塔柱施工，为同类桥梁索塔施工提供了可值得参考借鉴的宝贵经验。
论文作者:龙景伟
论文发表刊物:《基层建设》2018年第6期
论文发表时间:2018/5/25
标签：西江论文; 导轨论文; 模板论文; 高程论文; 大桥论文; 平台论文; 液压论文; 《基层建设》2018年第6期论文;