液压爬模在沅江西大桥索塔施工中的应用

李 博

(武汉科技大学城市学院，湖北 武汉 430063)



液压爬模在沅江西大桥索塔施工中的应用

李 博

(武汉科技大学城市学院，湖北 武汉 430063)

介绍了常德沅江西大桥索塔施工中爬模系统的设计方法，利用SAP2000软件，对爬模系统进行了建模计算，分析了液压爬模系统在该工程施工中的安全性，指出和传统施工方法相比，液压爬模系统具有操作方便、安全性高、提升速度快、经济效益好等优点[1]。

液压爬模，索塔施工，液压油缸，安全措施

0 引言

现代桥梁设计中，超过百米高的桥墩和索塔已经越来越多，这也对桥梁的施工技术及安全措施提出了更高的要求。本文对液压爬模系统在沅江西大桥索塔施工中的应用进行了详细地介绍。

1 工程概况

常德沅江西特大桥为132 m+264 m+132 m三跨一联预应力混凝土双塔双索面漂浮体系斜拉桥，主梁全长528 m，边、中跨比0.5∶1，中心线处梁高3.2 m，全宽32 m。

沅江西大桥23号索塔总高108 m，24号索塔总高110 m，索塔呈曲线花瓶造型。由于液压爬模设计模板高度为4.65 m，考虑到施工时模板下包100 mm和上挑50 mm，故混凝土的分层浇筑高度为4.5 m。

2 液压自爬模设计

根据索塔结构，考虑到施工过程的安全便利、经济合理，同时保证施工工期，考虑采用液压自爬模体系作为索塔施工的模板及支架体系[2]。

索塔模板部分包括：主塔上中下塔柱外模和内模。此工程中液压爬模采用的是北京卓良模板公司生产的ZPM-100爬模体系。爬模的动力来源是自带的液压系统，此系统中的换向盒可控制导轨爬升或架体爬升，通过模板架体与导轨间的互爬，达到模板及架体稳步向上爬升的目的。

由于空间有限，为便于施工，下塔柱仅在塔柱顺桥向外侧面布置4榀爬架系统，相互间距为1.4 m。经过反复地计算与修改，中塔柱爬架间距最终设计为顺桥向外侧面(仰爬)布置三榀爬架，两两相互间距为2.1 m，而内侧面(俯爬)布置两榀爬架，相互间距为3.3 m。中塔柱交汇以后，拆除塔柱内侧的6个架体，外侧架体继续往上塔柱爬升。

3 架体受力分析

3.1 上架体受力模型的简化与建立(以23号塔为例)

根据实际施工情况，分析可知，23号主塔下塔柱仰面架体在合模浇筑工况下受力情况最为不利。根据23号主塔下塔柱仰面架体的实际尺寸，利用SAP2000对上架体进行建模计算。根据上架体各杆件尺寸和材料性质建好模型，在建好的模型上分别施加恒载和活载。之后运行分析，并进行钢结构设计检查，可知各杆件受力均满足使用要求。

3.2 上架体模型及运行结果分析

上架体模型见图1，SAP2000中钢结构设计检查见图2。

SAP2000功能“钢结构设计检查”中，红色表示超限，各杆件均无红色，满足使用要求。

3.3 下架体受力分析及验算

将软件运行得出的上架体的支座反力换算后，作为外力施加到下架体，验算下架体以及埋件挂座的受力情况。和上架体一样，对下架体建立模型，施加荷载并运行分析。同样进行钢结构设计检查，可知各杆件受力均满足使用要求。

根据SAP2000得出的支座反力，得出单个架体埋件爬锥处的拔力为196.37 kN,小于埋件的拔力设计值400 kN;剪力为260.77 kN,小于埋件的剪力设计值350 kN,架体埋件均满足要求。

3.4 计算总结

此外，对架体埋件的各个组成部分埋件板、高强螺杆、受力螺栓和爬锥，以及承重插销、承重三角架斜撑和其他主要受力部件分别进行内力、稳定性及变形的验算[3]，可知各部件均满足使用要求。

整个液压爬架系统整体及各个部件在浇筑混凝土状态下结构最为不利，通过以上计算应力及变形均能满足使用要求，故架体受力满足使用要求。

4 结语

桥塔施工是控制全桥工期的关键工程，也是施工和技术的难点。液压自爬模已成功应用于湖南沅江西大桥主塔施工中，该施工技术改进了传统的翻模、滑模等施工方法，具有结构形式简单、施工程序简炼、提升速度快、倒用方便、经济效益显著等优点[4]。

经过架体结构的受力分析计算可知，该ZPM-100液压爬模系统能够完全满足施工中安全使用的要求。工程完工后，只需要更改外模面板，此液压系统的其余部分均可重复使用，因而此系统还大大降低了施工成本。

液压爬模系统在湖南沅江西大桥索塔施工中的应用，可为国内同类型桥梁的施工提供一些借鉴。

[1] 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(2)：170-171.

[2] 钟 鸣.液压爬模系统在金塘大桥桥塔施工中的应用[J].桥梁检测与加固，2009(2)：88-90.

[3] JGJ 195—2010，液压爬升模板工程技术规程[S].

[4] 蒋本俊.武汉天兴洲公铁两用长江大桥斜拉桥主塔施工技术[J].桥梁建设，2008(4)：206-207.

On application of hydraulic climbing form in cable tower construction of Ruanjiangxi Bridge

Li Bo

(CityCollege,WuhanUniversityofScienceandTechnology,Wuhan430063,China)

The paper introduces the design methods for the climbing form in the cable tower system of Ruanjiangxi Bridge in Changde, adopts SAP2000 software to undertake the model establishment calculation of the climbing form system, analyzes the safety of the hydraulic climbing form in the construction of the project, and points out the hydraulic climbing form is featured with high safety, fast promotion and better economic benefits compared with traditional construction schemes.

hydraulic climbing form, cable tower construction, hydraulic oil cylinder, safety measures

1009-6825(2017)14-0178-02

2017-03-08

李 博(1986- )，男，助教

U445

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