爬模使用手册

内部资料严禁外传福建淮安大桥主塔塔身施工液压自动爬模系统使用手册中交武汉港湾工程设计研究院有限公司二○一○年十月1目录1.主塔工程简介2.液压自动爬模系统简介3.爬架体系安装与调试4.总体拼装及相关施工工艺5.操作规程6.维护与安全7.其它21.主塔工程简介福建淮安大桥工程北起闽侯侧浦里排涝站附近，向南依次跨越甘洪公路、闽江、淮安头规划环岛路，止于淮安侧地面道路落点。桥面宽40米，8车道，大桥设计速度为100公里/小时。主塔采用A字型钢混双面斜拉锁塔结构，索塔总高度为113.5m。整个索塔分为下塔柱、锚索区的上塔柱、其间的中塔柱，主塔塔柱为钢筋混凝土箱形断面，顺桥向：下塔柱斜率为1/5.51。具体内容请参考福建淮安大桥主塔结构图，见图1。3123456789101112131415161718192021222324252627图12.液压自动爬模系统简介本系统根据嘉绍大桥主塔塔身施工的具体要求及相关技术条件(节段高度4.55m、浇筑强度30m3/h等)，采用中交武汉港湾工程设计研究院有限公司研究开发的HF-ACS100型液压自动爬模系统的技术成果,选用其通用部件配置成两套液4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4.55m，索塔共设26个施工节段。由于塔身为双肢对称排列，桥墩基座以上每个节段的浇注高度为4.55m，故采用的模板系统也为相应的对称结构，大面积模板设计高度为4.7m，其中下部0.1m作为新旧砼面的压踏脚，上部0.05m防止砼浆水溢出污浊砼表面和工作平台，从基座底至墩顶，总的爬升工作周期为25次。下塔柱1-4#节段模板截面图5中塔柱标准节段模板截面图上塔柱交汇段模板截面图6图22.1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，如图2所示。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5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130kN。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。系统的主要技术参数如下：·爬升装置单元设计额定垂直爬升能力100kN最大垂直爬升能力130kN7·爬升装置单步步长163mm·最大爬升倾斜角±17.50·最大施工节段高度4.5m·模板、浇筑、钢筋绑扎工作平台单层最大承载能力3kN/m2总体额定承载能力3kN/m2·爬升装置工作平台最大承载能力1.5kN/m2·修饰及电梯入口平台单层最大承载能力1.0kN/m2·液压系统额定工作压力20MPa最高工作压力25MPa·供电制式三相交流，380/220V·外形尺寸最大高度15.52m最大宽度2.96m2.2简要工作原理液压自动爬模系统爬升的工作原理如下：⑴起始浇注段中,按照设计位置埋设锚锥,并保证其位置准确。⑵砼达到强度要求后拆模,以起始段中预埋的锚锥为支点拼装系统。⑶调整模板位置,保证定位精度,进行浇注工作并埋设锚锥。⑷拆模,操作动力装置控制器爬升轨道,使其上部与挂在预埋锚锥上的悬挂件固接，固定爬升轨道。⑸操作动力装置控制器爬升爬架,带动系统爬升至下一工作节段。⑹支模,并重复上述工作流程。典型爬升工艺如图3所示。82.3系统具体配置外模：组合模板2×1套。爬升装置2×16套。移动模板支架2×12套。悬吊系统2×8套。4.5m拼装式外上爬架2×20套。拼装式外下吊架2×20套。动力装置及管路系统2×1套。提升能力：1040kN/肢。工作平台：5层。3.爬架系统安装与调试9爬架系统包括爬升装置、模板移动支架、悬吊装置、外爬架、内爬架、液压系统等通用部件及部分“非标准件”组成。3.1爬升装置3.1.1主要功能·在塔肢节段施工时支撑整个系统，并承受系统自重及相应施工荷载。·在一个节段浇筑施工完成后自动爬升，带动整个系统爬升至下一个待浇节段位置。如此一个循环到下一个循环，完成塔肢的施工。3.1.2构造型式爬升装置由锚锥、锚板、锚靴、爬头、轨道及其下撑脚、步进装置、承重架及下支撑等部件组成，如图4所示。10图四、爬升装置组成图4爬升装置组成3.1.3拼装*锚锥的预埋⑴检查锚锥、精轧螺纹钢精、红头螺栓、锚锥定位板之间的连接配套；⑵按照设计位置，将锚锥定位板用6-φ2.5圆钉子钉在模板相应位置上，将锚板定位块用木螺钉固定在模板相应位置上，且将锚板定位块内表面上凹槽用胶泥封住并抹平；11⑶按照设计要求，根据锚筋类型，将锚筋、锚锥和锚锥保护层（黄油和封箱带）装配好（见照片）；⑷将装配好的锚锥总成与锚锥定位板连接，模板就位，浇砼。圆钉模板锚锥定位板木螺钉模板锚板定位块锚板锚锥I型锚板锚锥II型**预拼装:⑴将爬头与承重架用销轴可靠连接；⑵将下支撑与承重架用4套螺栓可靠连接；⑶将锚板固定在预埋锚锥位置；⑷将锚靴挂在锚板上，并用限位销限位。12***将预拼装好的部件挂到锚靴上213⑴将承重销轴插入锚靴固定孔中；⑵将预拼装好的部件挂在承重销轴上；⑶插入安全销轴，锁定爬头位置。⑷将步进装置上爬箱与爬头用销轴可靠连接；⑸将步进装置上爬箱与液压缸可靠连接。13****安装轨道：工作平台⑴在下一节段安装锚板锚靴；⑵调节下支撑，调整步进装置上爬箱横向位置；⑶将轨道撑脚用销子可靠连接在爬升轨道上；⑷在轨道上插入楔形板，吊起轨道；14工作平台⑸穿过下一节段锚靴；⑹轨道穿过爬头及上爬箱；⑺轨道穿过下爬箱；⑻下放轨道至楔形块卡在下一节段锚靴上；⑼将下爬箱与油缸用销轴可靠连接；15工作平台⑽安装步进装置摆杆、弹簧复位器等；⑾旋转轨道撑脚，使其支撑在混凝土面上。163.1.4步进装置的换向操作步骤三安装用专用夹具夹住复位器两端销轴套筒，压缩弹簧，安装复位器固定端销轴步骤一拆除复位器固定端销轴压缩弹簧，拆除复位器固定端销轴；从承重架立柱的两槽钢中间，用专用夹具夹住复位器两端销轴套筒，轨道步骤二换向步进装置换向方法示意图转动复位器，手柄带动凸轮块换向液压缸液压缸轨道液压缸轨道销轴复位器手柄轨道液压缸销轴173.2移动模板支架3.2.1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。3.2.2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。其总体构造形式如图5所示。整个系统共有16套移动模板支架。模板调节器前支座齿轮轴横梁竖围檩钢楔条撑杆对拉螺杆已浇砼待浇砼后支座前支座主梁与H型钢连接件（用平垫圈）（用斜垫圈）与槽钢连接件图5移动模板支架183.2.3拼装与调整移动模板支架需现场拼装，主要包括：预拼装、整体拼装、模板的调整、定位与脱模。*预拼装预拼装在地面进行，主要步骤如下：⑴在横梁上安装好前、后支座，然后将齿条用螺栓（M16x110）与前、后支座连接，最后用销轴III（φ20x180）临时固定；螺栓(M16x110)销轴III前支座后支座横梁齿条⑵在模板支架横梁上安装传动齿轮；垫圈24开口销6.3轴套齿轮轴横梁⑶在竖围檩上安装调节器和拉带，然后用销轴(φ26x125)将竖围檩与前支座连接；⑷用销轴(φ26x125)将调节撑杆分别与竖围檩和后支座连接，支架即成为可移动的三角支撑体系；**整体拼装：⑴检查主纵梁的位置是否正确？安装是否牢固。⑵将拼好的支架吊放到主纵梁上，调整支架位置，使横梁端面距砼面约为19200mm，用支架连接件（M20x70和扣板等）将横梁固定在主纵梁上。***模板的调整、定位与脱模：⑴用围檩卡具组件通过连接模板横围檩和支架竖围檩将模板固定在模板移动支架上，其连接形式如图所示。卡具横杆模板横围檩支架竖围檩螺母⑵放松围檩卡具，转动安装在竖围檩上的调节螺杆，调整好模板平面位置（模板整体上下、左右及竖平面转角均可调整）后拧紧围檩卡具将模板固定，调节装置如图所示；20⑶拆除临时销轴III，用专用工具转动齿轮轴，待前支座位于横梁适当位置后用销轴III(φ20x180)将其与横梁固定好。用钢楔条扦入前支座腰形孔中，推动模板面顶紧砼面。调节撑杆长度，使模板与水平面夹角满足塔柱外形要求；⑷砼浇筑完毕达到拆模条件后，拆除对拉螺杆和销轴III，用专用工具转动齿轮轴，带动模板脱模。3.3悬吊装置3.3.1主要功能悬挂轮可通过悬吊纵梁及横梁使模板前后左右移动，支撑模板并使模板就位，并可让出足够空间，进行模板维护工作。3.3.2构造形式主要构件：悬吊纵梁、悬挂轮、连接板等。其总体构造形式如图6所示。整个系统共有8套悬吊装置统。图6悬吊装置3.3.3拼装与调整⑴在上爬架横梁上安装好悬挂轮，通过连接板与悬吊纵梁连接。⑵在悬吊纵梁上安装好悬挂轮，通过精轧螺纹钢筋与连接器连接。3.4外爬架3.4.1功能外爬架由上爬架和下吊架两大部分组成。21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；下吊架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-1，0，+1、+2、+3，共六层工作平台：-1层：主要用于锚锥的拆除及修饰塔肢砼表面。0层：为爬升装置的操作平台。+1层、+2层：主要用于模板的安装、调整、拆除，锚锥的安装。+3层（顶层）：主要用于未浇砼段的塔肢钢筋绑扎处理及砼浇筑时的工作平台。3.4.2外爬架构造（1）上爬架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，其构造如图7和图8所示。图7Ⅰ型4.5m拼装式上爬架22(2)下吊架所有部件均为拼装构件，采用螺栓和销轴连接，整个下吊架悬挂在分配梁下翼缘板设的吊耳上，其构造如图9、图10、图11所示。23滚轮承重架木面板主纵梁纵梁吊耳Ⅰx2吊杆2xXDG-Ⅰ吊杆2xXDG-Ⅱ横梁XHL-Ⅰ横梁XHL-Ⅱ销轴4xφ25x95销轴4xφ20x95图9下吊架I24滚轮木面板承重架纵梁图10下吊架II木面板吊耳Ⅰx2吊杆2xXDG-Ⅰ吊杆2xXDG-Ⅱ吊杆2xXDG-Ⅲ销轴6xφ20x95横梁XHL-Ⅰ横梁2xXHL-Ⅱ销轴4xφ25x95螺栓8xM16x4525滚轮承重架木面板主纵梁纵梁吊耳Ⅰx2吊杆2xXDG-Ⅰ吊杆2xXDG-Ⅱ横梁XHL-Ⅰ横梁XHL-Ⅱ销轴4xφ25x95销轴4xφ20x95调节撑杆SCG-Ⅱ销轴2xφ20x120图11下吊架III3.4.3拼装与调整⑴按照图7和图8进行上爬架预拼装。通过测量对角线差值,控制拼装精度,保证架体横、竖杆的夹角为直角。⑵按照图9～图11进行下吊架预拼装。通过测量对角线差值,控制拼装精度,保证架体横梁和吊杆间的夹角为直角。3.5模板安装与调试3.5.1模板系统简介本模板系统根据嘉绍大桥主塔施工的具体要求及相关技术条件(节段高度264.5m、浇筑强度35m3/h等)，采用中交武汉港湾工程设计研究院有限公司研究开发的HF-ACS100型液压自动爬模系统的技术成果,选用其通用部件配置成液压自动爬模系统，专用于主塔塔身施工，本系统爬模标准施工节段高4.55m，索塔共设25个施工节段。由于塔柱为单箱室独塔结构，采用的模板系统也为相应的对称结构，大面积模板设计高度为4.7m，其中下部0.1m作为新旧砼面的压踏脚，上部0.05m防止砼浆水溢出污浊砼表面和工作平台，从基座底至墩顶，总的爬升工作周期为37。另外，本桥塔柱外形尺寸均随高度而变化，为此对大面积模板体系亦提出了一定的适应性和灵活性的要求，即不但要减少模板变量因素，以降级施工复杂程度，便于人员操作，而且须照顾工程材料的投入成本，避免因此而产生的浪费，模板具有了上述特性，其灵活、方便的组装形式保证了对应的易于调整