爬模施工中塔吊附着优化布置分析

发表时间:2020/11/5   来源:《建筑实践》2020年第18期   作者:张德波
[导读] 随着经济的发展,建筑施工越来越完善。
        张德波
        天津市国际投资工程有限公司天津市   300350
        摘要:随着经济的发展,建筑施工越来越完善。液压爬升模板是一种技术先进的施工工艺,已广泛应用于大型桥塔施工中,其模板体系作为爬模施工中的重要组成部分,与塔柱施工外观质量的好坏关系紧密,爬模技术作为目前热门的施工技术,具有施工组织管理简便、受外界条件制约少、施工速度快等优势,得到了广泛运用。由于液压爬模施工所具有的独特优势,使其能够广泛适应不同类型的桥梁施工项目,爬模施工有着极高的安全度和良好的适用性。从模板的提升到混凝土的浇筑,全过程的操作都在高空平台上进行。不仅提升了施工效率,也有效降低了施工成本。
        关键词:爬模爬架;施工;优化布置;分析
        引言
        塔吊配合爬模施工中,理想的方案是使用塔吊允许的最大附着间距和最少附着道数,满足整个墩身爬模施工。实际情况是,塔吊自由高度(塔吊不与主体结构进行任何附着连接时的独立安装高度)有限,要容纳爬模爬架和附着间距,即附着预埋位置,从爬模爬架底露出来,这时的附墙间距选用应尽可能大,容纳更多墩身节段。
        1液压爬模组成及工作原理
        1.1液压爬模组成
        液压爬模系统主要由:模板系统、架体及平台系统、埋件、液压系统、导轨、支座组成。
        1.2液压爬模的主要工作原理
        液压爬升模板系统主要是利用液压油缸的伸缩,来分别实现提升导轨和架体系统,导轨则是依靠附在爬架上的液压油缸进行向上提升,当导轨提升到位后会与上部爬架悬挂件连接,爬架体系和模板系统是通过顶升液压油缸沿着导轨进行爬升的,导轨与架体系统互相交替爬升来实现液压爬模系统的整体爬升。
        2液压爬模系统的特点及优点
        (1)爬升系统采用液压油缸顶升,具有自动化程度高,安全性能高,施工进度快,能够确保工期和施工安全。(2)模板和爬架平台能适用于各种形状和不同倾斜角度的墩柱,墩柱为变截面时,每次对模板面板尺寸及平台大小做适当调整。(3)模板体系自重小,采用现场安装,模板及架体平台拼装快捷,节约劳动力及时间。(4)安拆模板利用爬架上设置的模板悬挂及纵、横向调节系统进行模板的闭合、调位及脱模,操作十分便捷、效率高。(5)模板的面板采用维萨板,属于新型材料,具有重量轻,拼缝精度高,板面光洁度高,混凝土外观效果较好。
        3设备选用
        塔吊:本文选用爬模施工最常用的平头塔吊(T7527-18t),独立高度53.05m(不安装附着,塔吊基础到吊钩的最大高度),第一道附着最大高度40.65m,自由高度36.4m,第一道与第二道附着最大间距24m(标准节间隔8节),自由高度33.4m。第二道以上附着间距21m(标准节间隔7节),自由高度33.4m。本文只论述塔吊高度200m以下情况。高度200m以上,塔吊标准节使用、卷扬机容绳量和塔吊参数会有变化,需要厂家特殊设计。塔吊附着:包含墩身预埋件、墩身附着耳板、附着杆,附着框。附着框与墩身附着耳板高差大于±0.3m,附着杆安装就比较困难,应避免。爬模爬架:标准爬模节段施工高度6m。从顶部到根部尺寸为15.86m,该尺寸是根据多座桥梁使用的爬模爬架资料参考,结合现场实际测量得来,是较常用的规格。墩身主筋:主筋长度为6m。主筋为2组,高低错开1.5m,最高伸出墩身1.8m,比爬模爬架顶高0.4m。在标准爬模节段时,只需要考虑爬架,不用考虑主筋干扰情况。
        4塔吊附着布置
        4.1墩身特殊分层附着间距选用
        墩身施工中,经常会遇到墩身小于6m的特殊分层节段,同样布置18m附着间距,附着预埋件就不能从爬模爬架底露出来,也只能使用缓冲区域布置附着,最大缓冲区域为4m。

最不利工况就是第三道及以上附着出现这种情况,还要考虑主筋高出爬模爬架0.4m。特殊分层节段≥6-(4-1.46-0.4)=3.86m1)特殊分层节段大于等于3.86m时,附着间距18m,附着预埋位置还在缓冲区域内。还能满足以上条件。2)如果特殊分层节段小于3.86m,或附着间距中包含3个墩身节段合计小于15.86m情况,就要将附着间距从18m,调整到15m,使附着预埋位置落到缓冲区域。
        4.2作图模拟墩身施工中塔吊布置
        本文模拟同型号2台塔吊同时配合施工情况:(1)模拟塔吊独立高度,爬模施工到底部露出塔吊附着位置,满足安装附着条件。第一道附着的位置选定至关重要,间接确定了第二道及以上附着的位置。第二道及以上附着的位置不能满足墩身施工,或塔吊跟爬模爬架或主筋干扰,需要调整第一道附着的位置来解决。(2)模拟2-6道附着并作图,以能显示塔吊高度,墩身施工节段和主筋安装高度,以及爬模爬架跟塔吊相对位置关系。(3)高位塔吊可使用最大自由高度,低位塔吊比最大自由高度减2个标准节,此时低位塔吊吊钩到墩身最高点留6m施工间距,以满足现场施工。
        4.3同型号2台塔吊同时施工
        本文选用同型号2台平头塔吊(T7527-18t)布置,起重臂高度2m,起重臂到吊钩最小距离约2m,平衡臂底面到配重底小于2m。底位塔吊比高位塔吊低2个标准节,即6m,能满足规范要求。此时,附着位置布置就只能按低位塔吊高度布置。第一道附着安装高度:H=7.65+3N+3/2≤53.05-2×3-2+1-15.86=30.19mN=7节,实际第一道附着安装高度H在30.15m。高位塔吊安装到53.05m,低位塔吊安装到47.06m。墩身可以施工11标准爬模节段。第二道及以上附着间距,2台塔吊都选用18m,标准节数量6节,施工3个标准爬模节段。高位塔吊安装到最大自由高度,低位塔吊安装到最大自由高度减2个标准节。墩身特殊分层情况方法同上。
        5爬模施工
        5.1爬架体安装准备工作
        地面上拼装各单元架体,单元架体分为上、下平台架体。下平台架体安装时务必把油缸安装在主迎头下口处,按油路图中的油缸编号相对应架体编号。换向盒安装前应检查换向能否灵活,油缸的液压锁位置应以便于操作使用为原则,完成后插入安全销将油缸下换向盒锁定。安装上平台架体时注意内背楞方向,内侧孔用于模板安装,外侧孔用于调节丝杠,确认方向正确。
        5.2附墙挂座与挂座体
        安装前检查爬锥系统是否满足安装要求:清理爬锥以确保拧入顺畅,试拧高强螺杆拧入爬锥内的长度是否达到定位销位置。拧入长度合格后即可将附墙挂座安装。安装完成后及时插入承重销,并拧紧附墙挂座定位螺栓。
        5.3爬锥系统安装
        爬锥是承受整个爬模系统重量的受力构件,在砼施工之前要进行爬锥的预埋,爬锥系统由埋件板、高强螺杆、爬锥组成。安装预埋钢板时,采用配套的爬锥孔对准预埋钢板孔,并拧好高强螺杆,把爬锥与预埋钢板焊接成整体,目的是确保砼浇筑过程中因振捣脱离的安全隐患。高强螺杆与爬锥连接处涂隔离剂,防止浇筑过程中混凝土浆进入间隙中,造成拆卸问题,最终影响墩身外观质量。模板内进行安装受力螺栓从外侧拧紧即可,模板安装过程中,钢筋避让爬锥的原则,做好临时固定爬锥。
        结语
        总之,随着社会的快速发展,桥梁施工周期越来越短。塔吊施工方案对墩身爬模施工效率有很大影响。塔吊施工方案中最重要的就是附着布置,能很大程度上提高爬模施工的效率,避免施工中相互干扰,保证施工的安全性和经济性。
        参考文献:
        [1]鲁斌,熊娜.桥梁高墩施工中爬模技术的应用.中国新技术新参品,2018.8.
        [2]冯俊淋.高速公路桥梁高墩施工技术.黑龙江交通科技,2018,41(4):124-125.
        [3]黄晓晴.桥梁薄壁空心墩翻模施工技术及质量控制.科技创新与应用,2015.(25):247-247.
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