异形墩塔液压爬模新型转换体系的施工方法

技术领域

本发明涉及异形墩塔液压爬模新型转换体系的施工方法，主要适用于“A型”、“H型”、“Y型”等异形墩塔液压爬模体系转换施工。

背景技术

随着“造景”、“融景”等观念的深入，山区跨越V型谷的桥梁往往设计为斜拉桥，斜拉桥墩塔的结构形式也是各种各样，主要有“A型”、“H型”、“Y型”等。根据不同墩塔结构，墩塔交叉或塔梁固结位置不同，其施工工艺不同，墩塔或塔梁可进行“同步”、“异步”施工，无论采用何种方法施工，在施工至墩塔交叉或塔梁固结处时，液压爬模圴需进行体系转换施工。

常规体系转换往往是人工配合塔吊将液压爬模上所有架体拆除，吊至桥下场地进行角度等调整后再重新提升安装，此方法存在如下问题：(1)易造成上架体柔性杆件、模板等变形。(2)安装下架体作业人员高空作业风险高，对堆放场地要求较高。(3)架体重新装拆工作量太大，施工作业时问长，效率低下，严重影响工期。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种异形墩塔液压爬模新型转换体系及施工方法，提高异形墩塔在分叉或塔梁固结位置处液压爬模体系转换安装效率，减少吊装过程中支架、模板的变形。

这种异形墩塔液压爬模新型转换体系，包括上架体、支模结构、主平台承重连接结构、附塔液压滑动结构、下架体、上架体落地搁置平台、Y型塔柱和塔柱转换基础节段；Y型塔柱的分叉部设置塔柱转换基础节段，塔柱转换基础节段侧边设置上架体、支模结构、主平台承重连接结构、附塔液压滑动结构和下架体；所述上架体在塔柱转换基础节段时吊放于上架体落地搁置平台上；所述塔柱转换基础节段包括中塔柱转换基础节段和上塔柱转换基础节段。

作为优选：所述Y型塔柱在中塔柱节段开始分叉，所述中塔柱转换基础节段为中塔柱节段首节基础节段，所述上塔柱转换基础节段为上塔柱节段首节基础节段，现浇箱梁位于中塔柱转换基础节段与上塔柱转换基础节段之间；爬模体系转换前，上架体和支模结构位于主平台承重连接结构上部，并且支模结构靠近塔柱转换基础节段设置，附塔液压滑动结构和下架体位于主平台承重连接结构下部，附塔液压滑动结构与下架体连接，并且附塔液压滑动结构靠近塔柱转换基础节段设置，横桥向的上架体分别编号为A1、A2、B1和B2，横桥向的下架体分别编号为A1’、A2’、B1’和B2’，顺桥向的上架体分别编号为C1、C2、D1和D2，顺桥向的下架体分别编号为C1’、C2’、D1’和D2’。

作为优选：所述上架体与主平台承重连接结构通过连接销子连接，所述Y型塔柱每侧边配置上架体和下架体。

作为优选：所述上架体落地搁置平台包括橡胶块、木板和水泥垫层，地面上浇筑水泥垫层，所述水泥垫层上面铺设木板，所述木板上面设置橡胶块，所述上架体的四个上架体立杆放在橡胶块上。

作为优选：支模结构包括模板斜撑、模板和滑移平台，模板与滑移平台之间设置模板斜撑。

作为优选：附塔液压滑动结构包括导轨和液压驱动装置，液压驱动装置设置于导轨顶部。

作为优选：下架体包括三角架横梁、三角架斜撑、三角架立杆、销轴铰、中平台、吊杆和吊挂平台，三角架横梁与三角架立杆通过销轴铰连接，三角架横梁与三角架立杆之间设有三角架斜撑，三角架立杆下部设置中平台，中平台下部设置吊杆，吊杆下部设置吊挂平台。

作为优选：所述现浇箱梁与Y型塔柱相交处为塔梁固结段。

作为优选：下架体的倾斜角度与Y型塔柱分叉后的倾斜角度相适应。

这种异形墩塔液压爬模新型转换体系的施工方法，包括以下步骤：

S1、液压爬模配备及编号：根据Y型塔柱的下塔柱节段断面尺寸在墩塔每侧边配备液压爬模新型转换体系，对Y型塔柱四个面的液压爬模进行编号，横桥向的上架体分别编号为A1、A2、B1和B2，横桥向的下架体分别编号为A1’、A2’、B1’和B2’，顺桥向的上架体分别编号为C1、C2 D1和D2，顺桥向的下架体分别编号为C1’、C2’、D1’和D2’；

S2、预埋件预埋：在下塔柱垂直向上进行施工时，按设计的尺寸及间距设置预埋件，同排预埋件保持水平，采用传统的液压爬模方式进行爬模浇筑混凝土施工；在中塔柱节段进行施工时，由于塔柱具有倾斜角度，则顺桥向同排预埋件进行对应倾斜角度调整；

S3、基础节段砼浇筑：在下塔柱转中塔柱时，以中塔柱节段第一节段作为中塔柱转换基础节段，浇筑中塔柱转换基础节段混凝土；

S4、爬模平台清理：将液压爬模新型转换体系上所有材料、设备及液压系统清除，通过模板斜撑拉动模板，使模板脱离混凝土，通过滑移平台将整个支模结构沿着主平台承重连接结构向后移动，在中塔柱转换基础节段的预埋件上安装埋件挂座；

S5、拆除A1面上架体落地：在地面上提前将上架体落地搁置平台施工完成，采用人工配合塔吊四点吊装法拆装上架体，在塔吊受力后，将上、下架体层间连接销子拆掉，直接将横桥向上架体A1吊装落在上架体落地搁置平台上；

S6、提升下架体A1’：清理下架体A1’的中平台、吊杆和吊挂平台上的杂物以及相关连接附件，采用塔吊将下架体A1’整体提升，将其挂在中塔柱转换基础节段已安装的埋件挂座上，下架体A1’的三角架横梁和三角架立杆通过三角架斜撑和销轴铰调整角度，下架体A1’顺着中塔柱线性变动，将两组承重三脚架构成的矩形变为平行四边形；

S7、上架体B1安装并提升B1’：利用塔吊将横桥向上架体B1吊起，安装在提升后的下架体A1’上，提升下架体B1’，其操作要点同提升下架体A1’；

S8、上架体B2安装并提升下架体B2’：利用塔吊将横桥向上架体B2吊起，安装在提升后的下架体B1’上，提升下架体B2’，其操作要点同提升下架体A1’；

S9、上架体A2安装并提升下架体A2’：利用塔吊将横桥向上架体A2吊起，安装在提升后的下架体B2’上，提升下架体A2’，其操作要点同提升下架体A1’；

S10、上架体A1安装：将上架体落地搁置平台上的横桥向上架体A1吊放于提升后的下架体A2’上面，完成中塔柱转换基础节段处的分叉口的爬模体系转换；

S11、顺桥向液压爬模爬升施工：在中塔柱转换基础节段处横桥向爬模体系转换完成后，根据顺桥向的预埋件的倾斜角度，进行埋件挂座、导轨和液压驱动装置的安装，导轨平行于中塔柱轴线，采用传统的液压爬模方式进行顺桥向C1、C2、D1、D2的液压爬模；

S12、绑扎钢筋、浇筑混凝土：在中塔柱转换基础节段处液压爬模体系转换完成后，绑扎下一节段钢筋，进行相应的预埋件的设置，浇筑混凝土，通过液压驱动装置驱动液压爬模体系进行正常液压爬模施工，当施工至上塔柱转换基础节段处时，进行体系转换，体系转换方式与中塔柱转换基础节段处体系转换相同。

本发明的有益效果是：

(1)本发明设置上架体落地搁置平台，在爬模体系转换时，可以减少上架体立杆受力集中发生变形等问题。

(2)本发明在塔柱变截面处采用新型爬模转换体系进行循环换拆，达到体系转换目的，只需吊除一面上架体至地面，下架体继续提升并固定，其余几个面以逐个提升后的下架体作为基础进行循环换拆及安装即可，施工既简便，又能有效保证爬模架体的完整性。

(3)本发明采用“半落地式”体系转换施工方法，作业人员全过程均处在爬模平台上施工作业，有效保证了安全性，整个施工过程换拆工作强度小，施工效率可提高2-3倍。

附图说明

图1是本发明液压爬模新型转换体系示意图；

图2是本发明支模结构示意图；

图3是本发明上架体示意图；

图4是本发明主平台承重连接结构示意图；

图5是本发明附塔液压滑动结构示意图；

图6是本发明下架体示意图；

图7是本发明上架体落地搁置平台示意图；

图8是本发明塔柱基础节段分区示意图；

图9是本发明下塔柱节段液压爬模体系转换前编号正面图；

图10是本发明下塔柱节段液压爬模体系转换前编号平面图；

图11a-11f是本发明液压爬模转换体系高空转换施工过程示意图；

图12是本发明中、上塔柱基础节段液压爬模体系转换后编号示意图；

图13是本发明下架体两承重三角架组成图形由矩形变为平行四边形示意图；

图14是本发明下架体两承重三角架自适应性角度变换前后示意图。

附图标记说明：1-上架体；2-支模结构；3-主平台承重连接结构；4-附塔液压滑动结构；5-下架体；6-模板斜撑；7-模板；8-滑移平台；9-上架体立杆；10-预埋件；11-埋件挂座；12-导轨；13-液压驱动装置；14-三角架横梁；15-三角架斜撑；16-三角架立杆；17-销轴铰；18-中平台；19-吊杆；20-吊挂平台；21-橡胶块；22-木板；23-水泥垫层；24-地面；25-Y型塔柱；26-中塔柱转换基础节段；27-现浇箱梁；28-上塔柱转换基础节段。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

传统的液压爬模体系详细构造及爬升原理，螺杆连接技术要求，下架体承重三角架角度调节原理及构造，塔梁连接构造及施工技术要求，塔吊吊装技术要求，混凝土浇筑施工质量标准等，本发明不再累述，重点阐述本发明涉及结构的实施方式。

实施例一

如图1-6所示液压爬模新型转换体系结构图，包括上架体1、支模结构2、主平台承重连接结构3、附塔液压滑动结构4、下架体5、模板斜撑6、模板7、滑移平台8、预埋件10、埋件挂座11、导轨12、液压驱动装置13、三角架横梁14、三角架斜撑15、三角架立杆16、销轴铰17、Y型塔柱25、中塔柱转换基础节段26、上塔柱转换基础节段28等，所述液压爬模新型转换体系主要由上架体1、支模结构2、主平台承重连接结构3、附塔液压滑动结构4和下架体5组成，所述液压爬模新型转换体系与传统的液压爬模体系结构大体相同，其异同之处是充分利用液压爬模上、下架体的通用性，进行上、下架体的循环换拆，达到体系转换目的。所述上架体1与主平台承重连接结构3采用连接销子连接，所述Y型塔柱25根据断面尺寸每侧边配置通用的液压爬模的上架体1和下架体5。

如图7所示上架体落地搁置平台示意图，包括上架体立杆9、橡胶块21、木板22、水泥垫层23、地面24等，所述上架体1在塔柱转换基础节段时采用塔吊吊放于上架体落地搁置平台上，所述上架体落地搁置平台通过在地面24上浇筑一层2cm厚的水泥垫层23，所述水泥垫层23上面铺设木板22，所述木板22上面按设计的尺寸和位置设置橡胶块21，所述上架体1的四个上架体立杆9放在橡胶块21上。

如图8所示塔柱基础节段分区示意图，包括上架体1、下架体5、Y型塔柱25、中塔柱转换基础节段26、现浇箱梁27、上塔柱转换基础节段28等，所述Y型塔柱25在施工至中塔柱节段时开始分叉，所述液压爬模新型转换体系需在中塔柱首节转换基础节段26、上塔柱首节转换基础节段28处进行换拆，采用换拆上架体1，提升下架体5进行体系转换施工。所述转换基础节段为中塔柱节段首节基础节段26，在整个中塔柱节段长度范围内，仅需在中塔柱转换基础节段26处转换一次即可。所述箱梁27与Y型塔柱25相交处为塔梁固结段，塔梁固结段塔柱采用分层支模浇筑施工，不采用液压爬模新型转换体系进行施工。所述上塔柱转换基础节段28为上塔柱节段首节基础节段，在整个上塔柱节段范围内，仅需在上塔柱转换基础节段28处进行一次液压爬模体系转换即可。所述上塔柱转换基础节段28处体系转换方法与中塔柱转换基础节段26处体系转换方法相同。

如图9-10所示下塔柱节段液压爬模体系转换前编号示意图，包括上架体1、下架体5，对Y型塔柱25四个面的液压爬模进行编号，爬模体系转换前横桥向的上架体1分别编号为A1、A2和B1、B2，横桥向的下架体5分别编号为A1’、A2’、B1’、B2’，顺桥向的上架体1分别编号为C1、C2和D1、D2，顺桥向的下架体5分别编号为C1’、C2’、D1’、D2’。

如图11-12所示液压爬模转换体系高空转换施工过程示意图，转换体系操作要点如下：

(a)在中塔柱转换基础节段26处进行体系转换，将横桥向的上架体A1吊除放在上架体落地搁置平台上，下架体A1’提升，将对面的横桥向的上架体B1吊放于提升后的下架体A1’上面。

(b)将横桥向的下架体B1’提升，将横桥向的上架体B2吊放于提升后的下架体B1’上面。

(c)将横桥向的下架体B2’提升，将横桥向的上架体A2吊放于提升后的下架体B2’上面。

(d)将横桥向的下架体A2’提升，将搁置平台上的横桥向的上架体A1吊放于提升后的下架体A2’上面，完成中塔柱转换基础节段26处的分叉口的体系转换。(如图12所示)。

(e)所述顺桥向的上架体C1、C2、D1、D2，下架体C1’、C2’、D1’、D2’无需进行体系转换，只需根据Y型塔柱25分叉后的倾斜角度调整下架体5的三角架横梁14、三角架斜撑15，使之与塔柱倾斜角度相适应，然后进行传统的正常液压爬升即可。

实施例二

本专利还提供了液压爬模新型转换体系的施工方法，包括以下步骤：

(1)液压爬模通用性配备及编号：根据Y型塔柱25的下塔柱节段断面尺寸在墩塔每侧边配备通用的液压爬模新型转换体系，对Y型塔柱25四个面的液压爬模进行编号，横桥向的上架体1分别编号为A1、A2和B1、B2，横桥向的下架体5分别编号为A1’、A2’、B1’、B2’，顺桥向的上架体1分别编号为C1、C2和D1、D2，顺桥向的下架体5分别编号为C1’、C2’、D1’、D2’。

(2)预埋件预埋：在下塔柱垂直向上进行施工时，按设计的尺寸及间距设置预埋件10，同排预埋件10保持水平，采用传统的液压爬模方式进行正常的爬模浇筑混凝土施工。在中塔柱节段进行施工时，由于塔柱倾斜角度为84°，则顺桥向同排预埋件10进行对应倾斜角度调整，预埋件10不再保持水平。

(3)基础节段砼浇筑：在下塔柱转中塔柱时，液压爬模新型转换体系需要一个基础节段进行体系转换，以中塔柱节段第一节段作为中塔柱转换基础节段26，浇筑中塔柱转换基础节段26混凝土。

(4)爬模平台清理：将液压爬模新型转换体系上所有材料、设备及液压系统清除，通过模板斜撑6拉动模板7，使模板7脱离混凝土，通过滑移平台8将整个支模结构2沿着主平台承重连接结构3向后移动(图中向右)，在中塔柱转换基础节段26的预埋件10上安装埋件挂座11。

(5)拆除A1面上架体落地：在地面上提前将上架体落地搁置平台施工完成，采用人工配合塔吊四点吊装法拆装上架体1，在塔吊略微受力后，将上、下架体层间连接销子拆掉，直接将横桥向上架体A1吊装落在上架体落地搁置平台上。

(6)提升下架体A1’：清理下架体A1’的中平台18、吊杆19、吊挂平台20上的杂物以及相关连接附件，采用塔吊将下架体A1’整体提升，将其挂在中塔柱转换基础节段26已安装的埋件挂座11上，下架体A1’的三角架横梁14、三角架立杆16可以通过三角架斜撑15、销轴铰17调整角度，下架体A1’顺着中塔柱线性变动，将两组承重三脚架构成的矩形变为平行四边形。(图13-图14所示)

(7)上架体B1安装并提升B1’：利用塔吊将对面的横桥向上架体B1吊起，安装在提升后的下架体A1’上，提升下架体B1’，其操作要点同提升下架体A1’。

(8)上架体B2安装并提升下架体B2’：利用塔吊将横桥向上架体B2吊起，安装在提升后的下架体B1’上，提升下架体B2’，其操作要点同提升下架体A1’。

(9)上架体A2安装并提升下架体A2’：利用塔吊将横桥向上架体A2吊起，安装在提升后的下架体B2’上，提升下架体A2’，其操作要点同提升下架体A1’。

(10)上架体A1安装：将搁置平台上的横桥向上架体A1吊放于提升后的下架体A2’上面，完成中塔柱转换基础节段26处的分叉口的爬模体系转换。

(11)顺桥向液压爬模爬升施工：在中塔柱转换基础节段26处横桥向爬模体系转换完成后，根据顺桥向的预埋件10的倾斜角度，进行埋件挂座11、导轨12、液压驱动装置13的安装，导轨12平行于中塔柱轴线，采用传统的液压爬模方式进行顺桥向C1、C2、D1、D2的正常液压爬模，无需进行体系转换。

(12)绑扎钢筋、浇筑混凝土：在中塔柱转换基础节段26处液压爬模体系转换完成后，绑扎下一节段钢筋，进行相应的预埋件10的设置，浇筑混凝土，通过液压驱动装置13驱动液压爬模体系进行正常液压爬模施工，当施工至上塔柱转换基础节段28处时，需要进行体系转换，体系转换方式与中塔柱转换基础节段26处体系转换相同。