自升式爬模研制与应用

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1、自升式爬模研制与应用周宇沈洁钱兴喜（三联总公司湖北宜昌三峡）【摘要】三峡工程永久船闸地下输水系统竖井多且高，砼施工难度大。自升式爬模作为一种新型的施工手段，使用效果良好，具有自身独到之处。【主题词】三峡竖井自升式爬模施工实践1．概况三峡工程永久船闸地下输水系统竖井数量多、井身高、体形复杂、工期紧，断面尺寸大小不同的36条竖井呈南中北三条线，分六级水平对称布置。竖井高度最大为91.65m，最低54.55m，除少数竖井衬砌后伸出地面外，其余皆为埋藏式，外伸段最高约32m。竖井混凝土衬砌总量约20万m3，钢筋约2万t，施工从1999年3月开始，要求2001

2、年9月全部结束，工期为二年半。时间紧，任务重，施工干扰大，如何多快好省地进行施工，资源的合理配置特别是模板的选型设计显得尤为重要，竖井施工能否按期完成直接制约着金结安装的进行，从而影响到整个工程的进展情况。由于竖井数量较多，且各具特点，在竖井砼施工中配置了多种模板形式，自升式爬模作为其中的一种，在使用中体现出了较大的优越性，具有自身独到之处。2．结构特点及工作原理2.1结构特点自升式爬模主要由模板、井架、中部平台、下部平台、支腿、脱立模撑杆及液压系统组成。模板浇筑层高3.3m。6（1）模板分角模和直边模。角模由钢板制作成一体，直边模由标准小钢模与骨架

3、组合而成，标准模板主要选用P3018和P6018，模板间用U型卡扣紧，骨架用8＃槽钢制作而成，模板与骨架用螺栓相连。模板高3.6m，与下部成形砼搭接30cm。模板通过撑杆与井架连为一体。（2）井架分为四层，用型钢制作后连为一体，为解决部分竖井钢筋等施工材料由井底往上吊运的问题，在井架中部留有一定的净空；当钢筋等从井口由上往下吊运时，则把井架上口用型钢封闭，作为堆放钢筋等材料的平台。大井井架为了便于吊装，分成几块制作，现场拼装成整体，接头用螺栓连接；小井井架由于形体尺寸较小、重量较轻，可做成一整体。井架置于中层平台上，用螺栓相连。（3）中、下层平台用油

4、缸相连，支腿固定于平台端部，可进行水平伸缩，支腿外伸后置于井壁预留孔内。6（4）液压系统由泵站、液压油缸及管路组成。油缸中部铰接，最大行程达2m，两端分别与中下层平台相连。为便于操作，对工作阀门井模板配置了四个油缸及一个泵站，水泵井及检修井模板各配置二个油缸并共用一个泵站。油缸每次伸缩1.65m，分两次完成整个升模过程。对南北坡而言，每个阀门井由工作阀门井、水泵井及上游检修井各一个组成，各井模板自成一体，可单独进行爬升。南北坡阀门井爬模结构布置见图一。2.2工作原理爬模运行步骤主要分为脱模、升模、校模三个过程。（1）脱模脱模前把模板与井架之间的固定支

5、撑拆除，然后利用手动撑杆把模板拉离砼面约5cm。脱模时，先脱角模，然后再脱边模。（2）升模升模前检查各部位有无卡阻现象，清除相关障碍物，承力支腿应伸入孔内一定长度，确保稳定受力。升模时，下层平台先不动，把中层平台支腿水平内收离开砼面，开动液压泵站让油缸带动中层平台、模板及井架向上顶升1.65m，把中层平台支腿外撑入预留孔内承力，然后把下层平台支腿内收脱离井壁，油缸回油把下层平台往上提升l.65m，到位后把支腿外撑固定，完成一半升模。重复前面步骤即可完成整个3.3m的升模过程。爬模爬升工作原理见图二。液压系统工作压力为16Mpa，额定流量37L／min

6、，功率11kw。油泵、电机及各种控制阀集中布6置于泵站上，采用多路换向阀进行方向控制，换向操作方便可靠；为便于装拆，管道皆采用高压软管连接。多路换向阀每联控制一只油缸，当需要几支油缸同步运行时可把多路换向阀同时打开，油缸同时上升；当每只油缸上升不同步，需单独进行调整时，可把其余控制阀关闭后进行微调，待处于同一水平高程后再同步上升。在爬升过程中，各井位油缸应同步运行，高差不允许大于10cm，若超过则应及时调整，防止同步误差过大造成模板倾斜、受力不均及卡塞。液压系统工作原理见图三。（3）校模模板爬升就位后根据测量控制基准进行校模。对于模板垂直度的调整，利

7、用油缸进行局部微调把中层平台调整水平，把支腿垫平稳；模板形体尺寸利用手动螺旋丝杆进行调整。各部调校平直后把模板与井架之间的固定支撑上牢、上全，防止浇筑时模板局部发生变形，影响混凝土成形质量。3．施工实践自升式爬模自1999年9月12日第一套投入竖井混凝土施工以来，相继又有9套爬模投入使用，爬模不仅用于南北坡，还用于中隔墩，是用于竖井混凝土施工的几种模板形式中数量最多的。从使用效果来看，自升式爬模具有以下特点：（1）液压爬升，运行平衡，起升力大，无需起吊设备；（2）操作简单，安全可靠，脱、立模快：（3）整体性好，浇筑速度快，混凝土体形易保证。6自升式爬

8、模带有液压系统，虽然一次性投入成本稍高，但由于脱立模无需吊机，节省了大量人力物力，加之施工速度快，综合成本反