摘要：马鞍山长江公路大桥右汊主桥拱形塔施工中首次使用了变曲率液压爬模施工技术，该技术具有以下特点：新型可调曲率模板体系可根据不同节段的不同曲率进行相应调整，避免了以直代曲所形成的混凝土折线现象，可有效的提高拱形塔线形施工质量;变曲率模板操作简单，具有反复周转使用的功能，可减少模板的投入，具有明显的经济效益;采用爬模工艺统进行混凝土的施工，可减少因翻模施工工艺而设置的临时工作平台的搭拆，安全性较好。

　　关键词：拱形塔;变曲率;液压爬模;

　　中图分类号：U44 文献标示码：A文章编号：

　　1、引 言

　　近年来，国内外斜拉桥的建造规模和数量都在逐年增加，在熟悉斜拉桥的结构受力性能后也开始追求美观效应，各种独特的桥塔构造型式逐渐从理念阶段转变成实施阶段。对于混凝土曲线塔的施工，常规的方法采用钢模以直代曲的施工工艺，比如广州猎德大桥、江苏泗阳大桥;对于固定圆曲率的混凝土结构，采用的固定曲率模板施工工艺，比如广东湛江海湾大桥索塔施工。而对于变曲率的索塔施工在线形上还存在很大的研究领域。

　　与传统的以直代曲，采用翻模工艺的拱形混凝土塔柱施工工艺相比，本工业研制出了一套变曲率模板体系(利用可调螺杆将面板线形调整变换为需要的曲面)，同时研制出对应的变曲率爬模系统，形成了以变曲率爬模工艺为基础的成套拱形塔柱施工工法，真正做到拱形塔柱曲面成型，具有施工简单快捷，质量、安全可靠、费用低，线形平滑优美的特点。

　　2、工艺原理

　　变曲率爬模系统原理：模板后方设计刚度较大的桁架结构，采用爬模的上架体作为模板调整的基座。模板的曲率通过工木梁与背楞之间的调节螺杆来实现，桥塔各节段曲率可通过计算确定各节点弦弧矢高差，然后利用可调螺杆将面板线形进行预先调整，以达到不同曲率的弧线要求。曲率调整示意图如图1所示。

　　图1 曲率调整示意图

　　R1为面板，R2为可调节螺杆，R3为矢高值，R4为龙骨。

　　2、施工工艺流程

　　2.1 拱形塔分段

　　根据变曲率爬模施工技术，将拱形塔分成5个区段：起步段、标准段、曲率变化较大区段、合龙段以及横梁段，如图2所示。施工流程图如图3所示。

　　图2 拱形塔分区段图

　　图3 拱形塔施工流程图

　　2.2 起步段施工

　　塔柱起步段无法拼装爬模架体，故采用翻模施工。施工前，搭设脚手架作为施工平台。

　　塔柱前两节施工时采用搭设脚手架施工，脚手架采用Ф48×3.5mm钢管沿塔柱外围四周搭设三排支架，支架搭设间距为90cm×90cm×180cm，主要作为简易施工操作平台。塔柱内腔支架采用φ48×3.5mm钢管脚手架施工，除预留模板安拆空间外，尽量满布以确保工程安全，如图4所示。

　　图4 起步段施工

　　2.3 标准段施工

　　2.3.1 变曲率模板施工工艺及操作要点

　　该模板体系有六部分构成，分别是①木质面板，②工木字梁，③工梁连接件，④可调节螺杆，⑤导向装置，⑥槽钢背楞。如图5所示。

　　图5 变曲率模板断面图

　　各部分材质、规格及使用原理等： 木质面板：进口WISA板或竹胶板等木面板，其中WISA板折弯性能较好，包裹混凝土使用; 木工字梁：截面为80mm*200mm工字型木梁，截面惯性矩：4500cm4，模板系统第一道支撑梁使用; 木梁连接件：可调圆弧木工字梁用连接件，8mm钢板加工件，固定木工字梁为整体单元，并用来连接木工字梁单元与双槽钢主背楞的紧固件; 可调节螺杆：M24/L=350mm 高强螺杆，材料为45号钢，将木梁单元拉结至双槽钢主背楞上并使用两侧所配的螺母垫片调节模板曲率; 导向装置：60*40*3空心管/L=400mm，调节好模板的曲率后，用来固定木梁单元与双槽钢背楞的连接件，防止木梁单元与槽钢背楞间发生移位。 槽钢背楞：双14号槽钢，是调节模板面板曲率的基准，强度远大于面板才能通过可调节螺杆使面板曲率达到施工要求。 各构件间连接方式：①②间采用自攻钉连接，②③间采用螺栓连接，③⑥间通过④⑤连接。如图6所示。

　　图6 变曲率模板的组拼图

　　2.3.2 变曲率模板的主要技术参数

　　面板厚度： 18mm

　　面板最小弯曲半径： 200cm

　　面板弯曲强度： 34MPa

　　工木梁间距： 25~35cm

　　可调节螺杆间距： 53cm

　　背楞间距： 100cm

　　拉杆间距： 不大于100cm

　　可调节模板曲率： 4.5m高度时为6cm;6m高度时为10cm。

　　2.3.3 变曲率模板的施工方法

　　1).用钢管脚手架搭设模板拼装操作平台。

　　2).按模板拼装图的尺寸在操作平台上放置槽钢背楞。

　　3).将调节系统按尺寸要求放置在槽钢背楞上面。

　　4).在每个调节系统边垂直槽钢背楞放置100×100木方，为下一步拼装用。

　　5).在水平场地将木梁连接件通过螺栓与木梁连接，两根木梁组成一小单元。

　　6).将木梁单元按尺寸要求放置在槽钢背楞的木方上面。

　　7).按直面模板的拼装工艺连接面板和木梁。

　　8).通过调节系统(拧动调节系统的螺杆)的相对位置改变从而带动模板发生弯曲，直至模板的曲率半径达到预期设计值。

　　9).模板操作时按以下顺序进行：模板验收→曲面模板安装→拧紧上架体和下架体之间在后移装置处的拉杆→适当拧紧底层拉杆→采用顶托进行加固支撑→曲面模板倒角处安装内顶装置→曲面板最靠近直面板的两列可调螺杆间隙用木楔打紧→曲面模板倒角处利用上架体在外侧进行加固→安装直面模板→紧固螺栓→检查混凝土断面尺寸无误后安装顶口对拉槽钢。

　　3.总结

　　变曲率模板系统利用木质面板的韧性，结合模板后方刚度较大的桁架结构，通过工木梁与背楞之间的调节螺杆来实现面板的曲率调节，以达到不同曲率的弧线要求，从而既满足模板刚度要求又满足面板的曲率要求。结合变曲率模板系统的爬模施工工艺和成套拱形塔整体施工技术，本工艺具有操作简单、质量控制精度高、安全风险小、经济效益好等诸多优点，应用前景广泛，特别是类似于拱形塔的异性塔或者高墩均可采用，具有良好的参考与借鉴价值。

 1/2    1 2 下一页 尾页