獲獎項目名稱:9m澆筑節段新型智能液壓爬模
主要完成單位:中鐵大橋局集團有限公司、中鐵大橋局集團第四工程有限公司、湖北旺科模板有限公司
主要完成人:周功建、何明輝、鄭冰、趙鹍鵬、梁偉、姚森、馮廣勝、龔國慶、趙吉祥、趙成貴
二、項目背景
G3銅陵長江公鐵大橋跨江主橋系世界首座千米級斜拉-懸索協作體系鋼桁梁橋梁,總長1505m。大橋跨江主橋跨度組合為(127.5+131+988+131+127.5)m。其中橋塔為鋼筋混凝土門形塔,橫橋向傾角1.815°,截面內外輪廓均為五邊形,從底部向頂部五邊尺寸在縱、橫橋向均內收,截面尺寸大,結構新穎,施工質量要求高。
主橋3#和4#橋塔由塔頂裝飾件、上橫梁、塔柱、下橫梁等部分組成。其中3#橋塔混凝土段高228.5m,4#橋塔混凝土段高222.5m,均設1道下橫梁和1道上橫梁。單塔柱為單箱單室截面,從上往下,塔柱橫橋向尺寸7.5~10.00m(9.93m),順橋向尺寸10.6~15.0m(14.88m),塔頂位置塔柱中心間距為35.7m。
橋塔主要用于懸索橋和斜拉橋等橋型,高墩主要用于山區橋梁。對于混凝土高墩、主塔施工,目前國內主流爬模澆筑節段高度為4.5m~6.0m。高墩高塔采用常規爬模施工,一般存在整體施工效率低、施工安全風險大、混凝土養護質量控制難、自動化操作系統缺的問題。因此,有必要研究一種大節段澆筑高度的液壓爬模,推動混凝土橋塔施工設備及技術良性發展。經比較,9m澆筑節段更具優勢。在此前提下,研發出了一種施工效率高、安全性好、兼具智能控制和養護等功能的新型智能液壓爬模。
G3銅陵長江公鐵大橋效果圖
三、創新成果
1)研制了全封閉自適應一體化高爬架結構和集成度高可視易操作新型爬升機構,首次將橋塔澆筑節段高度由6m提升到9m,形成了9m澆筑節段新型智能液壓爬模技術,驗證了塔柱9m節段高度澆筑的可行性和可靠性。

全封閉自適應一體化高爬架結構安裝實景
集成度高可視易操作新型爬升機構實景
2)研發了液壓爬模多功能智能控制技術,通過同步爬升智能控制系統、自動脫合模控制系統及智能監測系統,實現了多爬升機構同步爬升控制、大節段模板自動化快速脫合模控制,以及壓力、位移、風速智能化監測,提升了爬模整體爬升效率和作業安全。
液壓爬模多功能智能控制系統
自動化快速脫合模裝置
3)開發了塔柱混凝土雙通道全帷幕智能養護技術,實現了塔柱混凝土養護溫濕度監測及自動控制,以及模板層、養護層雙層同時養護,提升了混凝土施工效率和質量。
塔柱混凝土養護機和全封閉養護帷幕
四、推廣應用情況
該成果已成功在G3銅陵長江公鐵大橋主橋橋塔安全應用,突破了塔柱最高6m的節段澆筑高度,實現了多爬升機構自動同步控制,塔柱綜合施工效率約0.87m/天,最快可達1.3m/天,節約工期四個月,顯著提升了混凝土養護質量,使用效果良好。該成果是對常規爬模施工技術的一次快速化、智能化創新,可有效提高主塔施工效率,節約工期和成本,可為以后類似工程提供有益借鑒,同時成果的創新結構和智能控制技術也可推廣應用于常規爬模,應用范圍廣闊,推廣前景良好。

9m澆筑節段新型智能液壓爬模施工塔柱實景
