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1、桥梁高墩施工的关键技术及控制探讨 李健 中铁十八局集团有限公司 自从桥梁高墩施工关键技术被发明以来, 就被广泛地应用于公路桥梁建筑工程项目的施工中。随着我国经济的快速发展, 人们的生活水平逐渐提高, 私家车的数量急剧上升, 为了缓解我国交通紧张的情况, 近年来我国不断地修建公路, 现有的桥梁高墩施工关键技术已经不能够满足人们的需求, 桥梁高墩的高度也在不断提升, 使得桥梁高墩施工难度不断增大。因此, 为了满足人们的需求, 桥梁高墩施工关键技术也在不断地进行改进, 以期在公路桥梁建筑工程项目中能够得到更好的应用。高墩台施工的特征桥梁墩台承载着来自桥梁上部的荷载, 同时要将其传递给地基。另外, 桥
2、墩还受到外部环境因素的影响, 如风力、水流压力、漂流物的撞击等。因此, 桥梁墩台的作用十分重要, 必须保证其质量。工程实践表明, 桥墩的设计与施工质量, 直接关系到桥梁结构的整体质量, 一旦桥墩出现变形失稳, 很容易引起桥梁倒塌等事故。高墩属于桥墩的一种, 是高速公路桥梁施工中常用的墩台型式, 其施工特点可归纳为以下几个方面:1.高墩台施工测量的控制难度比较大在高墩台的施工中, 截面较小、高度大、柔度强、重心比较高, 这就给施工带来了挑战。既要求较高的精度, 同时也加大了对轴线的控制难度。2.需要较大的模板和设备投入单根的高墩台施工时间较长, 受总工期影响较大, 因此高墩台都要采取平行方式进行
3、作业, 增大了模板的实际投入。同时, 高墩柱的施工需要配置较大的吊车, 致使机械设备的投入也较大。3.对接缝的要求高高墩台既是受压部件也受弯矩扭矩的作用, 需要具有一定的柔性, 但在各种因素的影响下, 弯曲现象不可避免。由此可见, 高墩台施工对接缝的要求十分严格。对于高空作业来说, 尤其要注重对安全技术措施的编制。目前高墩施工常用的方案现今, 高墩施工所采用的常见方案有滑模方案、爬模方案和翻模方案, 但是无论是哪一种方案都有各自的优点及缺点, 而且每个方案的适用范围、使用环境都不尽相同。方案的选择是由施工的时间、金钱、技术水平等外界因素共同决定的。选择合适的施工方案能够解决许多施工难点。但为了
4、确保高墩施工的质量安全, 确保整个桥梁建设的质量安全, 施工方案的选择仅是施工道路的第一步, 在实施过程中, 严格按照施工要求准则正确施工, 才是施工安全质量的重要保障。(一) 滑模施工滑模施工工艺在桥梁高墩结构的应用流程主要包括以下内容。1.模板安装滑模的安装应该按照承台清理、提升架安装、墩壁模板安装、操作平台安装、提升设备安装、控制台安装和支撑杆安装的顺序, 完成相应的滑模系统的安装工作。施工单位应该按照模板安装过程中相关的设备安装参数以及安装流程完成整体滑模系统的安装工作, 保证滑模系统安装的过程中能够全面细致地完成各个组成设备的安装工作。同时施工单位还应该做好系统安装过程中不同组成系统
5、的质量性能的检验工作, 确保其能够充分地投入到滑模施工工艺的使用过程中。2.钢筋安装施工单位在滑模施工工艺的应用过程中应该积极做好钢筋安装工作, 通过对钢筋基础工程、钢筋预埋件工程以及钢筋结构工程的全面施工来完成钢筋安装。3.混凝土施工桥梁高墩结构施工过程中采用 C40 混凝土作为混凝土结构的原材料, 同时采用分层浇筑的方式有效地完成对模板厚度的控制工作, 采用插入式振捣器充分完成混凝土的振捣工作。4.模板提升具体来讲, 滑模工艺应用过程中模板提升可以分为初升、正常滑升以及终升三个阶段。施工单位应该根据模板在三个阶段滑升过程中不同的滑升性质, 有效地完成对模板滑升高度的控制工作, 同时积极做好
6、滑模操作系统的整体检查工作, 做好对模板滑升过程中模板质量和模板性能的检验工作, 确保模板滑升安装过程中的稳固性, 保证模板滑升过程中的高度和位置符合工程的设计要求。(二) 爬模施工爬模施工是桥梁高墩施工中最为关键的技术。1.爬模设计的主要工艺原理在爬模结构中, 最主要的受力部分是空心墩, 受力集中在混凝土墩壁。液压千斤顶的顶升油缸以及内爬支脚结构的爬架是爬升设备的主要组成部分, 上下爬架实现了与外套架的有效连接, 实现了与外套架网架工作台的结合, 构成了整个爬模的结构。在整个结构中, 缸体发挥了固定的作用, 活塞杆与爬架的作用异曲同工, 起到了固定和上升的作用, 从而形成了上爬架和内套架,
7、实现了上爬架、内套架与下爬架、外套架的交互作用。于是爬模系统形成, 发挥了爬升和调整的作用。爬模系统的上升作用主要借助于外套架, 随着相对运动的发生, 改变爬模的方向。对于系统上升阶段平衡性的控制, 主要借助导向轮的作用。套架的运动带动了模的上升, 塔吊双臂实现了抬升, 物质被吊起;如果相向运动产生, 爬模就会随之下降, 塔吊也降低, 物料被运回地面。也就是说, 整个运动的全过程主要依靠内外套架的运动来实现。2.爬模的主要构造爬模具有相当简易的构造, 分为承重和爬行结构两个部分。主要有网架的工作台、套架, 双悬臂结构的塔吊、支脚系统等。爬模结构的基础部分是网架的主工作平台, 负责爬升系统的全面
8、运行。在这个工作平台上进行塔吊的安装, 要设置 L 支脚进行固定, 下方是发挥爬升作用的液压千斤顶升降系统的爬架, 用以完成对爬架的爬行。同时, 要安装配电设备和控制系统。为了实现结构的方便性, 要采用万能角铁杆件和连班用螺栓实现连接, 这样可以极大提高工作效率。中心塔吊安装在平台的中心部位, 承担着爬升系统的工作手作用, 也是构造的核心部分, 承受爬升过程中产生的重力。因此, 在充分考虑重力的同时, 要注重方便性。双臂塔吊能够实现对承重的恰当把握, 还能发挥其快捷性的特点。爬模系统的运动主要通过内外套架的运动来实现, 是系统的发动装置。内爬支脚是爬模系统的第二个发动系统, 用以实现整个平台的
9、移动。液压顶升机构是爬模系统的动力基础, 在千斤顶活塞的运动中产生推动力, 支撑整个爬模系统的顺利运行。3.爬模的组装为了保证工程的正常进行, 要保证安装有序进行。通常采取自上而下的顺序安装, 也可以将工作组作为划分依据, 进行分别安装, 而后通过提升设备进行二次组装。在连接的过程中, 要保证组件之间的紧密性和准确度。一旦关联性确定, 切忌随意更改安装顺序, 避免安装效率的降低。同时, 在整个安装过程中, 要保证各部件之间的润滑和防尘处理工作。4.爬升的主要工艺在进行混凝土浇筑的过程中, 可以采用两层模板的形式。其中一层进行浇筑, 而后使其自然凝固, 再完成爬升系统的启动。当达到一定位置后,
10、将下层模板进行拆除, 使用钢筋固定。再用另外一层模板进行浇筑, 循环进行, 最终达到设计要求。5.有关墩帽的施工工艺如果主工作平台超过设计要求的 30cm, 要停止爬升。当浇筑达到墩身的空心段顶标的高度时, 也停止浇筑。再将连接用的螺栓进行预埋, 将内模拆除。(三) 翻模施工翻模施工过程主要包括内部作业平台安装、模板和外部作业平台安装等。翻模技术在桥梁高墩施工中的具体应用主要包括以下内容:首先需要利用塔吊来拉升模板;然后需要专业的施工人员进行特定高度的施工作业和模板拆除工作;接下来对钢筋进行提升、安装和捆扎, 并做好混凝土的浇筑作业。除此之外, 施工人员在工作的时候还需要对一些问题多加注意, 例如, 模板安装之前的杂物清理工作, 保障其安装的平整性和稳定;拆除工作必须要等到工程强度满足标准之后才可以施行;为了确保钢筋在混凝土浇筑过程中不会出现错位问题, 需要对相应的施工模板进行加固等。结束语随着大型桥梁工程的不断增加, 高墩施工技术的应用将更加广泛和频繁, 其施工技术必然会不断完善和发展。要重视高墩施工过程中的技术控制, 保证各个环节不出问题, 为工程施工消除隐患。在实际的操作过程中, 要注意因地制宜, 对施工现场进行全面的考察, 进行科学、合理的设计, 实现对工程操作细节的落实。要对工程投资进行高效利用, 以确保桥梁的安全性。
