摘 要:近年來(lái),隨著我國(guó)高速公路建設(shè)日益加快,高速公路跨越深溝谷的高墩高架橋廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中。高速公路橋梁建設(shè)施工中的高墩施工技術(shù)可以提高線(xiàn)路的標(biāo)準(zhǔn),尤其是在一些跨溝越谷的施工地段,可以避免由施工引起的地質(zhì)災(zāi)害,對(duì)環(huán)境、植被的破壞。
關(guān)鍵詞:高速公路橋梁;橋梁高墩;施工技術(shù)
近年來(lái),我國(guó)加快推進(jìn)交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),總體建設(shè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,交通運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)進(jìn)入了新一輪大發(fā)展、大建設(shè)時(shí)期。高速公路跨越深溝谷的高墩高架橋廣泛應(yīng)用于高速公路建設(shè)中。高速公路橋梁建設(shè)施工中的高墩施工技術(shù)是工程施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一,是控制工程施工進(jìn)度和工程成本的關(guān)鍵。但是目前在橋梁的施工中的高墩技術(shù)存在著一些問(wèn)題,建造的高墩技藝較差,工程的建設(shè)延誤等。本文主要針對(duì)現(xiàn)在工程建設(shè)主要采用的滑模施工、爬模施工、翻模施工等高墩施工技術(shù)進(jìn)行了分析和探討,來(lái)全面地把握高墩施工技術(shù)。
1公路橋梁高墩施工的現(xiàn)狀
在橋梁施工過(guò)程中,橋梁高墩施工時(shí)一種非常常見(jiàn)的施工方式,它在橋梁穩(wěn)定方面起著非常重要的作用。隨著交通事業(yè)的飛速發(fā)展,使得橋墩的高度越來(lái)越高,因此高墩的施工難度也越來(lái)越大。為適應(yīng)工程需要,一種新型的模板體系—爬升模板應(yīng)運(yùn)而生。爬模施工技術(shù)的出現(xiàn)極大的降低了高墩施工的難度,簡(jiǎn)化了施工的步驟,由于爬模系統(tǒng)擁有體積小、質(zhì)量輕、操作方便、安裝拆卸方便等優(yōu)點(diǎn),深受各個(gè)歐美各國(guó)的喜愛(ài),而廣泛的應(yīng)用于橋梁、高塔等建筑工程施工中。隨著技術(shù)的逐漸成熟,在我國(guó)的橋梁修建過(guò)程中逐漸被采用,并且普及度越來(lái)越高。
2橋梁高墩施工的特點(diǎn)和難點(diǎn)分析
2.1施工安全度低、周期長(zhǎng)
由于是高空作業(yè),施工的安全度較低。高空作業(yè)模板的受力自成體系,從模板的受力性能考慮,高墩柱混凝土的一次澆筑高度一般為4—6m。對(duì)于20m以上高墩的施工次數(shù)至少在5次以上。這樣每一根墩柱的施工周期相當(dāng)長(zhǎng),受機(jī)械設(shè)備等因素影響,有的墩柱施工工期達(dá)到五、六個(gè)月之長(zhǎng)。
2.2模板和機(jī)械設(shè)備的投入大
由于單根高墩柱的施工周期長(zhǎng),且受總工期的限制,各大橋的高墩柱只能采取平行作業(yè)的施工組織方法,每根墩柱至少配備4.5m高度的模板,使其自成施工體系,這樣模板的投入相當(dāng)大。受起吊能力的限制,高墩柱施工須配備大噸位的吊車(chē),且全標(biāo)段高墩柱數(shù)量多,分散于不同的山溝內(nèi),致使吊車(chē)等設(shè)備很難相互調(diào)配使用,導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的投入也大。
2.3離墩施工定位控制難度大
對(duì)于高橋墩來(lái)說(shuō),截面相對(duì)面積小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高,是其顯著的特點(diǎn),施工時(shí)軸線(xiàn)很難精確控制。
2.4高墩施工接縫的處理要求高
高墩柱不只是一個(gè)簡(jiǎn)單的受壓構(gòu)件,還受到復(fù)雜的彎矩扭矩作用,必須保證墩身有一定的柔度,在荷載和各素作用下其彎曲和擺動(dòng)不可避免,因此對(duì)高墩的施工質(zhì)量要求很高,而高墩的施工縫如處理不到位,就成為墩身受力的薄弱處。
3橋梁高墩施工中的關(guān)鍵技術(shù)分析
3.1爬模施工
(1)爬模結(jié)構(gòu)。其構(gòu)成被分為承重架和礅身砼模型架兩個(gè)部分。承重架與礅身銜接,用于負(fù)荷模板傳遞的壓力。在其內(nèi)部設(shè)計(jì)了液壓和爬行雙重系統(tǒng),這是爬行模板的關(guān)鍵部分。承重架整體擁有兩個(gè)工作平臺(tái)。在頂部設(shè)有主模型的操作臺(tái),而在下部設(shè)有修補(bǔ)墩身砼和拆除聯(lián)結(jié)的工作臺(tái),墩身砼模型架,也與內(nèi)模連接,但是通過(guò)對(duì)穿螺栓聯(lián)系。
(2)爬模施工工藝
爬模施工技術(shù)以空心橋墩中凝固的混凝土墩做為受力主要對(duì)象,而其內(nèi)部上下爬架和液壓頂升油缸則作為爬升設(shè)備的主體,內(nèi)部油缸的活塞桿和下爬架聯(lián)接,缸體又與上爬架鉸接,同時(shí),上爬架和外套架聯(lián)接,外套架又與網(wǎng)架工作平臺(tái)聯(lián)接,由此得以支撐整個(gè)爬模結(jié)構(gòu)。
油缸活塞桿與缸體間形成一個(gè)相對(duì)上升下降的系統(tǒng),一個(gè)固定同時(shí)另一個(gè)上升,而上下爬架之間活動(dòng)原理也相同,上爬架相對(duì)下爬架做上升運(yùn)動(dòng),達(dá)到上爬架和外套架,而下爬架和內(nèi)套架又進(jìn)行交替爬升。由此就能達(dá)到整個(gè)爬模結(jié)構(gòu)的爬升、就位、校正與其他后期檢查和工序。另外,爬升支撐是由內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架與墩壁兩部分協(xié)調(diào)運(yùn)作形成,其支點(diǎn)設(shè)計(jì)在內(nèi)擘直線(xiàn)段部位,爬架上的爬靴則支撐在爬窩內(nèi),以此達(dá)到承力支撐整體結(jié)構(gòu),另一種方式是在爬窩位置上作穿墻螺拴,在穿墻螺檢上聯(lián)接支撐托架,使上下爬架的爬靴支在托架上,以此為支撐點(diǎn)向上爬升。
(3)爬模施工的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)上,爬模施工技術(shù)相比其他一般高墩施工技術(shù)更加能夠節(jié)省鋼材,能夠減少千斤頂?shù)氖褂弥?,?jié)省人力物力。這種技術(shù)相比其他技術(shù)更加安全,施工成果更好,如模板之間的接縫,模板表面的損傷和擦痕,同時(shí)能夠縮短施工時(shí)間,在制模和爬升階段工作置更小,整體施工效率大大提高。
3.2滑膜施工
滑模在高墩施工技術(shù)中通常適用于施場(chǎng)地較狹小且混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較高的工程。在人力物力較缺乏,工期較短,資金較緊張的情況下,這種施工方式是可以首先得到考慮的。在較大的山區(qū)高速路建設(shè)工程時(shí),滑模施工可以作為一種易操作易管理的方案用在規(guī)模較小的施工地段,但不適用于高難度地形的大型高架橋建設(shè)?;J┕ひ馕吨0灞粧煸诠ぷ髌脚_(tái)的圍圈上,沿著將要施工的混凝土結(jié)構(gòu)的界面周邊進(jìn)行組拼裝配。隨著混凝土的灌筑由千斤頂姑動(dòng)向上滑升。滑模施工的結(jié)構(gòu)主要包括內(nèi)外模板、工作平臺(tái),工作吊籃設(shè)備,提升設(shè)備和混凝土平臺(tái)。施工流程較為簡(jiǎn)單,通過(guò)滑模的組裝,工作臺(tái)提升,進(jìn)入混凝土灌注,在此階段不需要反復(fù)檢查工作流程?;炷凉嘧⑼戤吅螅瑢?duì)模板進(jìn)行提升,在這個(gè)階段需要注意模板與混凝土結(jié)構(gòu)的平衡一致,是最需要嚴(yán)謹(jǐn)進(jìn)行的階段。以爬模施工不同的是,提升后進(jìn)行接長(zhǎng)頂桿和鋼筋綁扎的工序,需要注意的是,鋼筋的各接頭部分需要施工前配好,以確保提升的順利進(jìn)行?;J┕ぞ哂胁牧线\(yùn)用和周轉(zhuǎn)少、施工作業(yè)周期間歇短、施工速度快、機(jī)械設(shè)備使用少,施工較為簡(jiǎn)單,一次成型,不用多次循環(huán)運(yùn)作的特點(diǎn),在經(jīng)濟(jì)方面來(lái)看,其成本和投入較低,既節(jié)約資源又能實(shí)現(xiàn)施工安全的優(yōu)點(diǎn)。
3.3液壓翻模施工
液壓翻模施工也是高墩橋梁建設(shè)的常見(jiàn)方法之一,通常山區(qū)高速公路架橋在高墩60cm以上則更宜采用液壓提升翻模方法施工,目前這項(xiàng)施工技術(shù)已經(jīng)得到一定推廣,并在其具體運(yùn)用中取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
液壓翻模主要由以下幾個(gè)部分組成:工作平臺(tái),提升架,內(nèi)外吊架,模板系統(tǒng),液壓提升設(shè)備中線(xiàn)控制系統(tǒng)及附屬設(shè)備。其工作原理是建立在一定強(qiáng)度的墩身混凝土基礎(chǔ)上的翻模施工工作平臺(tái),同時(shí)以液壓千斤頂為動(dòng)力提升工作平臺(tái),達(dá)到一定高度后,工作平臺(tái)上懸掛內(nèi)外吊架,施工人員將在吊架上進(jìn)行模板的安裝、提升、拆卸和鋼筋的線(xiàn)性施工等一系列活動(dòng).混凝土的灌注、搗固和中線(xiàn)控制等作業(yè)都在平臺(tái)上進(jìn)行。內(nèi)外模板共設(shè)三節(jié),形成循環(huán)交替上翻的施工狀態(tài),直至完成整個(gè)墩身。
翻模設(shè)備吸取了滑模施工的優(yōu)點(diǎn),把平臺(tái)和模板分成兩個(gè)獨(dú)立的體系,在延續(xù)滑模施工要求的連續(xù)性、復(fù)雜性的同時(shí),改善混凝土表面質(zhì)量籌的缺陷。液壓翻模施工具有安全,可靠,施工快捷的特點(diǎn),墩身混凝土質(zhì)量好,而且可降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。
4結(jié)束語(yǔ)
總之,隨著我國(guó)大型橋梁工程的不斷修建,設(shè)備也隨著時(shí)間推移會(huì)不斷的老化,漸漸地不能滿(mǎn)足人們的需求,因此橋梁高墩的施工技術(shù)也要不斷的與時(shí)俱進(jìn),隨著科技的研發(fā)而不斷的完善,不斷的進(jìn)行技術(shù)改造,以便能夠適應(yīng)新的施工建設(shè)要求,滿(mǎn)足人們?nèi)粘I畎l(fā)展的需要。為未來(lái)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)貢獻(xiàn)一份力量。
參考文獻(xiàn):
[1]趙勇淺談橋梁高墩施工技術(shù)[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè),2010(03).
[2]馬晉淺談高速公路橋梁建設(shè)中高墩施工技術(shù)[J].科技風(fēng),2010(16).
[3]趙浩淺談高速公路橋梁建設(shè)施工中的高墩施工技術(shù)[J].城市建設(shè),2010(34).