馬建龍MA Jian-long

（山東東方路橋建設(shè)總公司，臨沂 276005）

（East Highway and Bridge Construction Corporation of Shandong，Linyi 276005，China）

0 引言

我國公路橋梁隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，也隨之發(fā)展起來，然而在公路橋梁施工中高墩臺(tái)施工最為重要，高墩臺(tái)是橋梁建設(shè)中施工難度最大、技術(shù)含量較高，對(duì)操作人員素質(zhì)要求嚴(yán)格的重要節(jié)點(diǎn)工程。特高空作業(yè)，更容易產(chǎn)生安全隱患，發(fā)生各類安全事故。橋梁墩臺(tái)承載著橋梁上部結(jié)構(gòu)傳下的荷載，并將它傳遞給地基基礎(chǔ)。另外，橋墩還要承受流水壓力、風(fēng)力、波浪力以及可能發(fā)生的冰壓力、船只和漂流物撞擊力的作用。因此，橋梁墩臺(tái)的作用就顯得格外重要。它要求施工質(zhì)量必須有保證。

1 目前橋梁高墩施工的現(xiàn)狀

在橋梁施工過程中，橋梁高墩施工是一種非常常見的施工方式，它在橋梁穩(wěn)定方面起著非常重要的作用。隨著世界范圍內(nèi)重大交通基礎(chǔ)設(shè)施的不斷開工，橋梁的橋墩高度越來越高，施工的難度越來越大，為適應(yīng)工程需要，在上世紀(jì)70年代初，一種新型的模板體系——爬升模板應(yīng)運(yùn)而生。隨著爬模技術(shù)在我國橋梁修建中的應(yīng)用，我國的橋梁高墩施工技術(shù)進(jìn)入了一個(gè)新的階段，極大的提高了我國橋梁修建的效率。

2 高墩臺(tái)施工特點(diǎn)

①高墩臺(tái)施工測(cè)量控制難度大。對(duì)于高墩臺(tái)來說，截面相對(duì)面積小，墩身高，墩身柔度大，重心高，施工精度要求高，施工時(shí)軸線控制難度大。②模板和機(jī)械設(shè)備投入大。由于單根高墩臺(tái)的施工周期長，且受總工期的限制，各大橋的高墩臺(tái)只能采用平行作業(yè)的施工組織方法，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吊車，而且各單位又不能充分利用，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備的投入也大。③高墩臺(tái)施工接縫要求高。高墩臺(tái)不僅是一個(gè)受壓構(gòu)件，而且還要受彎矩扭矩作用，進(jìn)而就要使墩柱有一定的柔軟性，在荷載和各種因素的作用下彎曲是不可避免，因此對(duì)高墩臺(tái)施工和處理接縫要求非常高。高空作業(yè)，施工安全特別重要，必須編制安全技術(shù)措施。

3 公路橋梁高墩臺(tái)施工的主要方法

3.1 墩柱支架搭設(shè) 墩柱腳手架主要起穩(wěn)固模板、操作架、支撐及垂直運(yùn)輸作用，必須具有足夠強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性；支撐部分必須有足夠的支撐面，如安設(shè)在土基上，土基必須有足夠的強(qiáng)度，而且有排水措施，腳手架立桿間距和橫桿步距必須滿足使用要求，并在施工前通過力學(xué)驗(yàn)算，嚴(yán)格按照經(jīng)監(jiān)理工程師審批的支架方案進(jìn)行搭設(shè)。

3.2 鋼筋工程 墩柱支架搭設(shè)完成后進(jìn)行墩柱鋼筋綁扎施工。鋼筋統(tǒng)一在加工棚進(jìn)行下料和制作，鋼筋的調(diào)直、截?cái)嗉皬澱鄣染鶓?yīng)符合技術(shù)規(guī)范要求，鋼筋加工完成進(jìn)行編號(hào)堆放，運(yùn)至作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)再用吊車吊至作業(yè)平臺(tái)進(jìn)行綁扎、焊接。鋼筋在安裝的過程中，應(yīng)注意主筋間距及箍筋間距在容許范圍內(nèi)，即主筋為±20mm，箍筋為0，-20mm。鋼筋在模板內(nèi)應(yīng)注意保護(hù)層的間距即應(yīng)在±5mm 范圍內(nèi)。對(duì)于變截面高墩，應(yīng)注意墩柱主筋接長時(shí)注意焊接接頭必須錯(cuò)開，使接頭鋼筋面積不超過鋼筋總面積的25%。箍筋接頭應(yīng)在四角錯(cuò)開，彎鉤長度滿足設(shè)計(jì)及抗震要求。墩柱邊側(cè)的保護(hù)層利用墊塊來保證，然后對(duì)蓋梁鋼筋進(jìn)行預(yù)留，最后采用垂線法定位，使用吊車準(zhǔn)確就位，使得中心偏差控制在2cm 范圍內(nèi)。

3.3 模板的安裝 在模板安裝前，內(nèi)模應(yīng)涂抹BT-20模板漆，以保證拆模順利完成。在使用模板漆的過程中應(yīng)注意下列事項(xiàng)：模板漆在使用前模板必須保持干燥，使用前清除浮塵（銹）、去油污（臘）等處理以提高模板漆對(duì)模板的粘結(jié)力，模板漆涂抹一道即可，最佳使用量為8-12m2/kg，在實(shí)干（24h）后方可進(jìn)行砼施工，涂膜重復(fù)3-5 次后，須去除舊漆膜，可使用BT-22 特種脫漆劑，5-10 分種即可脫除舊漆膜，沖洗、擦凈、曬干即可重新涂刷，用過的漆不能與未用過的漆混合，以免變質(zhì)凝固，模板漆儲(chǔ)存時(shí)間一般為6 個(gè)月，在模板的安裝過程中，應(yīng)用吊車吊裝的方法進(jìn)行模板的安裝。

3.4 砼工程 在舊砼的施工接縫面上，或在間歇時(shí)間超過規(guī)定的已硬化的前層砼表面上繼續(xù)灌筑新砼，應(yīng)先鑿除施工接縫面上的水泥砂漿薄膜和表面上松動(dòng)的石子或軟弱砼層，并以壓力水沖洗干凈，使之充分濕潤，不存積水。澆筑前，宜在施工縫表面上鋪一層厚約15 毫米與砼灰砂比相同且水灰比略小的水泥漿，再接灌下層砼。施工接縫處的砼應(yīng)加強(qiáng)振搗，使新舊砼緊密結(jié)合。砼必須分層澆筑，自下而上進(jìn)行，隨灌隨振搗，澆筑層厚度按插入式振搗器作用部分長度的1.25 倍控制。

3.5 砼的養(yǎng)護(hù) 砼的養(yǎng)護(hù)是保證砼強(qiáng)度正常發(fā)展，防止干縮裂紋的必要措施，砼養(yǎng)護(hù)的基本方法：用濕麻袋、草簾或濕砂遮蓋，防止風(fēng)吹日曬，并經(jīng)灑水或噴霧保持濕潤，并指派專人做好養(yǎng)護(hù)工作。

3.6 砼的拆模 在砼強(qiáng)度達(dá)到一定強(qiáng)度之后，就要拆模，以加速模板的周轉(zhuǎn)，拆模的時(shí)間應(yīng)根據(jù)砼強(qiáng)度的增長情況和結(jié)構(gòu)受力的要求來決定。拆模時(shí)砼強(qiáng)度的要求：①不承重的側(cè)面模板，應(yīng)在砼強(qiáng)度達(dá)到能保證其表面及邊棱角不因拆模而受損壞時(shí)方可拆模；一般情況下待砼強(qiáng)度達(dá)到2.5MP 以上方可拆模。②對(duì)承重的底面模板，應(yīng)在砼強(qiáng)度足以安全地承受其結(jié)構(gòu)自身重力和外加施工荷載時(shí)，方可拆除，拆模時(shí)砼強(qiáng)度不得低于設(shè)計(jì)強(qiáng)度的70%。

4 橋梁高墩施工中最為關(guān)鍵的技術(shù)——爬模施工

4.1 爬模設(shè)計(jì)的工藝原理 在爬模結(jié)構(gòu)中受力的主體是空心橋墩已經(jīng)凝固的混凝土墩壁，整個(gè)爬升設(shè)備的主體由液壓千斤頂頂升油缸以及內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架組成，其上下爬架分別與油缸體與油缸的活塞運(yùn)動(dòng)桿相鉸接，上爬架與外套架相連接，這樣就連同外套架連接網(wǎng)架工作平臺(tái)共同形成了整個(gè)的爬模結(jié)構(gòu)。缸體作為固定的部分，活塞桿則作為運(yùn)動(dòng)的上升部分，同上下爬架一樣，一個(gè)固定一個(gè)上升的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而形成了一個(gè)上爬架與內(nèi)套架，下爬架與外套架相互交替上升的爬模系統(tǒng)，達(dá)到爬模結(jié)構(gòu)爬升、就位、校正的目的。整個(gè)爬模系統(tǒng)的爬模上升都要由內(nèi)外套架運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。隨著內(nèi)外套架產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，爬模也隨之產(chǎn)生相應(yīng)方向的改變。內(nèi)套架之間的導(dǎo)向輪能夠保證整個(gè)系統(tǒng)上升的平穩(wěn)度。當(dāng)內(nèi)外套架產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，模也不斷的上升，這時(shí)塔吊雙臂隨著爬模的上升而抬升，物料被吊起，當(dāng)內(nèi)外套架產(chǎn)生相向運(yùn)動(dòng)時(shí)，爬模下降，塔吊雙臂也隨之下降，物料被放回地面，整個(gè)過程都依賴著內(nèi)外套架的運(yùn)動(dòng)。

4.2 爬模的結(jié)構(gòu) 爬模的結(jié)構(gòu)相對(duì)來說比較簡(jiǎn)單，概括的說就是分為承重結(jié)構(gòu)以及爬行結(jié)構(gòu)，具體的包括：爬行網(wǎng)架的主工作平臺(tái)、內(nèi)外套架、雙懸臂雙吊鉤塔吊、內(nèi)爬的支腳系統(tǒng)、液壓頂?shù)绕鹬卦O(shè)備、模板、支撐系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、配套電力系統(tǒng)等。網(wǎng)架的主工作平臺(tái)是整個(gè)爬模結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)部分，承載著主要的爬升系統(tǒng)的運(yùn)行，為爬升系統(tǒng)提供了一個(gè)工作的平臺(tái)。在這個(gè)平臺(tái)上安裝塔吊，同時(shí)需要用L 支腳進(jìn)行固定，塔吊的下方是用來進(jìn)行爬升的液壓千斤頂升降系統(tǒng)的爬架，用來完成整個(gè)爬架的爬行。在其中間還要安裝配電設(shè)備以及控制系統(tǒng)。這個(gè)結(jié)構(gòu)的鏈接過程中，從運(yùn)輸方便、安裝以及拆卸便捷的角度考慮在鏈接時(shí)同架結(jié)構(gòu)的構(gòu)建一律采用萬能角鐵桿件和連班用螺栓進(jìn)行連接，這樣就會(huì)極大的提升整個(gè)工程的工作效率。

中心塔吊安裝在整個(gè)平臺(tái)的中心，是整個(gè)爬升系統(tǒng)的工作手，也是整個(gè)工作構(gòu)建中最為核心的工作部分，同時(shí)還要承受爬升過程中產(chǎn)生的重力，這就需要在考慮其承重能力的同時(shí)，還要考慮在施工過程中上料的方便程度，雙懸臂雙吊鉤塔吊在有利于承重的前提下，可以滿足雙向上料，安全、快捷。這個(gè)爬模系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是通過內(nèi)外套架的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的，它是整個(gè)系統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)。內(nèi)爬支腳是爬模系統(tǒng)的第二發(fā)動(dòng)系統(tǒng)，它帶動(dòng)的是整個(gè)平臺(tái)的上下移動(dòng)。液壓頂升機(jī)構(gòu)是整個(gè)爬模系統(tǒng)的動(dòng)力源泉，靠液壓千斤頂?shù)幕钊\(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的推動(dòng)力，才能支撐整個(gè)爬模系統(tǒng)的順利運(yùn)行。

圖1 爬模施工結(jié)構(gòu)示意圖

4.3 爬模的組裝 了解了整個(gè)爬模系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，其安裝的過程就相對(duì)明晰了。為方便工程的進(jìn)行，確保安裝的安全有序，爬模的組裝一般選擇自下而上的安裝順序，或者是按照工作組進(jìn)行分別安裝，最后通過其他提升設(shè)備進(jìn)行輔助二次組裝。在整個(gè)安裝的過程中務(wù)必保證相連接的各部件之間的緊密性以及準(zhǔn)確度，同時(shí)由于各部件之間的關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)，一旦設(shè)計(jì)好了安裝的順序后，切忌隨意更換安裝順序，造成安裝的失敗，降低了安裝的效率。還要注意安裝過程中各部件之間的潤滑以及防塵的處理。

4.4 爬升的工藝 在混凝土的澆筑過程中采用兩層模板，先用一層模板澆筑，澆筑完成后讓其自然凝固，在凝固完成后啟動(dòng)爬升系統(tǒng)，爬升到指定位置之后，拆除下層模板，用鋼筋進(jìn)行固定，然后用另一層模板進(jìn)行澆筑，這樣進(jìn)行循環(huán)澆筑，直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求的高度。

4.5 墩帽的施工工藝 當(dāng)主工作平臺(tái)爬升高度超過設(shè)計(jì)高度的30 厘米時(shí)，停止爬升，澆筑到墩身空心段頂標(biāo)高時(shí)停止?jié)仓⑿枰A(yù)埋鏈接螺栓，然后拆除墩壁的內(nèi)模。

5 目前橋梁高墩施工中其他常見的施工方式

除了現(xiàn)在應(yīng)用較為廣泛的爬模施工技術(shù)外，還有幾種高墩施工的工藝也較為常見：①滑模施工?；Ｊ┕さ倪^程中就是將模板掛在工作平臺(tái)周圍的圍圈上，通過千斤頂?shù)奶嵘?，隨著澆筑的進(jìn)行而提升。其主要的機(jī)構(gòu)包括內(nèi)外兩側(cè)的模板、工作平臺(tái)、工作過程中的提升吊籃、提升設(shè)備以及灌注過程中的混凝土平臺(tái)。②液壓翻模施工。液壓翻模施工在高墩施工中也經(jīng)常會(huì)被采用。它是在有一定強(qiáng)度的混凝土墩身上建立一個(gè)液壓翻模工作平臺(tái)，平臺(tái)的提升動(dòng)力是靠千斤頂?shù)纫簤浩鹬卦O(shè)備，在平臺(tái)到達(dá)合適的高度以后通過吊籃等起吊系統(tǒng)將內(nèi)外吊掛提升，工程的操作人員是在吊掛上完成對(duì)模板的安裝、提升以及拆卸工作，并在吊掛上完成鋼筋加固等一系列的工作。

6 結(jié)束語

隨著我國大型橋梁工程的不斷修建，高墩施工技術(shù)的應(yīng)用也將會(huì)越來越頻繁，高墩的施工技術(shù)也勢(shì)必會(huì)隨之發(fā)展、完善，對(duì)于施工企業(yè)必須熟練掌握此種施工工藝，以便更好的適應(yīng)工程的需要。

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[3]楊琳.橋梁高墩爬模施工技術(shù)研究及應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2008.