謝松凌

(廣西桂通工程咨詢有限公司，廣西 南寧 530022)

0 引言

在橋梁的主墩施工中，目前較為常用的是液壓爬模技術(shù)，此技術(shù)對于橋梁主墩的最終施工安全及控制質(zhì)量具有一定的影響。從目前國內(nèi)外已有的施工技術(shù)成果來看，液壓爬模施工技術(shù)的重點部分是上、下塔柱的液壓爬模設(shè)計，塔柱的液壓爬模施工質(zhì)量決定了橋梁主墩的最終施工效果。通過大量翻閱該領(lǐng)域施工方法和施工技術(shù)的文獻可知，液壓爬模的布置情況也對橋梁主墩的最終施工質(zhì)量具有決定作用。因此，本文分別從爬模系統(tǒng)的架構(gòu)、液壓爬模的施工方案等部分進行詳細闡述，并通過工程實例來進行論證，以期取得預(yù)期的成效。

1 爬模系統(tǒng)架構(gòu)

一般而言，對于爬模系統(tǒng)的架構(gòu)來說，其架體承載的跨度(相鄰埋件間距)應(yīng)在3～5 m范圍內(nèi)，而架體的高度應(yīng)在10～15 m左右，并根據(jù)施工現(xiàn)場的實際條件對架體的寬度進行適當調(diào)整。例如在模板、鋼筋部分的施工方面，架體的寬度應(yīng)為1～1.5 m之間，對于模板的后移平臺而言，其架體的寬度應(yīng)在3 m以內(nèi)，施工層數(shù)量、施工載荷能力也應(yīng)分別根據(jù)施工現(xiàn)場的不同區(qū)域來進行差異化調(diào)整，例如模板、鋼筋部分的施工平臺載荷應(yīng)<5 kN/m，而液壓施工平臺的載荷能力應(yīng)在1 kN/m以內(nèi)。電控液壓系統(tǒng)的額定壓力應(yīng)在30 MPa以內(nèi)，液壓站的流量、油缸行程、電控液壓系統(tǒng)伸出速度、額定推力以及油缸的同步誤差均應(yīng)通過合理的計算來確定。值得注意的問題是，對于常規(guī)的爬升系統(tǒng)而言，其機構(gòu)一般分為三種形式，即自動導(dǎo)向式、液壓升降式以及自動復(fù)位式。在具體的工程應(yīng)用中，應(yīng)分別結(jié)合現(xiàn)場施工的具體情況來選擇合適的施工方式以提高施工的質(zhì)量和效率[1][2]。爬模架安裝流程如圖1所示。

圖1 爬模架安裝流程示意圖

2 液壓爬模施工方案設(shè)計

2.1 爬模軌跡

在對施工橋塔的實際結(jié)構(gòu)進行仔細分析之后，可知其具體的布置原則，應(yīng)對液壓爬模的軌跡進行有效分配。要注意的問題是，為有效避免交叉作業(yè)的不利影響，此過程禁止上塔柱與橫梁同時施工，且在進行高空爬模施工時應(yīng)盡可能減少其轉(zhuǎn)換的頻率，這對于保證施工質(zhì)量、施工效率以及施工人員的安全具有一定作用。爬模軌跡的選取及布設(shè)在橋梁主墩的施工過程中具有重要意義，屬于最為基礎(chǔ)性的施工工序，因此，爬模軌跡的設(shè)計應(yīng)在具體的施工過程中結(jié)合施工現(xiàn)場的環(huán)境和地質(zhì)條件來進行權(quán)衡[3][4]。

2.2 爬模布置原則

由橋塔結(jié)構(gòu)可知，應(yīng)在施工過程中對液壓爬模的軌跡予以充分的布設(shè)。在此過程中，應(yīng)最大限度減少爬模預(yù)埋件對于總體架構(gòu)所帶來的影響，采取合適的施工方法進行施工，并保證架體可完全承受自身載荷力以及爬升過程中產(chǎn)生的摩擦力。通常來講，各模板均應(yīng)配置2組上架體，為保證導(dǎo)軌設(shè)施的正常升降，應(yīng)將架體置于不同的位置。另外，還應(yīng)注意模板的拉桿和架體位置彼此錯開，以使架體足夠穩(wěn)定。對橋塔各面的傾斜度應(yīng)進行精確的測量和計算，通過有效的施工方案對液壓爬模的架構(gòu)進行核驗，使其受力均衡。爬模的布置原則還應(yīng)充分考慮到主墩的具體位置以及各部位的綜合受力情況，并根據(jù)施工圖紙進行準確設(shè)計并施工[5][6]。

2.3 下塔柱液壓爬模設(shè)計

由上塔柱對應(yīng)部位的液壓爬模軌跡間的布設(shè)來進行下塔柱液壓爬模的設(shè)計，液壓爬模的架體應(yīng)具有至少1根爬模軌道。

通過對現(xiàn)場施工條件的分析可知，應(yīng)在多個液壓爬模架體上進行與橋塔各面的設(shè)置，橋塔邊跨面的位置可布設(shè)3個液壓爬模架體，應(yīng)將塔柱內(nèi)側(cè)的架體間距進行嚴格控制，可依據(jù)塔柱液壓爬模的主跨面與邊跨面軌道間距進行確定。將多個液壓爬模的架體各自安裝于塔柱的外部側(cè)面，而架體間距應(yīng)結(jié)合塔柱外部側(cè)面的液壓爬模軌道布設(shè)的間距來綜合考慮，其他的架體應(yīng)安裝于外部側(cè)面的主跨與邊跨位置之間。下塔柱內(nèi)側(cè)面的施工應(yīng)使用自制的小平臺模式進行，以最大程度上保證橫梁能與下塔柱同步施工，進而提高施工的效率[7][8]。液壓爬模架拆除流程如下頁圖2所示。

圖2 液壓爬模架拆除流程示意圖

2.4 上塔柱液壓爬模設(shè)計

在經(jīng)過嚴格和周密的計算后得知，上塔柱的內(nèi)側(cè)傾角度數(shù)相同，因此能在上塔柱對相同數(shù)量的架體進行布設(shè)，上塔柱的液壓爬模的布置情況為：

將多個液壓爬模的架體進行安裝，且都安裝在大槽內(nèi)，其余架體和液壓爬模分別安于邊跨與主跨側(cè)的位置。利用液壓爬模的方法對上塔柱的內(nèi)腔進行施工，并分別將兩個液壓爬模的上、下架體安裝于上塔柱的內(nèi)腔側(cè)面，在第一次進行液壓爬模時應(yīng)注意必須對液壓爬模加工完后才可以進行整體的拼接工作，可以在施工現(xiàn)場進行吊裝，在上塔柱的內(nèi)腔中橫梁與斜拉索的錨固位置搭建多道隔板，用于提高施工效率并保障施工技術(shù)人員的安全[9][10]。

在液壓爬模進行轉(zhuǎn)換的過程中，上塔柱的內(nèi)腔傾斜，而對于橋塔的下塔柱而言，則為外腔傾斜，所以在液壓爬模的施工過程中，應(yīng)進行一次上塔柱的轉(zhuǎn)換工作，可為后續(xù)施工過程提供安全保障[11-13]?？招亩战Y(jié)構(gòu)尺寸如表1所示。

表1 空心墩結(jié)構(gòu)尺寸表

3 工程實例研究

以廣西灌陽至鳳凰高速公路塘屋嶺特大橋為例進行工程實例部分的驗證工作。塘屋嶺特大橋全長784.08 m，橋跨組合為5×40 m+92 m+2×172 m+92 m+1×40 m，主橋為(92+2×172+92) m預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)，公路等級為雙向四車道高速公路，設(shè)計汽車荷載為公路-Ⅰ級，設(shè)計時速100 km/h，設(shè)計洪水頻率為特大橋1/300。橋梁設(shè)計為上、下行兩座分離的獨立橋梁，橋面凈寬2×12.5 m，橋梁總寬度28 m。其主墩墩身為單肢式鋼筋混凝土空心薄壁墩，最大墩高為120 m，每片墩縱向?qū)?0 m，橫橋向按變寬設(shè)計，頂寬7.5 m，按50∶1放坡，底寬9.61 m，采用C40混凝土?；炷链怪陛斔褪歉叨沾罂鐦蚴┕さ碾y點?；炷烈蟛捎帽盟头绞捷斔?，應(yīng)采用大功率泵(避免接力泵送)以滿足施工需要；由于墩高較高，垂直運距約120 m，混凝土配合比的塌落度宜根據(jù)不同的高度進行適當調(diào)整，以確?；炷翉姸确弦?guī)定要求。高墩的線形控制要求：豎直度為墩高的3/1 000且≤20 mm，斷面尺寸為±15 mm，測量控制采用高精度全站儀和激光垂準儀配合使用、相互校核。通過液壓爬模施工技術(shù)對墩柱內(nèi)、外模進行施工，使用液壓爬模固有的裝修平臺在工期以及施工質(zhì)量方面均能得到有效保障。

4 結(jié)語

塘屋嶺特大橋主墩液壓爬模施工采用了本文所提出的施工方法，在墩柱轉(zhuǎn)角處布設(shè)相關(guān)的轉(zhuǎn)換裝置即可達到施工要求，可有效降低爬模轉(zhuǎn)換頻率，而且在降低施工風險以及提高施工質(zhì)量和安全性等方面具有重要意義。本文旨在對液壓爬模技術(shù)在橋梁主墩施工中的應(yīng)用進行詳細討論，分析施工過程中需要著重注意的一些問題，促進橋墩快速、安全、穩(wěn)定的施工，對于國內(nèi)該領(lǐng)域施工技術(shù)方面的理論研究具有一定的參考意義。