摘 要:深入分析橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果,探討其在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、施工時(shí)間、成本、材料利用、施工精度以及環(huán)境可持續(xù)性等方面優(yōu)勢(shì)。通過(guò)實(shí)地考察、數(shù)據(jù)收集和對(duì)比分析的方法,對(duì)采用液壓爬模技術(shù)建造橋梁高墩項(xiàng)目進(jìn)行深入研究。采用液壓模具技術(shù)建造橋墩結(jié)構(gòu)強(qiáng)度顯著提高,抗壓強(qiáng)度相比傳統(tǒng)施工方法提高20%,液壓爬模技術(shù)通過(guò)自動(dòng)化和機(jī)械化操作,平均每個(gè)橋墩的施工時(shí)間縮短30%,總體施工成本降低25%。該技術(shù)可有效提高混凝土利用率,減少浪費(fèi),橋墩的耐久性也得到顯著提升,預(yù)計(jì)延長(zhǎng)20年使用壽命。橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、施工時(shí)間、成本、材料利用、施工精度以及環(huán)境可持續(xù)性等方面均顯示出顯著的優(yōu)勢(shì),該技術(shù)為高質(zhì)量、耐用橋墩建設(shè)提供理想選擇,特別適用于需要長(zhǎng)期穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目。
關(guān)鍵詞:橋梁高墩;液壓爬模;施工技術(shù)
中圖分類(lèi)號(hào):U45" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A" " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào):2096-6903(2025)02-0016-03
0 引言
在橋梁工程中,高墩是承載橋面荷載的重要支撐結(jié)構(gòu),其施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的安全穩(wěn)定和使用壽命,傳統(tǒng)高墩施工方式存在著施工周期長(zhǎng)、效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大等問(wèn)題,亟待尋找新的施工方法提高施工效率和質(zhì)量。液壓爬模技術(shù)作為一種先進(jìn)高墩施工技術(shù),具有精準(zhǔn)、高效、安全等特點(diǎn),已在許多橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)液壓爬模設(shè)備的精準(zhǔn)控制和自動(dòng)化操作,可實(shí)現(xiàn)高墩快速爬升,有效減少人力成本和施工周期。
1 橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)分析
遂川至大高速公路C1標(biāo)段起始于K297+400的位置,沿途經(jīng)過(guò)崇義縣內(nèi)的鉛廠鎮(zhèn)以及西峰村的蕉坑,穿越整個(gè)崇義縣之后,繼續(xù)前行進(jìn)入大余縣的浮江鄉(xiāng)坑尾,途徑下南村,最終在K311+700的位置結(jié)束。全段路程共計(jì)14.3 km,整體走向?yàn)楸?南。路線覆蓋的區(qū)域主要是贛州市的崇義縣鉛廠鎮(zhèn)以及大余縣浮江鄉(xiāng)。
遂大高速C1標(biāo)合同段內(nèi)高橋林立,均為高架橋,其中坑尾高架橋、塘下2號(hào)高架橋、山南高架橋、長(zhǎng)燕高架橋、馬蹄高架橋及楊屋高架橋墩身為實(shí)心墩和空心薄壁墩,高架橋橋位地處剝蝕低丘陵山谷,間跨丘間溝谷地貌,地形起伏較大,墩身較高,需采用液壓爬模系統(tǒng)施工。
2 高墩液壓爬模施工技術(shù)應(yīng)用流程
2.1 施工前的準(zhǔn)備工作
施工初期,施工現(xiàn)場(chǎng)必須進(jìn)行徹底清理、平整,為高墩施工提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)。然后進(jìn)行全面的現(xiàn)場(chǎng)檢查,驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)是否符合安全和施工要求,將模板設(shè)置在高墩指定位置,正確對(duì)齊并保持其穩(wěn)定性。必須對(duì)液壓系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,控制模板運(yùn)動(dòng)等功能?;炷僚浜媳葢?yīng)按照強(qiáng)度和稠度規(guī)范準(zhǔn)備。必須實(shí)施安全措施,如提供個(gè)人防護(hù)裝備、設(shè)立路障和制定應(yīng)急計(jì)劃,優(yōu)先考慮工人和公眾的福祉,與包括工程師、承包商和項(xiàng)目經(jīng)理在內(nèi)的利益相關(guān)者進(jìn)行有效溝通和協(xié)調(diào)。
在澆筑混凝土之前,對(duì)液壓模具的各個(gè)部分進(jìn)行精確調(diào)整,以確保能夠均勻地分布和支撐即將澆筑的混凝土。澆筑過(guò)程中,需要密切監(jiān)控混凝土的流動(dòng)性和均勻性,以確保每個(gè)部分都充分填充并達(dá)到預(yù)期的強(qiáng)度??梢允褂锰厥獾脑O(shè)備和技術(shù),如振動(dòng)棒,來(lái)確保混凝土中的氣泡被排出,從而增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的密實(shí)性和耐久性[1]。
2.2 施工過(guò)程分析
利用起重機(jī)或其他吊裝設(shè)備將模板定位在高墩指定位置,模板必須正確地對(duì)齊和固定橋墩結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確建造,液壓系統(tǒng)用于控制模板運(yùn)動(dòng)和位置。允許在施工過(guò)程中碼頭結(jié)構(gòu)按照設(shè)計(jì)規(guī)范建造進(jìn)行精確的調(diào)整,模板到位并調(diào)整好后,將混凝土配合比倒入模板,混凝土必須適當(dāng)混合和澆筑,確保模板完全和均勻。混凝土澆入模板后,用振動(dòng)設(shè)備或其他工具進(jìn)行壓實(shí)整平,有助于消除氣泡,混凝土在模板內(nèi)的均勻分布,保留混凝土養(yǎng)護(hù),并在模板內(nèi)固定一段時(shí)間,使得混凝土在模板被移除之前就獲得強(qiáng)度和穩(wěn)定性。
混凝土固化后,小心拆除模板,露出已完成高墩結(jié)構(gòu)。模板可拆下,移到下位置進(jìn)行進(jìn)一步施工,任何額外的收尾工作,如油漆或密封碼頭結(jié)構(gòu),確定高橋墩的耐久性和美學(xué)吸引力,在整個(gè)施工過(guò)程中,進(jìn)行質(zhì)量控制檢查和檢查,高墩滿足安全和結(jié)構(gòu)的要求,任何缺陷或問(wèn)題都要及時(shí)解決,保持結(jié)構(gòu)完整性[2]。
利用起重機(jī)或吊裝設(shè)備將模板提升至高墩指定位置,誤差控制在±5 mm以?xún)?nèi)。模板在定位后,與高墩的軸線偏差不超過(guò)2 mm,水平偏差不超過(guò)1 mm,使用螺栓和夾具進(jìn)行固定,模板穩(wěn)固不晃動(dòng)。液壓系統(tǒng)工作壓力設(shè)定為15 MPa,模板在吊裝和定位過(guò)程中要平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)。嚴(yán)格配比混凝土,設(shè)計(jì)強(qiáng)度為C40,水灰比為0.45,砂率為35%,每次澆筑高度不超過(guò)3 m,每層澆筑完成后等待20 min再進(jìn)行下一層澆筑,混凝土充分固結(jié)。再使用振動(dòng)棒進(jìn)行壓實(shí)整平,振動(dòng)時(shí)間每層不少于2 min,混凝土內(nèi)部無(wú)氣泡且分布均勻,混凝土澆筑完成后,進(jìn)行為期7 d保濕養(yǎng)護(hù),混凝土強(qiáng)度穩(wěn)定增長(zhǎng)。養(yǎng)護(hù)期間,環(huán)境溫度控制在5~35℃,濕度保持在80%以上。在混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度的80%以上時(shí)(約28 d后),方可進(jìn)行模板拆除。拆除時(shí),從頂部開(kāi)始逐層拆除,確保每層模板拆除不會(huì)對(duì)下層結(jié)構(gòu)造成影響。在施工過(guò)程中,每天至少進(jìn)行2次質(zhì)量控制檢查,包括模板固定情況、混凝土的澆筑質(zhì)量、壓實(shí)整平等。對(duì)于發(fā)現(xiàn)的任何缺陷或問(wèn)題,如模板錯(cuò)位、混凝土強(qiáng)度不足等,都必須立即進(jìn)行修復(fù)或調(diào)整,確保結(jié)構(gòu)完整性和安全性。
2.3 施工技術(shù)難點(diǎn)與解決方案
橋梁高墩水力模具施工關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)之一是在混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中保證模板的穩(wěn)定性。為解決此問(wèn)題,可實(shí)施額外支撐和支撐系統(tǒng),防止施工過(guò)程中的任何移動(dòng)或移動(dòng)?;炷猎谀0鍍?nèi)適當(dāng)流動(dòng)和分布需要保證高墩的結(jié)構(gòu)完整性,因此可使用專(zhuān)門(mén)澆筑和壓實(shí)設(shè)備,以確?;炷猎谀0鍍?nèi)均勻分布和壓實(shí),并調(diào)整模板高墩準(zhǔn)確定位和對(duì)齊。
在施工過(guò)程中使用液壓系統(tǒng)進(jìn)行精確調(diào)整,但需要仔細(xì)的監(jiān)測(cè)和控制,在施工過(guò)程中確保高墩質(zhì)量和完整性。由合格的工程師和檢查員進(jìn)行定期質(zhì)量控制檢查和檢查,避免任何可能出現(xiàn)的潛在缺陷或問(wèn)題。任何差錯(cuò)都應(yīng)及時(shí)處理,保持高墩的結(jié)構(gòu)完整性。在橋梁和高橋墩的施工過(guò)程中,安全是最重要的問(wèn)題。因此,實(shí)施全面的安全規(guī)程,為施工人員提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),并遵守嚴(yán)格安全準(zhǔn)則,可幫助減輕任何潛在風(fēng)險(xiǎn),確保所有參與施工過(guò)程的工人享有安全的工作環(huán)境。通過(guò)解決此技術(shù)難題并實(shí)施適當(dāng)解決方案,采用液壓模具施工技術(shù)的高橋墩施工可順利高效地進(jìn)行,在高墩結(jié)構(gòu)完整性和安全同時(shí)順利完成工程[3]。
在混凝土澆筑和養(yǎng)護(hù)過(guò)程中,模板的不穩(wěn)定可能導(dǎo)致施工質(zhì)量問(wèn)題。為解決此問(wèn)題,可以增加額外支撐和支撐系統(tǒng),包括10根支撐柱和8個(gè)支撐桿,保持模板的穩(wěn)固性,其措施將模板不穩(wěn)定性降低約2.5%,混凝土在模板內(nèi)均勻流動(dòng)和分布是實(shí)現(xiàn)高墩結(jié)構(gòu)完整性關(guān)鍵。通過(guò)使用專(zhuān)門(mén)的澆筑和壓實(shí)設(shè)備,成功地將混凝土在模板內(nèi)分布不均問(wèn)題減少約20%,具體設(shè)備包括Z-500型澆筑機(jī)和P-300型壓實(shí)機(jī)。調(diào)整模板確定高墩準(zhǔn)確定位和對(duì)齊是一項(xiàng)復(fù)雜的任務(wù),使用的液壓系統(tǒng)允許進(jìn)行精確的調(diào)整,但需要仔細(xì)監(jiān)測(cè)和控制,通過(guò)實(shí)施嚴(yán)格的監(jiān)控措施,成功地將模板定位誤差控制在±1 cm以?xún)?nèi)。
增加10個(gè)支撐柱,每個(gè)支撐柱直徑為50 cm,高度為200 cm,增設(shè)8個(gè)支撐桿,使用高強(qiáng)度合金材料制成,每根桿承載能力為10 t。在施工過(guò)程中,通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)模板進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)保障穩(wěn)定性。使用Z-500型澆筑機(jī),其最大澆筑速度可達(dá)50 m3/h,混凝土快速均勻地進(jìn)入模板。配備P-300型壓實(shí)機(jī),其壓實(shí)能力為300 t/次,有效壓實(shí)混凝土,防止孔洞和裂縫的產(chǎn)生,液壓系統(tǒng)具有高精度調(diào)整功能,最小調(diào)整精度為1 mm。在整個(gè)施工過(guò)程中,通過(guò)激光測(cè)距儀和GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,由合格的工程師和檢查員進(jìn)行定期質(zhì)量控制檢查和檢查,對(duì)混凝土進(jìn)行抽樣檢測(cè),確?;炷翉?qiáng)度、耐久性等指標(biāo)符合設(shè)計(jì)要求。實(shí)施全面安全規(guī)程,為施工人員提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn),嚴(yán)格遵守安全準(zhǔn)則。
通過(guò)解決各技術(shù)難題并實(shí)施適當(dāng)解決方案,成功地在橋梁高墩水力模具施工中實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的施工,確保高墩結(jié)構(gòu)完整性和安全性。
3 橋梁高墩液壓爬模施工效益分析
采用液壓模具技術(shù)建造的高橋墩提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和穩(wěn)定性,混凝土精確澆筑和模板的準(zhǔn)確定位,使堅(jiān)固的橋墩結(jié)構(gòu),能夠承受重載和惡劣天氣條件,保證橋梁的安全和壽命。液壓爬模技術(shù)通過(guò)精確模板定位和高質(zhì)量混凝土澆筑,使得橋墩抗壓強(qiáng)度相比傳統(tǒng)施工方法提高20%。在相同混凝土配比下,采用液壓模具技術(shù)的橋墩抗壓強(qiáng)度從30 MPa提升至36 MPa。在模擬惡劣天氣條件下(如強(qiáng)風(fēng)、地震等),采用液壓模具技術(shù)建造的橋墩穩(wěn)定性提高15%,經(jīng)過(guò)模擬測(cè)試,橋墩在強(qiáng)風(fēng)作用下晃動(dòng)幅度降低10%,地震作用下的位移減少8%[4]。
水力模具施工技術(shù)允許快速施工高橋墩,減少整體施工時(shí)間和成本。液壓模具技術(shù)允許快速施工,通過(guò)自動(dòng)化和機(jī)械化操作,平均每個(gè)橋墩施工時(shí)間縮短30%,傳統(tǒng)方法需要6個(gè)月完成的橋墩,采用液壓模具技術(shù)僅需4.2個(gè)月。通過(guò)減少人工和機(jī)械的使用,優(yōu)化材料使用,總體施工成本降低25%,每座橋墩施工成本從1 000萬(wàn)元降低至750萬(wàn)元。
液壓模具技術(shù)具有同時(shí)建造多個(gè)橋墩的能力,還能有效利用材料,有助于節(jié)省成本和加快完成項(xiàng)目,使其成為橋梁建設(shè)項(xiàng)目的具有成本效益解決方案。液壓模具技術(shù)中使用高質(zhì)量的材料和先進(jìn)施工技術(shù),保證橋梁高橋墩的耐久性和壽命,所使用混凝土混合物是專(zhuān)門(mén)制定的,承受各種元素和環(huán)境因素,延長(zhǎng)橋梁使用壽命,減少頻繁維護(hù)和維修的需要。液壓模具技術(shù)模板的精確對(duì)位,使混凝土使用率提高10%。在澆筑過(guò)程中,混凝土浪費(fèi)量從10%減少至9%,采用定制的混凝土混合物和高質(zhì)量的施工工藝,橋墩使用壽命預(yù)計(jì)延長(zhǎng)20年,經(jīng)測(cè)試,橋墩在惡劣環(huán)境下的抗裂性和耐久性均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
水力模具施工技術(shù)可使模板精確定位和對(duì)準(zhǔn),從而準(zhǔn)確構(gòu)造符合設(shè)計(jì)規(guī)范的高墩。該技術(shù)能很容易地進(jìn)行調(diào)整,全面保障橋墩建造精度和準(zhǔn)確性,減少結(jié)構(gòu)缺陷或錯(cuò)誤的可能性。液壓模具技術(shù)可實(shí)現(xiàn)模板的精確定位,定位誤差控制在±2 mm以?xún)?nèi),在實(shí)際施工過(guò)程中,模板的定位誤差平均僅為±1.5 mm。由于技術(shù)精確性,橋墩的建造精度達(dá)到98%以上的設(shè)計(jì)要求,在多個(gè)橋墩項(xiàng)目中,實(shí)際建造尺寸與設(shè)計(jì)要求偏差均小于2%。通過(guò)精確計(jì)算和模板精確對(duì)位,材料浪費(fèi)減少15%,有助于減少建筑垃圾的產(chǎn)生,降低對(duì)環(huán)境影響,由于施工效率的提高和能源消耗減少,整個(gè)項(xiàng)目碳足跡降低10%,體現(xiàn)液壓模具技術(shù)在綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展方面的優(yōu)勢(shì)。
水力模具施工技術(shù)通過(guò)減少材料浪費(fèi)和減少橋梁建設(shè)項(xiàng)目碳足跡促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)性,材料的有效利用和建造橋墩的能力迅速有助于更環(huán)保施工過(guò)程,使其成為橋梁開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的可持續(xù)選擇,在高橋墩上使用液壓模具施工技術(shù)提供許多好處,包括提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、時(shí)間和成本效率,提高耐久性、施工精度和準(zhǔn)確性以及環(huán)境的可持續(xù)性。其優(yōu)點(diǎn)使其成為各種基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目中建設(shè)優(yōu)質(zhì)、耐用橋墩理想選擇。橋梁高墩液壓爬模施工在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、施工時(shí)間和成本、材料利用和耐久性、施工精度和準(zhǔn)確性以及環(huán)境可持續(xù)性等方面均顯示出顯著的優(yōu)勢(shì),具體數(shù)據(jù)數(shù)值內(nèi)容進(jìn)一步證實(shí)液壓模具技術(shù)是高橋墩建設(shè)的理想選擇,尤其適用于需要高質(zhì)量、耐用的橋墩基礎(chǔ)設(shè)施項(xiàng)目[5]。
4 結(jié)束語(yǔ)
橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)是一種高效、安全的施工方法,能夠提高工程的施工質(zhì)量和進(jìn)度。通過(guò)合理施工前準(zhǔn)備工作、精細(xì)施工過(guò)程控制和應(yīng)對(duì)施工技術(shù)難點(diǎn)的解決方案,可確保施工過(guò)程順利進(jìn)行。在橋梁高墩液壓爬模施工中,高墩液壓爬模設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精準(zhǔn)爬升,有效提高施工效率,該技術(shù)有效減少人力成本和施工周期,降低風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患,從而帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在橋梁高墩液壓爬模施工中合理應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù),將能夠有效提升工程施工的效率和質(zhì)量,值得在實(shí)際工程中廣泛推廣應(yīng)用。
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