司綱
摘要 在公路橋梁工程建設中,高墩是一種比較常見的橋梁基礎結構形式,其高度通常在30m以上,與普通的橋墩相比,高墩在施工技術方面比較特殊,一般常用的施工技術包括了滑膜、爬模和翻模3種,這3種技術在適用范圍方面各不相同,也都有各自的有點和缺陷,因此,在橋梁高墩施工中,需要根據實際情況,對施工技術進行合理選擇。本文對橋梁高墩施工的難點進行了簡要分析,并結合相應的工程實例,對橋梁高墩施工關鍵技術進行了研究和討論。
關鍵詞橋梁高墩;爬模;關鍵技術
中圖分類號 U4 文獻標識碼 A 文章編號2095—6363(2016)04—0027—02
在經濟發展的帶動下,我國的公路交通事業得到了前所未有的發展,公路橋梁工程的數量也呈現出了爆炸性增長的趨勢,在施工技術方面同樣取得了巨大的進步。在橋梁工程建設中,橋墩是基礎,同時也是整個橋梁結構的關鍵所在,其施工質量在很大程度上關系著橋梁工程整體的質量和安全。因此,做好橋梁高墩施工關鍵技術的分析和研究,關注橋梁高墩的施工質量管理,是非常必要的。
1橋梁高墩施工難點
橋梁高墩的高度一般都超過了30m,而且伴隨著其高度的增加,在施工周期、成本投入以及安全風險因素也會相應增加,使得橋梁高墩的施工相對困難。具體來講,橋梁高墩施工的難點主要體現在以下幾個方面。
1.1施工周期長
在橋梁高墩施工中,考慮到模板系統在受力上自成體系,從質量和安全等方面進行綜合考慮,每一次混凝土澆筑的高度一般都不能超過5m,在這種情況下,每一根橋梁高墩都需要多次澆筑,施工周期較長。
1.2成本投入高
考慮到單根高墩的施工周期較長,為了確保施工進度,通常需要同時針對多個高墩進行施工作業,也就意味著需要配備多個模板體系和大量的施工設備、施工人員,在一定程度上增大了施工的成本投入。
1.3安全風險大
高墩的施工需要進行高空作業,需要使用專業的塔吊和升級電梯來實現對于模板、鋼筋、施工設備以及施工人員的運輸,風險因素眾多,而且由于施工周期較長,在施工過程中很容易受到氣候因素的印象,給工程的施工帶來一定的安全隱患。
1.4質量控制難
一方面,高墩的施工對于精度有著極高的要求,但是由于橋墩本身較小的橫截面以及較大的高度,在施工過程中,軸線的定位非常困難,也因此使得施工精度難以得到充分保證;另一方面,高墩不僅是橋梁的基礎,需要對橋梁主體結構進行支撐,同時也需要承受來自橋跨結構的荷載以及車輛的荷載,受力相對復雜,墩身必須具備一定的柔性度,對于接縫位置的處理同樣有著嚴格的要求,如果在施工中沒有對接縫進行有效處理,則會在橋墩上形成薄弱環節,影響其整體質量。
2橋梁高墩施工技術發展現狀
從目前來看,在橋梁高墩施工中,比較常見的施工技術包括3種,一是翻模施工,也稱無支架施工,不需要對腳手架進行搭設,因此施工操作簡單,速度快,成本也較低,但是如果墩身高度過大,由于翻模施工技術缺乏相應的起重系統,需要借助塔吊施工,在靈活性上相對較差;二是滑膜施工,這種施工技術最為顯著的特點是將傳統的固定式模板變成了能夠自由移動的活動模板,不需要準備大量的模板和材料,機械化程度高,施工速度快,結構的整體性和抗震性好,具有良好的環境效益和經濟效益。不過,滑膜技術缺乏對于混凝土外觀質量的有效控制,也無法及時有效的對高墩墩身的豎直度進行調整,影響了橋墩的施工精度;三是爬模施工,主要包括了爬升模板、爬架和爬升設備3個組成部分,不需要配備吊運設備,也可以省去外腳手架的施工,在施工效率和施工安全等方面有著非常顯著的優勢。因此,這里主要針對爬模技術在橋梁高墩施工中的應用進行討論。
3橋梁高墩施工關鍵技術
3.1工程概況
某公路橋梁位于山林地區,橫跨河谷,整體長度為1.2km,考慮到橋梁所處位置交通流量巨大,對于基礎的穩定性和承載能力有著較高的要求。經現場勘查和分析,為了避免出現較大的坡度,橋墩的高度需要依照地勢進行合理設置,在總數50根的橋墩中,有八成以上的橋墩高度超過了30m,需要施工人員切實做好高墩的施工與管理,保證施工的質量與安全。
3.2工藝流程
采用爬升模板技術對橋梁高墩進行施工,主要工藝流程為模板體系設計與驗算→受力分析→現場調查,做好施工準備→對鋼筋進行加工和處理,完成綁扎工作→設置加固措施,進行模板的組裝→設置相應的工作平臺→安裝安全防護設施→混凝土灌注與養護→模板體系整體爬升→混凝土灌注與養護→模板爬升循環直到橋墩設計高度→拆模。
3.3關鍵技術
1)測量放樣:橋梁高墩的施工工程量較大,工期長,為了避免出現返工的情況,在施工前需要切實做好測量放樣工作,為施工提供必要的指導和參照。在進行現場測量放樣時,需要首先對場地進行清理,避免雜物或者植被對測量結果的影響。同時,為了保證測量的可靠性以及放樣的準確性,需要由專業技術人員進行操作,確保測量放樣數據的全面性與真實性。
2)爬模組裝:爬模體系的結構相對復雜,包括了工作平臺、雙懸臂雙吊鉤塔吊、內外套架、液壓頂升及控制系統、支撐體系等,在進行組裝時,必須按照相應的順序和流程,從下往上對各個組件進行依次安裝,也可以對多個組件進行拼裝后,借助施工設備進行二次組裝。需要注意的是,無論選擇哪一種組裝方式,在操作過程中,都必須切實做好管理工作,確保各個組件的安裝正確,相互之間連接緊密牢固,避免出現組件安裝順序錯誤的情況。同時,為了確保模板體系的爬升效果,應該在各個組件的連接位置涂抹潤滑油進行防護,避免雜物進入。
3)鋼筋工程:鋼筋工程是橋梁高墩的骨架,在很大程度上決定了高墩的承載能力,應該得到足夠的重視。在施工前,需要對鋼筋的型號、長度、性能等進行檢測,確保其符合設計施工要求,同時由專業技術人員進行相應的受力分析和評估,保證鋼筋具備足夠的承載能力。在施工過程中,需要注意鋼筋的截取和連接,以減少不必要的浪費。以鋼筋連接為例,如果連接的長度過長,會造成鋼筋的浪費,而如果連接長度過短,則會影響連接效果以及承載能力,這就需要技術人員的驗算,通過相應的對接試驗,得到最佳的鋼筋連接長度。
4)混凝土澆筑:應該通過相應的試驗,對混凝土的配合比進行確定,保證其具備足夠的強度和承載能力。在施工前,需要對混凝土的質量進行復檢,看起在存放過程中是否出現了變質現象,對于不合格的混凝土應該及時清出施工現場,防止出現誤用的情況?;炷恋臐仓撚蓪I的施工隊伍進行,嚴格依照相關標準和規范進行操作,以確保施工質量。在橋梁高墩施工中,采用的是分段澆筑的方式,混凝土澆筑完成后,需要做好養護工作,待其達到設計強度后,進行模板的爬升和后續混凝土的澆筑。
5)模板爬升:以雙層模板結構進行高墩墩身的施工,待上一節混凝土凝結后,爬模爬升,拆除下部模板,對凝固完成的混凝土結構進行固定,并以拆下的模板作為上部模板,繼續進行混凝土灌注,直到完成整個墩身的施工。
6)墩帽施工:待工作平臺下平面高出墩頂設計標高30cm時,應該停止模板的爬升?;炷恋臐仓t持續到墩身空心段頂標高位置,在墩壁上選擇適當位置,埋設相應的連接螺栓。然后,拆除墩壁內模,將外掛支架頂部的桿件與預埋螺栓相互連接,并以此為支撐,搭設墩帽外模板。在墩身內部,可以將網架平臺與內爬升井架分離,之后逐步拆除,以塔吊將其吊運到地面。在實際操作中,從模板整體的穩定性考慮,也可以不拆除內爬井架與網架平臺的連接,而是將井架的外套架桿件嵌入到墩帽內,以空心墩頂端的內井架結合墩壁預埋螺栓,對實墩底模進行支設,利用爬模本身的塔吊,實現對墩頂實心段以及墩帽的施工。
4結論
總而言之,橋梁工程在公路交通運輸中占據著非常重要的位置,其質量和穩定性也因此備受關注。伴隨著科學技術的發展,橋梁施工技術也在不斷創新,以適應新的施工要求。橋梁高墩的施工難度大,對于施工技術的要求較高,施工人員應該重視起來,立足工程的實際需要,選擇恰當的施工方法,對施工中的關鍵技術進行重點把握,才能夠真正保證橋梁高墩的施工質量。