公路桥梁高墩施工技术探析

摘 要：近年来,随着我国高速公路建设日益加快,高速公路跨越深沟谷的高墩高架桥广泛应用于高速公路建设中.高速公路桥梁建设施工中的高墩施工技术可以提高线路的标准,尤其是在一些跨沟越谷的施工地段,可以避免由施工引起的地质灾害,对环境、植被的破坏.

关 键 词 ：高速公路桥梁；桥梁高墩；施工技术

近年来,我国加快推进交通运输基础设施建设,总体建设规模持续扩大,交通运输基础设施建设进入了新一发展、大建设时期.高速公路跨越深沟谷的高墩高架桥广泛应用于高速公路建设中.高速公路桥梁建设施工中的高墩施工技术是工程施工的关键环节之一,是控制工程施工进度和工程成本的关键.但是目前在桥梁的施工中的高墩技术存在着一些问题,建造的高墩技艺较差,工程的建设延误等.本文主要针对现在工程建设主要采用的滑模施工、爬模施工、翻模施工等高墩施工技术进行了分析和探讨,来全面地把握高墩施工技术.

1公路桥梁高墩施工的现状

在桥梁施工过程中,桥梁高墩施工时一种非常常见的施工方式,它在桥梁稳定方面起着非常重要的作用.随着交通事业的飞速发展,使得桥墩的高度越来越高,因此高墩的施工难度也越来越大.为适应工程需要,一种新型的模板体系―爬升模板应运而生.爬模施工技术的出现极大的降低了高墩施工的难度,简化了施工的步骤,由于爬模系统拥有体积小、质量轻、操作方便、安装拆卸方便等优点,深受各个欧美各国的喜爱,而广泛的应用于桥梁、高塔等建筑工程施工中.随着技术的逐渐成熟,在我国的桥梁修建过程中逐渐被采用,并且普及度越来越高.

2桥梁高墩施工的特点和难点分析

2.1施工安全度低、周期长

由于是高空作业,施工的安全度较低.高空作业模板的受力自成体系,从模板的受力性能考虑,高墩柱混凝土的一次浇筑高度一般为4―6m.对于20m以上高墩的施工次数至少在5次以上.这样每一根墩柱的施工周期相当长,受机械设备等因素影响,有的墩柱施工工期达到五、六个月之长.

2.2模板和机械设备的投入大

由于单根高墩柱的施工周期长,且受总工期的限制,各大桥的高墩柱只能采取平行作业的施工组织方法,每根墩柱至少配备4.5m高度的模板,使其自成施工体系,这样模板的投入相当大.受起吊能力的限制,高墩柱施工须配备大吨位的吊车,且全标段高墩柱数量多,分散于不同的山沟内,致使吊车等设备很难相互调配使用,导致机械设备的投入也大.

2.3离墩施工定位控制难度大

对于高桥墩来说,截面相对面积小、墩身高、重心高、墩身柔度大、施工精度要求高,是其显著的特点,施工时轴线很难精确控制.

2.4高墩施工接缝的处理要求高

高墩柱不只是一个简单的受压构件,还受到复杂的弯矩扭矩作用,必须保证墩身有一定的柔度,在荷载和各素作用下其弯曲和摆动不可避免,因此对高墩的施工质量要求很高,而高墩的施工缝如处理不到位,就成为墩身受力的薄弱处.

3桥梁高墩施工中的关键技术分析

3.1爬模施工

（1）爬模结构.其构成被分为承重架和礅身砼模型架两个部分.承重架与礅身衔接,用于负荷模板传递的压力.在其内部设计了液压和爬行双重系统,这是爬行模板的关键部分.承重架整体拥有两个工作平台.在顶部设有主模型的操作台,而在下部设有修补墩身砼和拆除联结的工作台,墩身砼模型架,也与内模连接,但是通过对穿螺栓联系.

（2）爬模施工工艺

爬模施工技术以空心桥墩中凝固的混凝土墩做为受力主要对象,而其内部上下爬架和液压顶升油缸则作为爬升设备的主体,内部油缸的活塞杆和下爬架联接,缸体又与上爬架铰接,同时,上爬架和外套架联接,外套架又与网架工作平台联接,由此得以支撑整个爬模结构.

油缸活塞杆与缸体间形成一个相对上升下降的系统,一个固定同时另一个上升,而上下爬架之间活动原理也相同,上爬架相对下爬架做上升运动,达到上爬架和外套架,而下爬架和内套架又进行交替爬升.由此就能达到整个爬模结构的爬升、就位、校正与其他后期检查和工序.另外,爬升支撑是由内爬支脚机构的上下爬架与墩壁两部分协调运作形成,其支点设计在内擘直线段部位,爬架上的爬靴则支撑在爬窝内,以此达到承力支撑整体结构,另一种方式是在爬窝位置上作穿墙螺拴,在穿墙螺检上联接支撑托架,使上下爬架的爬靴支在托架上,以此为支撑点向上爬升.

（3）爬模施工的优点.经济上,爬模施工技术相比其他一般高墩施工技术更加能够节省钢材,能够减少千斤顶的使用置,节省人力物力.这种技术相比其他技术更加安全,施工成果更好,如模板之间的接缝,模板表面的损伤和擦痕,同时能够缩短施工时间,在制模和爬升阶段工作置更小,整体施工效率大大提高.

3.2滑膜施工

滑模在高墩施工技术中通常适用于施场地较狭小且混凝土结构设计较高的工程.在人力物力较缺乏,工期较短,资金较紧张的情况下,这种施工方式是可以首先得到考虑的.在较大的山区高速路建设工程时,滑模施工可以作为一种易操作易管理的方案用在规模较小的施工地段,但不适用于高难度地形的大型高架桥建设.滑模施工意味着模板被挂在工作平台的围圈上,沿着将要施工的混凝土结构的界面周边进行组拼装配.随着混凝土的灌筑由千斤顶姑动向上滑升.滑模施工的结构主要包括内外模板、工作平台,工作吊篮设备,提升设备和混凝土平台.施工流程较为简单,通过滑模的组装,工作台提升,进入混凝土灌注,在此阶段不需要反复检查工作流程.混凝土灌注完毕后,对模板进行提升,在这个阶段需要注意模板与混凝土结构的平衡一致,是最需要严谨进行的阶段.以爬模施工不同的是,提升后进行接长顶杆和钢筋绑扎的工序,需要注意的是,钢筋的各接头部分需要施工前配好,以确保提升的顺利进行.滑模施工具有材料运用和周转少、施工作业周期间歇短、施工速度快、机械设备使用少,施工较为简单,一次成型,不用多次循环运作的特点,在经济方面来看,其成本和投入较低,既节约资源又能实现施工安全的优点.

3.3液压翻模施工

液压翻模施工也是高墩桥梁建设的常见方法之一,通常山区高速公路架桥在高墩60cm以上则更宜采用液压提升翻模方法施工,目前这项施工技术已经得到一定推广,并在其具体运用中取得了显著的经济和社会效益.

液压翻模主要由以下几个部分组成：工作平台,提升架,内外吊架,模板系统,液压提升设备中线控制系统及附属设备.其工作原理是建立在一定强度的墩身混凝土基础上的翻模施工工作平台,同时以液压千斤顶为动力提升工作平台,达到一定高度后,工作平台上悬挂内外吊架,施工人员将在吊架上进行模板的安装、提升、拆卸和钢筋的线性施工等一系列活动.混凝土的灌注、捣固和中线控制等作业都在平台上进行.内外模板共设三节,形成循环交替上翻的施工状态,直至完成整个墩身.

翻模设备吸取了滑模施工的优点,把平台和模板分成两个独立的体系,在延续滑模施工要求的连续性、复杂性的同时,改善混凝土表面质量筹的缺陷.液压翻模施工具有安全,可靠,施工快捷的特点,墩身混凝土质量好,而且可降低工人的劳动强度.

4结束语

总之,随着我国大型桥梁工程的不断修建,设备也随着时间推移会不断的老化,渐渐地不能满足人们的需求,因此桥梁高墩的施工技术也要不断的与时俱进,随着科技的研发而不断的完善,不断的进行技术改造,以便能够适应新的施工建设要求,满足人们日常生活发展的需要.为未来的经济建设贡献一份力量.