淺談橋梁高墩施工技術(shù)
2016-11-28
一、目前橋梁高墩施工的現(xiàn)狀
在橋梁施工過(guò)程中，橋梁高墩施工時(shí)一種非常常見(jiàn)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(kāi)工，橋梁的橋墩高度越來(lái)越高，施工的難度越來(lái)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。爬模施工技術(shù)的出現(xiàn)極大的降低了高墩施工的難度，簡(jiǎn)化了施工的步驟，在日本、歐美等國(guó)家使用以后迅速在世界范圍內(nèi)推廣，我國(guó)在上世紀(jì)70年代末期也開(kāi)始使用爬模施工技術(shù)。一開(kāi)始傳入我國(guó)以后，主要應(yīng)用于房地產(chǎn)行業(yè)，隨著技術(shù)的逐漸成熟，在我國(guó)的橋梁修建過(guò)程中逐漸被采用，并且普及度越來(lái)越高。隨著爬模技術(shù)在我國(guó)橋梁修建中的應(yīng)用，我國(guó)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(guó)橋梁修建的效率。
二、橋梁高墩施工中最為關(guān)鍵的技術(shù)—爬模施工
1、爬模設(shè)計(jì)的工藝原理
在爬模結(jié)構(gòu)中受力的主題是空心的橋墩已經(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，這樣就連同外套架相連接網(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)。從而想成了一個(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(lái)實(shí)現(xiàn)。隨著內(nèi)外套架的產(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)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(guò)程都依賴(lài)著 內(nèi)外套架的運(yùn)動(dòng)。
2、爬模的結(jié)構(gòu)
爬模的結(jié)構(gòu)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，概括的說(shuō)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)的部分，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(lái)進(jìn)行爬升的液壓千斤頂升降系統(tǒng)的爬架，用來(lái)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(guò)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(wàn)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(guò)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(guò)程中上料的方面程度，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)時(shí)通過(guò)內(nèi)外套架的運(yùn)動(dòng)來(lái)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。
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(guò)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(guò)其他提升設(shè)備進(jìn)行輔助二次組裝。在整個(gè)安裝的過(guò)程中五倍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(guò)程中各部件之間的潤(rùn)滑以及防塵的處理。
4、爬升的工藝
在混凝土的澆筑過(guò)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)爬升的系統(tǒng)，爬升到制定位置之后，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)到喬杜要求的高度。
5、墩帽的施工工藝
當(dāng)主工作平臺(tái)爬升高度超過(guò)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?，并需要預(yù)埋鏈接螺栓，然后拆除墩壁的內(nèi)模。
三、目前橋梁高墩施工中其他常見(jiàn)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(jiàn)：
1、滑模施工
滑模施工的過(guò)程中就是將模板掛在工作平臺(tái)周?chē)膰ι?，通過(guò)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(guò)程中的提升吊籃、提升設(shè)備以及灌注過(guò)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)的提升的動(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(guò)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掉掛上完成對(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。
四、橋梁高墩施工中幾種施工方式的比較
爬模施工與其他兩種施工方法相比起經(jīng)濟(jì)效益以及施工的便捷程度都適中，也就決定了其應(yīng)用的廣泛性，在其施工過(guò)程中能夠明顯的減少鋼筋起重設(shè)備的使用，節(jié)省人力，施工安全系數(shù)較高，在小型、中型橋梁施工中可以非常便捷的開(kāi)展，但是在較高難度的橋梁施工過(guò)程中不建議使用。
滑模施工對(duì)工程的空間要求較小，可以在較為狹窄的山區(qū)進(jìn)行，并且工期較短，對(duì)人力的需求較少，從而節(jié)約了工程的資金，操作較為便捷。但同樣不適合大型工程。
液壓翻模施工技術(shù)是在滑模施工的基礎(chǔ)之上改進(jìn)而來(lái)的一種高墩施工技術(shù)，在近幾年的橋梁施工中也被逐漸推廣，其特點(diǎn)是含蓋了滑模施工技術(shù)要點(diǎn)的同時(shí)，最主要的是可以較大程度改善了滑模施工過(guò)程中混凝土表面質(zhì)量差的缺點(diǎn)。
總結(jié)
隨著我國(guó)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(lái)越頻繁，高墩的施工技術(shù)也勢(shì)必會(huì)隨之發(fā)展、完善以適應(yīng)其工程的需要。
