1 桥梁高墩施工中的关键技术:爬模施工
爬升模板适用于现浇钢筋混凝土竖向和倾斜结构的模板, 用途很广泛, 同时具有一般施工方法的优点, 在目前的高墩施工中作为关键技术运用。就目前来说, 爬模施工在经济和工程两方面的考虑上较其他施工方法则中, 可以同时运用在小型、中型和较大型高速路架桥工程中, 但不适用于高难度高架桥的建设。
1.1 爬模结构
其构成被分为承重架和礅身砼模型架两个部分。
(1) 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。
(2) 墩身砼模型架:也与内模连接, 但是通过对穿螺栓联系。
1.2 爬模施工过程
爬模施工较一般高墩施工方法复杂, 首先在线性阶段需为施工准备放墩中心线和模板边线, 提升架中心线和提升架边线。绑扎的钢筋线需要高出模板。在安装模板和爬模装置的同时灌注混凝土。浇注混凝土时要注意, 滑模部分灌筑低流动度或半干硬性混凝土, 灌筑时要按照厚度高于20em, 低于30em的分层方法分段进行对称浇注。接下来是爬升导轨, 前期需要测量千斤顶的弹簧装置和检查爬升条件是否一应具备, 安装轨道和轨道涂油, 之后再开油泵灌油, 检查相关构件, 联接相关部件。承重架和模型架爬行阶段同样要先检查模型架各组成部分是否达标, 几个重点分别是:模型表面、砼表面、拉杆、涂油工作是否已准备就绪, 之后才能打开油阀, 启动油泵, 开始进行外架和爬行架之间的链接施工, 和外架爬升。外架爬升阶段中叶需要对各部分进行实况监察, 待承重架和模型架就位后锁定承重架, 利用承重架的工作台能够使模板做轨道微调, 提升模板到位。爬模完成后需对各组成部分再做一次整体检修, 之后进行从高墩顶部从上到下进行模板拆除, 先拆模板再拆承重架。
1.3 爬模施工工艺原理
爬模施工技术以空心桥墩中凝固的混凝土墩壁为受力主要对象, 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, 其支点设计在内壁直线段部位, 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栓, 在穿墙螺栓上联接支撑托架, 使上下爬架的爬靴支在托架上, 以此为支撑点向上爬升。
1.4 爬模施工的优点
从经济角度分析, 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量, 节省人力物力;从施工角度看, 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量更小, 整体施工效率大大提高。
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中, 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, 沿着需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带动向上滑升。
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 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差的缺陷。
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。
摘要：桥梁高墩技术是山区与海上桥梁施工的重点, 近年来随着公路建设的飞速发展得到更多技术性重视和改进。鉴于桥梁高墩技术在山区高速公路建设中的频繁使用, 本文主要以山区为地形特例来介绍桥墩施工技术中的几种基础方法, 结合地形分析这三种方法的适用性、特点、差异和主要问题。
关键词：高墩,关键技术,爬模,滑模,液压翻模
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