浅谈高速公路桥梁建设施工中的高墩施工技术
摘要:公路建设是国家建设发展中的一项重要的内容。随着我国公路建设事业的发展,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。采用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 桥梁建设 高墩技术
公路建设是国家建设发展中的一项重要的内容。随着我国公路建设事业的发展,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,具体表现在由于施工数量多,工作面积小,施工条件差,无法像矮墩一样一次浇筑成型的问题,建造的高墩技艺较差,工程的建设延误等等。要确实保证高速公路桥梁建设的施工效果,就必须加强对高墩施工技术的认识。
高墩施工技术是为了提高施工线路的标准,在公路桥梁建设中,尤其是在一些跨越沟谷的施工地点采取的建设措施,以避免由施工引起的地质灾害,对环境和植被造成破坏。高墩施工技术有很多:滑模施工、爬模施工、翻模施工等。本文主要是通过介绍滑模施工、爬模施工、翻模施工三种不同的施工技术,来全面地把握高墩施工技术。
一滑模施工。
滑模施工是指模板挂在工作平台的围圈上,沿着所施工的混凝土结构截面的周边组拼装配,并随着混凝土的灌筑由千斤顶带动向上滑升,其主要构成包括工作平台、内外模板、混凝土平台、工作吊篮和提升设备。[1]总体来说,滑模技术是由提升架、 模板、 工作平台、 提升系统组成,工期快,使用周转材料少,作业周期间歇短,速度快一次成型,机械设备使用少,施工成本投入低、节约资源及安全、高效等优点但必须耗用大量滑升支承杆材料和测量一施工定位的劲性骨架材料,成本较高。
滑模施工过程包括:滑模组装、灌注混凝土、提升与收坡、接长顶杆和绑扎钢筋。(一)滑模组装,在基础的顶面搭建起了枕木之后,划出桥墩的中心线。在每个墩中心顺桥向放一根扁担梁 ,挂两个手拉葫芦作为防止平台倾斜稳定用。[2]在中心或四角的地方设计4根重锤线,每滑升30cm时要做一次检查,查看重锤线相对于初始混凝土或者是基线的位移,在每向上滑升2m的时候,就要使用全站仪或经纬仪观测1次,发现偏差及时纠正,保证变形在2cm内。最后在滑升过程中,还要通过调整千斤顶的高度差来逐渐完成自身纠偏。在提升了整个装置之后,撤去枕木,拉下模板,最后安上其他设施的过程。(二)灌注混凝土,灌注混凝土是为保证工作缝处新旧的牢靠粘接 ,并避免工作缝处的收缩 ,必须在初凝后将砼表面浮浆凿除 ,使骨料外露 ,并尽量缩短前后灌注的时间间隔。[3](三)提升与收坡,该过程的施工控制容易,但也必须耗用大量的提升和施工定位用的劲性骨架材料,对气温、工作进度、平衡度都有严格的要求。提升过程中的具体要求是:一方面有对温度的要求,常温下的提升时间不要超过1小时。时间上还要做到连续作业,不能够随意地停工。另一方面垂直、均衡的一致性也是其中必要的,顶架间的高度差不要超过20mm。(四)接长顶杆和绑扎钢筋。在接长顶杆和绑扎钢筋的准备工作对于滑模施工工程的提升与收坡非常重要。
二、爬模施工。
爬升模板是一种适用于现浇钢筋混凝土竖向(或倾斜)结构的模板工艺,具有大模板和滑动模板共同的优点,用途广泛。相比较与滑模施工,爬模施工较节省钢材,千斤顶用量少,表面无损伤,无明显的接缝。该施工方法实现了节段施工流水作业,劳动强度小,施工控制方便,但爬升结构体系复杂,工序较繁琐,成本也较高。[4] 其中放墩中心线、模板边线、提升架中心线,提升架边线,模板板面刷脱模剂,机加工件加润滑油的准备工作都很重要;在安装模板及爬模装置的工程,浇注混凝土是在在准备工作结束后,按常规操作浇筑墩壁混凝土。爬升导轨要检查相关构件,再进行一个循环爬行间距到位后插上部插销,联接相关部件。承重架及模形架爬行也涉及到很多重要复杂的过程。拆模是一项最后的一项工作,爬模到墩顶后,可按爬模上爬相同的工艺进行下爬至墩底。先拆除模型段,再拆除承力架段。
三、翻模施工。
翻模施工是指首先在承台顶面将三层一套的模板安装并加固,浇筑混凝土完成第一次墩身的浇筑;然后从下向上逐层拆除最下面的两层模板,将最上面第三层模板保留不拆,每拆除一层模板翻转至最上面一层模板安装并加固,再次浇筑混凝土,如此循环重复以上过程常见的翻模施工提升设备可采用手动葫芦、缆索起吊、塔式吊机、液压等方式。[5]对比爬模施工,翻模施工成本较低、工程复杂性小,技术要求较少,但是安全性、时效性较差。翻模施工提升设备不仅可以采用手动葫芦、缆索起吊,还可以使用塔式吊机、液压等方式,液压翻模是其中较为常用的,这里就选用了常见的液压翻模施工来做分析。它是指将翻模施工的工作平台支撑于已达一定强度的墩身混凝土面上以液压千斤顶为动力提升工作平台,达到一定高度后平台上悬挂内外吊架,施工人员在吊架上进行模板的拆卸、提升、安装以及绑扎钢筋等项作业 ,混凝土的灌注、捣固和中线控制等作业都在平台上进行。在这一项工程,首先要做的是工作平台的提升,分两次进行。第一次是在混凝土灌注到一定的高度之后来进行的,要大于0.6米,时间要选择在初凝后终凝前,注意提升的高度要以千斤顶作为一个行程。第二次要求的是每1米或者1.5米提升一次,高度和第一次相同,注意提升的工作平台的总高度要求满足一节模板的组装高度,不要空提过高,并且要记得在此过程中要随时地进行调整和纠偏。第二步,在工作平台提升到位之后,要求将已浇筑的混凝土凿毛后,需要用倒链滑车将模板吊升到安装位置上进行组装。最后还要进行混凝土的灌注工作。除了滑框倒模拼装时要求严格对中外 ,在施工过程中也要求跟踪测量 ,随时检测墩身的垂直度,稍有偏移必须立即纠正,确保墩身的垂直度符合规范要求。[6]
这三种不同的施工技术方案是在高速公路桥梁建设施工中常见的高墩施工技术 。它们各有优缺点,很难说明哪种方案是最佳的,要在具体的建设当中,根据不同的地形、施工要求来选择不同的方案。高墩施工技术在跨度较大、地形条件比较复杂,大型机械设备无法进场施工的地方应用,为高速公路的建设顺利进行起着重要的作用。
参考文献:
[1]赵勇.浅谈桥梁高墩施工技术[J]中国高新技术企业.2010年第3期
[2]丘雨均, 魏伟文.山区高速公路桥梁高墩施工技术.[J]四川建材. 2008年第4期
[3]田武平.蔡载雷.黄中天.高速公路中小跨径桥梁高墩施工技术[J]
交通科技2010(3)
[4]刘铁.公路空心高墩施工技术探讨.[J]中国高新技术企业.2009年第3期
[5]赵勇.浅谈桥梁高墩施工技术[J]中国高新技术企业.2010年第3期
[6]朱毓丽.上洋大桥中的高墩施工技术[J]福建建设科.2006(14)