高墩施工技术

高墩施工技术（精选十篇）

高墩施工技术 篇1

干溪沟2号特大桥位于重庆市彭水县, 线路跨越干溪沟, 左右桥长均为780.7m, 桥宽均为12.25m, 桥梁主跨为90+170+90m。主桥结构类型为预应力混凝土箱形连续刚构, 引桥结构类型为预应力T型组合梁连续刚构。左线5、6号及右线6、7号桥墩为主桥桥墩, 最高墩墩身高达91m, 故主墩采用翻模法施工。

2 高墩翻模施工过程

2.1 提升设备选择

干溪沟2号特大桥位于地势陡峻的山区, 自然坡度70度左右, 且主墩墩身较高, 一般履带式或轮胎式起重机根本无法满足施工需要, 因此, 必须选择塔吊作为墩身施工的主要提升设备兼作翻模时的模板提升设备, 施工电梯作为混凝土的提升设备, 泵管架作为混凝土输送泵管和电缆、水管的附着设备。另外, 在泵管架内焊接钢筋行梯作为管道、电缆检修人员通道和发生停电等紧急情况时的紧急通道。

2.2 模板方案比选

目前桥墩墩身施工采用的模板有以下常用的几种:

1) 滑模:滑模是一种自升设备, 可随混凝土的浇筑自行向上滑升的模板。滑模装置是由模板系统, 操作平台系统和液压滑升系统三部分组成。滑模具有机械化程度高、速度快、结构整体性好、施工占地面积小、劳动消耗少等特点, 但同时有成本高, 工艺要求高、管理难度大等缺点;

2) 爬模:爬模由模板、爬架和爬升设备三部分组成。爬模施工特点是劳动强度小、施工控制方便, 但结构复杂、工艺烦琐、技术要求高、成本较大。

3) 翻模:翻模由大块钢模、工作平台、提升设备组成。其特点是成本较低、工艺较简单、速度较快。

4) 搭设脚手架施工法。该施工方法由脚手架、模板组成, 使用材料多, 成本高, 工期无法得到保证, 同时受高墩施工高度的影响很大。

通过比较, 结合干溪沟2号特大桥工程特点, 从既要降低成本, 又不影响工期的实际情况出发, 决定采用翻模施工法进行施工。干溪沟2号特大桥主墩墩身采用双肢薄壁空心墩结构形式, 墩身较高, 施工难度较大, 工期要求非常紧张, 而且场地非常狭小, 因此, 需要投入足够的劳动力和机具设备。模板要有足够的强度和刚度, 作业平台安全可靠。模板一次性拼装完成, 减少拼装时间, 加快施工进度。

2.3 翻模构造及工作原理

翻模由大块定型钢模、工作平台、提升设备构成。

1) 模板系统:墩身钢模采用δ=5m m的钢模加∠50×50×5m m角钢作肋条焊接而成, 模板共分三层, 每一层模板高2.25m, 模板由内外两层组成, 且用φ25精轧螺纹钢作为对拉杆连接, 内外围带采用2[20槽钢, 在每节模板上下各设一道, 模板拆装翻升由人工以倒链配合塔吊来完成。

2) 工作平台:作业平台先用角钢焊接成三角支撑, 焊接于模板上, 上铺5cm厚木板, 以钢管作为竖管, 外设安全网及防坠网。

2.4 翻模施工工艺

1) 首节模板安装。在已经浇筑完成的承台上测量放样, 待钢筋及劲性骨架安装完成后, 先用塔吊吊装内模, 然后安装外模。安装首节模板时必须下垫木条或制作砂浆带, 拆除第一节模板前将木条或砂浆带凿除。模板安装完成用拉模筋固定。

2) 人工翻模。墩身外模每层高2.25米, 横向分两块4.25米模, 顺桥向为一块模板, 两块4.25米模板用高强螺栓连接成一个整体, 使之成为8.5m×2.25m的整体模板。将塔吊钢丝绳挂钩钩住Φ25精轧螺纹钢对拉杆, 拆除最下层模板与第二层连接螺栓, 剥离墩身第一层模板, 然后依此方法第二层模板。用塔吊将第一层模板吊至砼顶面上, 清理模板, 涂刷脱模剂。慢移模板使之位于墩身边缘的正上方, 慢慢下降模板, 上下模板螺栓孔对拉, 连接模板水平接缝螺栓。待墩身四周模板安装完成后, 用激光铅垂仪检查, 模板垂直度是否符合规范要求, 当误差在规范允许偏差0.3%以内时, 开始加固模板, 在固定后, 重新检查, 确保偏差在规范允许范围之内。

3) 混凝土浇筑。薄壁双肢空心墩分开施工, 但前后肢相差最多一个节段 (4.5m) , 否则会造成承台偏压。混凝土要分层浇筑, 每层不超过30cm, 且布料点均布, 每肢至少8个布料点, 每面2个, 混凝土采用泵送工艺, 下落高度为1.5m, 采用插入式振捣器振捣, 洒水养护。为防止由于高标号混凝土温度过高产生裂纹, 施工时要每面预留两个通风孔。

4) 临时支撑。由于该桥双肢薄壁结构, 且墩身较高, 设计时未设临时支撑。考虑到施工时, 墩身会发生挠曲, 我们沿顺桥向双肢方向设置临时撑, 临时撑沿高度方向每30m布设一道, 每道临时撑采用Φ800mm钢管。

3 施工总结

1) 由于墩身高, 模板周转次数较多, 必须具有足够的刚度和强度, 当墩身截面尺寸较大时, 必须采用厚度不小于5mm的钢板作为面板。∠50o钢作为肋板, 加肋网格超过30*30cm。

2) 选择大型的模板厂加工模板, 加工时平整度, 焊缝质量, 接缝宽度, 肋板焊缝质量, 尺寸等各项指标必须控制在规范要求范围内, 钢板及钢型必须采用国标。

3) 模板出厂前必须经过试拼, 验收合格后方可运至施工现场。

4) 考虑到墩壁太薄, 钢肋又密, 因此, 必须采用塑料垫块作为保护层垫块。

5) 为防止胀模, 跑模, 对拉杆宜选用抗拉强度较大的精轧辉纹钢, 模板螺栓必须选用高强螺栓。

摘要：干溪沟2号特大桥位于重庆市彭水县, 线路跨越干溪沟, 左右桥长均为780.7m, 桥宽均为12.25m, 桥梁主跨为90+170+90m。结合干溪沟2号特大桥工程特点, 从既要降低成本又不影响工期的实际情况出发, 决定采用翻模施工法进行施工。

关键词：翻模,施工工艺

参考文献

[1] (JTG B01-2003) 公路工程技术标准[S].

[2] (JTG B60-2004) 公路桥涵设计通用规范[S].

[3] (JTG B62-2004) 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

高墩自带提升托架滑模施工技术 篇2

针对阳翼高速公路杏峪西坡沟大桥工程设计特点,采用了自带提升托架滑模施工技术,文章对其滑模工艺、施工过程做了详细介绍,并提出了相应的质量及安全措施.

作 者：张志伟 Zhang Zhiwei  作者单位：山西省交通建设工程监理总公司,山西太原,030012 刊 名：山西科技 英文刊名：SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： “”(3) 分类号：U445.39 关键词：高墩   自带提升托架   滑模   薄壁空心墩  

公路桥梁高墩施工技术探析 篇3

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轮大发展、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結构的爬升、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。

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（03）.

[2]马晋浅谈高速公路桥梁建设中高墩施工技术[J].科技风，2010（16）.

桥梁高墩施工的技术 篇4

1 常见的高墩施工方法

1.1 滑模施工

滑模施工主要就是指模板需要挂在工作的平台上, 需要沿着所有需要施工的混凝土的结构截面进行组拼进行装配, 并且要随着混凝土的灌注带动向上滑升采用高墩桥梁方案是道路跨越深沟宽谷时的有效措施, 既可以保证线路顺畅, 又可以节省投资。近些年来, 滑模施工技术在我国桥梁建设中得到广泛应用。安徽某特大桥为箱型混凝土连续刚构桥, 其中2号主墩高62m, 墩身采用液压滑动模板施工, 保证了施工质量, 缩短了工期, 并节省了施工费用。滑模施工的主要组成部分主要包括工作的平台、内外的模板、混凝土的平台和提升的设备等等。

滑模施工的工作流程:首先就是滑模的组装。需要在基础的顶面搭建一个枕木的垛面, 要确定桥梁建筑的中心位置, 然后要安装一个工作的平台, 要提升一个整个的装置, 并且撤销枕木的垛面, 然后就是将模板落下安装久违, 之后就是安装剩下的设备。其次就是需要向设备中灌注混凝土, 在滑模施工的工程中需要灌注强度比较低的混凝土或是半干硬性的混凝土。在灌注的过程中需要对其进行分层、分段的操作, 最适合的厚度大约是20~30厘米左右。再次就是滑模施工中的提升与收坡。在施工提升的过程中要求, 保证气温的合适, 提升的时间不能超过1个小时, 滑模施工在提升的过程中需要对垂直方向和水平方向要保持一直, 顶架与顶架之间的距离不能够大于20毫米。在施工的过程中不可以随意的停工。最后就要绑扎钢筋, 不能够影响提升的时间, 在钢筋的接头要在实现配置好。

滑模施工中的关键点:其一, 滑模施工中测量的控制, 在滑模滑升的过程中, 会受到很多不均匀力量的影响, 受力不均衡, 模体会发生很大的偏移的现象, 为了能够方便观察模体偏移的状况, 需要在实验的四个面设置中垂线, 这样在模体发生偏移时就能够准确的发现, 向上滑升也能够观察出来, 使用全站仪或是经纬仪就能够进行观察, 一旦发现问题要进行及时的纠正, 缩小偏差率。其二, 就是要严格的按照分层分段来浇筑混凝土。其三, 就是不能够随意的停止混凝土的浇筑, 若是在施工中混凝土停止浇筑的时间超过2个小时以上, 就需要紧急的停止滑模的施工。并且对其原因进行仔细认真的处理。在混凝土浇筑的过程中需要有一定的计划, 要按照一定的时间段来变换浇灌的方向, 使其能够均匀的浇筑, 对其强度也要进行控制。模板系统、操作平台系统与提升架是联结在一起的整体, 它们是同步滑升的。

1.2 翻模施工

所谓的翻模施工就是指要在承台的顶面将三层的模板安装并且进行加固, 浇筑混凝土完成第一次的墩身浇筑。然后在由下至上住层次的进行拆除, 主要就是拆除最下面的两层模板, 而最上面的三层模板并不进行拆除, 每拆除一层要不断的进行加固, 不断的循环加固、浇筑的过程。

在高墩的翻模施工中常见的提升设备有几种, 揽胜起吊、搭式吊机、液压等等方式。液压的翻模主要就是指将翻模施工平台来支撑达到一定强度的墩身混凝土面上, 在达到一定的高度之后, 在平台上要悬挂内外的吊架, 施工的人员在吊架中要进行模板的拆卸、提升、安装等等。

液压翻模的施工要点:其一, 工作平台的提升, 在工作平台中第一次要不断的提升应在混凝土灌注到一定的高度之后要进行。在第二次要不断的提升工作的平台。其二, 模板的翻升, 将其工作的平台提升到位。其三, 灌注混凝土, 在灌注之前要对其所需要的配件进行全面的检查。混凝土在拌合站集中拌制, 混凝土运输罐车运输, 由混凝土输送泵及管道输送入模。混凝土拌和时严格控制施工配合比及水灰比, 坍落度控制在15~18cm范围内, 每次作业前先泵送部分水泥砂浆以润滑管道, 泵送过程连续进行, 不得已停机时不超过30分钟, 确保混凝土灌注质量。

翻模的施工的基本特点:优点, 不需要进行连续的作业, 并且多个墩可以进行流水的作业, 并且能够提高设备的使用率, 能够解决上面方法的存在质量的缺陷, 并且施工的速度也是比较快, 缺点就是配备的设施比较庞大, 体积比较大, 很昂贵不够经济, 使用起来也是相当不方面, 在施工的措施中并不能体现出一个明显的优势, 具有很差的稳定性。

1.3 爬模施工

所谓爬模施工主要指一种竖向的模板工艺, 适用现浇筑钢筋的混凝土, 具有很多施工方法的优点, 并且使用很广。

主要构成方式:按照功能主要就是能够分为两部分, 承重架和墩身模型架。在顶部的设有主模型的工作模型。

施工的基本程序:准备工作, 做好标准线, 安装模板以及爬模和装置, 浇筑混凝土, 要求和滑模的施工的差不多相同的;爬升的导轨;承重架和模型的爬行。

爬模的主要特点:爬模施工与以上两种方法得比较, 首先就是节省材料, 特别是墩的上部分, 很节省节省材料, 与以上两种方式比较, 并没有很明显的接缝的痕迹, 在表面很难受到损伤, 千斤顶用量也很少。与翻模相比较, 很容易控制中心线, 很安全, 很可靠, 并且相比较质量很多错。能够大量的节省时间。

2 高墩施工的工艺设计

2.1 关于模板的使用

对其螺丝的使用, 使其模板能够牢固的固定定在墩的身上, 在通过中间的连接丝来调整内外模板的松紧, 使其能够更好的搭设平台的稳定性, 并且能够调整好模板的稳定作用。

2.2 高墩施工的主要过程

2.2.1 放线的定位

在高层模板安装之前, 首先就要求工作人员对其桥梁的墩部进行精确的位置确定。在确认为无误之后在进行下一步施工。

2.2.2 钢筋的安装

在施工中对其钢筋的安装主要就是由于在桥梁的墩部的钢筋数量是很多的, 并且工作量是很大的, 在设计施工中就需要按照国家的标准来进行检验和操作, 调整一个比较合适的尺度为适宜大小。

2.2.3 模板的安装

在对桥梁的中心线设置之后要确定出准确的位置, 利用承台或是墩部作为支撑, 采用吊车的模板来调整内外模板的高度, 使其保持一致。内外的模板在设置的过程中需要设置对拉的螺栓, 以便你呢挂钩更方便的拆模, 利用内模和外膜来设置平台的作业, 安全性能。在内外模板拼成形状之后, 螺栓不能够马上的拧紧, 并且要保持一定的余地, 以便能够适应调整, 通过对其调整, 来调整其垂直度和水平方向。在全部都调试完毕之后, 就可以拧紧螺栓。

2.2.4 模板拆除

在混凝土达到一定的硬度之后, 就可以拆除模板, 并且将其拼装的顺序反向。并且先拆除连接内外的模板, 并且逐一的连接螺丝, 主要就是为了能够解决其时间。

2.2.5 拆模后的零件进行处理

在对模板进行拆除之后, 要对其构件的表面进行包装好, 保存好, 并且进行及时晒水, 使其在混凝土的表面能够保持良好的环境, 对其拆模后的零部件进行良好的养护。

3 高墩施工的控制措施

3.1 保证施工的安全控制

在所有的施工建筑中, 无论是在外膜还是在内模, 都需要对其安全进行设定, 在施工的周围设定安全防护栏, 并且将其安全网拉紧, 主要就是为了安全。

3.2 高墩施工中混凝土质量问题

想要保证混凝土的质量, 需要从基本材料坐骑, 对每个进场的原材料都要进行质量的检测, 对于一些不合格的混凝土不准许进行生产, 并且要严格的进行监督。浇筑前, 对支架、模板、钢筋和预埋件进行检查, 模板内的杂物、积水和钢筋上的污垢清理干净;模板缝隙填塞严密, 模板内面涂刷脱模剂;检查混凝土的均匀性和坍落度;浇筑混凝土使用的脚手架, 便于人员与料具上下, 并保证安全。

在混凝土浇筑过程中, 随时观察所设置的预埋螺栓、预留孔、预埋支座的位置是否移动, 若发现移位时及时校正;预留孔的成型设备及时抽拔或松动;在灌注过程中注意模板、支架等支撑情况, 设专人检查, 如有变形, 移位或沉陷立即校正并加固, 处理后方可继续浇筑。结构混凝土浇筑完成后, 及时用塑料薄膜包裹洒水养护。

3.3 高墩施工的垂直度控制

在高墩施工中垂直度的控制, 主要就是要在职工做起, 每个工程在施工的零部件都需要进行精确的调整。

4 结语

随着技术的不断的发展, 对桥梁的施工技术也有更高的要求, 无论遇到什么问题, 作为一名合格的工程师和工作人员都要相处合理的解决措施。采用高墩钢管支架及特制定型刚模板的施工技术, 对高空、立体、平行、交叉作业有了可靠的安全保证, 同时也加快了工程进度, 降低了工程成本, 因此此技术是合理可行的。桥梁的高墩施工是一项比较复杂和艰难的工作, 在对各项进行操作的时候都要细心, 要有所准备, 只有这样才能完美的完成任务。建设良好的工程。

参考文献

[1]田群.高速公路中小跨径桥梁高墩施工技术[J].科学之友, 2010.

[2]梁波, 苏焕全.临时工作索在桥梁高墩施工中应用[M].企业技术开发, 2010.

吉茶高速公路桥梁高墩施工技术论文 篇5

摘要：随着高速公路向山区的延伸，跨越深沟谷的高墩高架桥不可避免地广泛应用于山区高速公路建设中，而高墩柱的施工往往成为控制工程施工进度和工程成本的关键。本文就吉茶高速公路C1合同段冲木林1号高架桥高墩柱施工实践介绍了高墩施工技术。

关键词：高速公路；高墩；施工技术

1、前言。

近年来，随着我国国民经济的高速发展，我国高等级公路建设呈现出突飞猛进的势态。高等级公路对线型等方面的要求使得山区公路中出现了许多高墩桥梁，增加了施工难度。本文根据吉茶高速公路C1合同段的桥梁高墩柱施工过程，将主要采用钢管支架及特制定型钢模板来组织施工的高墩施工工艺详加阐述，供大家参考。

2、工程概况。

本桥位于吉茶高速公路C1合同段内，桥位地处湘西自治州吉首市西南郊区雅溪村，中心桩位为K0+450，该桥上部构造为23×30m的预应力连续T梁，桥长706.7m，下部构造为柱式墩配桩基、整体式台配桩基、重力式台配扩大基础，其中5――11号墩、17号墩、21号墩为薄壁式空心墩。该桥桥位区属低山丘陵之山间冲沟地貌，地形起伏较大，底面高程204.00――260.00m，桥最大架空高度36m。

3、高墩施工的特点及难点。

该桥梁所处地形复杂，交通运输不便，而且大部分桥墩身高。工程量大，工期短，因此桥墩施工是该工程的关键所在。然而对于20 m以上的高墩柱却存在以下的特点：

（1）施工周期长。

对于高空作业，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――6 m。对于20 m以上高墩的施工次数至少在4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5、6个月之长。

（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6 m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。

（3）高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，施工时轴线很难准确控制。

（4）高墩施工接缝的处理要求高。

高墩柱不仅仅只是一个简单的受压构件，而且还受到复杂的弯矩扭矩作用，必须保证墩身有一定的柔度，在荷载和各种因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。

（5）高空作业，施工安全度低。

4、施工方案。

（1）施工方案简介。

针对墩柱墩身较高的特点，墩柱模板全部采用特制定型钢模板，由两块半圆拼装而成，模板每节高度分1.5m、2.5m、3m三种，其中1.5m、2.5m为D140的模板，3m为D180模板。采用吊车进行模板安装，在吊车不能所及的高度采用卷扬机和临时固定在已浇混凝土柱顶的吊架吊装施工时所需材料和安装墩柱模板（1.5m/节），在模板顶和中部分别以风缆绳紧固稳定，保证立模后的刚度及竖直度。墩柱混凝土在吊车能及的高度用混凝土运输车送至现场，以吊车配混凝土吊斗，利用串筒浇筑，吊车不能及的高度，用混凝土输送泵直接送至模板内浇注，用插入式振捣器振捣，混凝土采取分层连续进行浇注，每层厚度不大于30cm，中间因故间断不能超过前层混凝土的初凝时间。混凝土采取集中拌和，混凝土搅拌车运输。

（2）施工工艺流程。

5、施工关键技术。

（1）测量放样。

先对墩柱的结构线及墩柱中线进行测量放样，墩柱前后、左右边缘距设中心线尺寸容许偏差10mm。墩柱施工前，将桩顶冲洗干净，并将墩柱结构线以内的混凝土面凿除浮浆，整理连接钢筋。

（2）钢筋工程。

严格按照经监理工程师审批的支架方案进行塔设，墩柱支架塔设完成后进行墩柱钢筋帮扎施工。钢筋统一在加工棚进行下料和制作，钢筋的调直、截断及弯折等均应符合技术规范要求，钢筋加工完成后进行编号堆放，运至作业现场再用定滑轮吊至作业平台进行绑扎、焊接。对于变截面高墩，应注意墩柱主筋接长时应注意焊接接头必须错开，使接头钢筋面积不超过钢筋总面积的25%；箍筋接头应在四角错开，弯钩长度满足设计及抗震要求。按设计及规范制作的墩柱钢筋笼用吊车吊装时对位要准确，采用垂线法定位，中心点误差控制在2cm内，墩柱边侧的保护层利用垫块来保证，并对盖梁连接钢筋进行预留。

（3）支架与立模板：

①墩柱支架搭设。

A、技术要求。

墩柱脚手架主要起稳固模板、操作架、支撑及垂直运输作用，必须具有足够的强度、刚度和稳定性；支承部分必须有足够的支承面积，如安设在基土上，基土必须坚实并有排水措施；脚手架立杆间距及横杆步距必须满足使用要求。

B、搭设方法。

清平夯实基土（最好将脚手架支承于墩柱承台上），围绕墩柱搭设立柱钢管支架：采用立杆24根，立杆采用搭接的`方式连接，搭接长度不小于50cm，搭接范围内的扣件不少于2个。各立杆间布置水平撑，并适当布置垂直剪力撑，剪力撑与水平方向成45°角放置。钢管支架立杆的纵横向间距为1.4m×1.4m，横杆步距为1.6m，则搭设一个立柱支架钢管总长为2360m，扣件约1180个。

C、支架受力分析及计算。

钢管支架自重力：19090N，施工荷载：10000N，合计：F=29090N。考虑施工时的不均匀性，取不均匀系数1.5，则刚支架所受总荷载为：F=29090N×1.5=43635N。每根立杆承受荷载为：43635/8=5454N，则用￠48×3mm的钢管面积A=424，钢管回转半径为：I=15.9mm。

a、按强度计算，立杆的受压力为：σ=N/A=5454N/424mm2。

b、按稳定性计算，立杆的受压应力为：长细比：λ=L/I=1600/15.9=100。C―2，b类截面轴心受压构件的稳定系数，=0.432。σ=N/（×A）=5454/（0.432×424）=29.8N/mm2<215N/ mm2。

c、钢管支架其横杆抗弯强度σmax和刚度Wmax为：抗弯强度σmax=ql2/10w=31167×1.42/ （10×4.49×103）=1.4Mpa

根据以上计算结果，钢管支架立杆受压应力和横杆抗弯强度及刚度都小于容许值可满足施工要求，则该支架方案是可行的。

②立模板。

墩柱模板全部采用特制定型刚模板，由两块半圆拼装而成，模板每节高度分1.5m、2.5m、3m三种，其中1.5m、2.5m为D140的模板，3m为D180模板。采用吊车进行模板安装，在吊车不能所及的高度采用卷扬机和临时固定在已浇混凝土柱顶的吊架吊装施工时所需材料和安装墩柱模板（1.5m/节），在模板顶和中部分别以风缆绳紧固稳定，保证立模后的刚度及竖直度。墩柱高度在≤15m时，采取一次性装模到位，并进行混凝土浇筑。

（4）浇筑混凝土。

混凝土浇注前对支架、模板、钢筋进行检查，符合设计及规范要求后方可进行混凝土浇注，混凝土浇筑采用一次支模到顶，一次混凝土浇筑的方法施工，中间不留施工缝。混凝土采取集中拌和，混凝土搅拌车运输。混凝土拌和中严格控制材料用量，并对拌和出的混凝土进行塌落度测定，控制好水灰比。墩柱混凝土在吊车能及的高度用混凝土运输车送至现场，以吊车配混凝土吊斗，利用串筒浇筑，吊车不能及的高度，用混凝土输送泵直接送至模板内浇注，用插入式振捣器振捣，混凝土采取分层连续进行浇注，每层厚度不大于30cm，中间因故间断不能超过前层混凝土的初凝时间。混凝土浇注过程中设专人检查支架、模板、钢筋的稳固性，发现问题及时处理。混凝土浇筑后进行表面抹平，混凝土初凝以后及时养护，防止混凝土表面出现裂缝。

（5）拆膜及养护。

混凝土达到设计强度的75%后拆除墩柱模板，用塑料薄膜覆盖养护，模板拆除时按顺序拆卸，防止撬坏模板和碰坏结构。

6、高墩施工的几点体会。

（1）尽量保证1根墩柱施工的连续性，减少中间停顿时间，以加快分项工程的完工时间，缩短计量支付的周期，减轻资金周转压力。

（2）搞好安全施工是高墩柱施工的关键环节之一，要经常对施工操作人员进行安全教育，强化安全意识，各工序应按安全操作规程办事。

（3）由于模板周转次数多，因此易产生模板变形，应在2.8m宽模板的加强肋中间设1道横穿墩身的对拉螺杆，高度方向每隔1m设1道与加强箍固定联结。

7、结束语。

实践证明，采用高墩钢管支架及特制定型刚模板的施工技术，对高空、立体、平行、交叉作业有了可靠的安全保证，同时也加快了工程进度，降低了工程成本，因此此技术是合理可行的。

参考文献：

[1] 唐轲。润扬长江大桥悬索桥南塔架体式爬模施工技术[A]。全国桥梁学术会议论文[C]。北京：人民交通出版社，。

[2] 范立础。桥梁工程[M]。北京：人民交通出版社，。

[3] 吕烈武，沈世钊，沈祖炎等。钢结构构件稳定理论[M]。北京：中国建筑工业出版社，1983。

[4] GB50017―。钢结构设计规范。

基于桥梁高墩滑模施工技术的研究 篇6

一、滑模的概况

滑模是模板缓慢移动结构成型，通常为一定尺寸的定型模板，通过牵引设备牵引。作为我国现浇混凝土结构的重要技术之一，滑模技术具有较高机械化程度、施工速度快、良好结构整体强度及抗震能力等特点。与其他施工技术相比，滑模技术可将固定模板转换为滑移式活动钢模，进而施工过程中无需进行固定模板架设技术的应用，仅选取拉线、激光、声纳等作为结构高程、位置、方向的参考依据，一次不间断施工完成条带状结构与构件，该方式的应用，可有效提升混凝土结构施工的安全及实现经济效益最大化。为更好了解滑模技术，要求对其结构体系进行深入分析，如滑模操作平台支承系统、爬升千斤顶等。现阶段，操作平台支承系统主要包括刚性支承系统、柔性支承系统两种类型其中刚性支承系统又包含"轮毂式"支承系统、多连形支承系统等。作为传统单一的3.5t级滚珠式的主要形式之一，随着科学技术的不断进步，爬升千斤顶的形式、功能越来越多，已逐渐发展为6t、9t等。在滑模施工中，一般选取1.2米滑升模板高度，如高度过高，将增加混凝土对模板的侧压力，极易出现开字架腿柱位置接连焊缝开裂现象，导致模板涨裂现象的出现。

二、工程案例

某高架桥位于高速公路路段，总长度为808米，墩台设置数量为21个，24.5米为桥面宽度，设计方式为左右幅分离式。挖孔灌注桩为桥梁下部结构基础，墩身为实体、空心薄壁，数量为38座，其中23座高度在30米以上。第9到17座为钢筋水泥混凝土等截面空心墩，1033.2米为总延米量，6米x3米为墩身截面尺寸，50厘米为其薄壁厚度。根据工程建设施工要求，该工程可选取液压滑升模板技术进行施工。

三、桥梁高墩滑模施工准备

1、模板、支架设计与加工

3到4.5米为各节模板高度，为满足定尺钢筋（9米）的要求，需将模板设计长度合理控制在3到4.5米范围。把各面模板进行整塊组合，可将塔吊提升能力充分发挥出来。拉杆设置应符合模板强度、刚度需求。在模板外侧肋上安设操作平台，需进行2层设置，上、下平台宽度分别为1米、0.6米，与模板上、下沿间的距离分别为30到60厘米、1米。按照内部空间范围，进行钢管支架结构设计，也可选取一般脚手架钢管。其设计应与施工规定相符。根据隔板施工具体情况及荷载标准，验算支架指标，确保其强度、稳定性等指标符合施工要求。

2、安装塔吊与电梯

选取自升式吊塔，其起重范围为5到15吨，应与桥梁上部施工规定相结合，确定塔吊起重吨位。如对相近墩墩身施工情况进行分析，需增加塔吊起重能力。根据工程需要，应选取载重为1到2吨的电梯，需在墩2侧分开布设，也可在桥梁中心线上布设，如图1所示。同时应按照设备应用情况与结构设置条件确定电梯、塔吊基础。

3、搅拌混凝土及运输设备选用

混凝土搅拌时，根据工程需要，可选取ZJ—60混凝土搅拌机，调试作业需在开工前进行。选取混凝土搅拌运输车作为水平运输车辆，选取混凝土输送泵作为垂直设备，按照墩身高度进行混凝土输送泵类型的合理选择。

四、桥梁高墩滑模施工工艺

1、滑模组装与提升

根据由内向外、从上到下的顺利进行滑模拼装作业，其主要施工流程如下：就位（墩底截面几何中心）→临时安装平台搭设→内外钢环、辐射梁安装→顶架安装→模板与调横系杆安装→顶具、油管路安装→平台、步板铺筑→栏杆、安全网安装。

拼装模板时应对其进行及时检测，确保其符合施工规范。液压提升环节，需对千斤顶进行逐一检测，并向10Mpa进行加压。30分钟后如不出现漏油现象，可连接软油管接头，并进行12Mpa加压，确保漏油现象不出现即可安装。随后试运行主令控制台，确保所有压力表、元件性能完好，并在各级输油管路相近位置实行总试压，及进行10Mpa加压与多次重复，确保油路、千斤顶符合施工规定后，则需进行顶杆安装。

灌注混凝土前，需将一层砂浆（2到3厘米）铺设到模内，在模内灌入混凝土过程中，应确保其撒布的均匀性及表面水平。完成以上工作，可分三个阶段灌注整个桥墩，如初灌滑升、正常滑升及最终滑升，如灌浆过程中必须停止，则需相隔1小时进行2到3厘米模板提升，防止混凝土粘结模板。如图2所示。

（1）初灌滑升。混凝土早期灌注高度需控制在60到70厘米之间，通常进行2、3次灌注，时间需控制在4小时以内。随后将模板慢速提升，提升高度为5厘米，并及时检测混凝土底层凝结状况。如0.2到0.4Mpa为混凝土脱模强度，需将模板千斤顶进行再次提升，数量需控制在3到5个。并对滑模系统进行详细检测，确保提升架垂直度、水平度等符合相关设计规范。

（2）正常滑升。所有工作检测合格后，则进行正常滑升阶段。要求浇筑、滑升作业同时进行，滑升高度需等同于混凝土浇筑厚度。正常滑升施工中，浇筑混凝土、绑扎钢筋与滑升模板等环节可循环进行。

（3）最终滑升。滑升模板和墩顶标高间距1米左右，则可步入最终滑升阶段。要求选择缓慢速度施工，并做好整平作业，对混凝土顶部标高进行最后确定。

2、混凝土施工

混凝土材料质量合格，对混凝土和易性、墩身表面平整度等提升尤为重要。混凝土配合比选用应与设计强度规定相符，其应符合滑模施工规定，一般选取陷度2到4厘米范围的低塑性混凝土，0.5到0.65为水灰比范围，在2小时内控制初凝时间。施工中，气温直接影响着滑模提升的质量，为确保模板能够顺利提升，应确保混凝土流淌、表面拉裂、顶杆失稳、截面变形等情况不产生，只有这样才能提升滑模整个系统提升的安全性。这就要求气温下降情况下，必须选取行之有效的方式对混凝土施工条件加以改善，并对滑模施工速度进行有效控制。如在混凝土运输期间应尽可能减少运输时间，或提高灌浆速度。按照气温进行滑升速度确定，得出以下数据：

桥梁高墩滑模混凝土施工中，应对墩身混凝土滑模浇筑施工加以重视，一般采取低流动、半干硬性混凝土作为施工主要方式，并在6到8厘米范围内对墩身混凝土坍落度加以确定。浇筑混凝土时应确保浇筑的均匀性，需在20到30厘米范围确定浇筑厚度，随后确定表面、模板上端间距，根据工程建设需求，一般设置为10到15厘米。选取插入式振捣器进行墩身混凝土振捣施工工具，该施工过程严禁振捣器接触其他构件，如钢筋、顶杆等。并在0.2到0.4Pma范围内对混凝土出模强度加以控制。

3、修补、养护

混凝土脱模后，因模板存在接缝、提升拉裂等问题，将造成凹凸、裂缝等现象出现于混凝土表面，为此，必须选取科学有效措施做好修补工作。如选取相同混凝土等级材料进行补平压光作业。并按照气温情况对脱模混凝土实施养护。

四、结束语

综上所述，为进一步做好桥梁高墩施工工作，提高桥梁施工技术等级，必须重视桥梁工程高墩施工技术的选择。伴随社会经济的快速发展，桥梁工程事业也得到了极大的发展。滑模技术作为桥梁工程建设的重要组成部分，其施工技术水平的高低将直接影响到桥梁工程建设的整体质量，为此，施工企业必须重视滑模施工技术，在提高施工技术水平的同时，规范施工工艺，做好施工质量控制工作，只有这样才能推动桥梁工程事业的可持续发展。

谈桥梁高墩施工技术 篇7

桥梁高墩施工作为一种常见的施工方式, 在桥梁施工过程中对于稳定桥梁发挥着重要的作用。随着经济的不断发展, 交通基础设施的建设规模越来越大, 进而导致在世界范围内, 进而提升了桥梁桥墩的高度, 在一定程度上增加了施工的难度。在上个世纪70年代初, 为了满足工程的需要, 爬升模板应运而生。

2 高墩台施工特点

高墩台施工测量控制难度大。截面相对面积小, 对于高墩台来说, 重心高, 墩身高, 墩身柔度大, 施工时轴线控制难度大, 施工精度要求高。高墩台不仅是一个受压构件, 而且还要受弯矩扭矩作用, 进而就要使墩柱有一定的柔软性, 在荷载和各种因素的作用下弯曲是不可避免, 因此对高墩台施工和处理接缝要求非常高。高空作业, 施工安全特别重要, 必须编制安全技术措施。

3 桥梁高墩施工中的爬模设计

3.1 爬模设计的工艺原理

在整个爬模结构中, 受力的主体通常情况下主要是空心的桥墩和已经凝固的墩壁。在整个的爬升设备中, 通常情况下液压千斤顶顶升油缸和上下爬架共同组成其主体。在爬升设备中, 上爬架与油缸体相铰接, 同时与外套架相连, 下爬架与油缸的活塞运动杆相铰接, 连同外套架相连接的网架工作平台共同构成整个爬模结构。

3.2 爬模结构

爬模的结构分为两部分, 第一是承重结构, 第二是爬行结构, 通常情况下, 该结构主要涉及:网架的主工作平台、内外套架、双悬臂双吊钩塔吊等部分。

对于爬升系统的运行来说, 通常情况下, 主要是借助网架的主工作平台来承载, 该平台作为整个爬模结构的基础部分, 发挥着爬升系统工作平台的功能。并且塔吊通常安装在这个平台上, 其固定往往是借助L支脚来实现的。

在整个平台的中心安装中心塔吊。通常情况下, 其工作手对往往是由整个爬升系统来充当, 在整个工作构建中, 也是核心工作部分。另外, 中心塔吊在爬升的过程中, 还要承受相应的重力, 所以, 在安装中心塔吊的过程中, 一方面对其承重能力进行考虑, 另一方面还要考虑上料的程度, 进而在确保承重的前提下, 满足双悬臂双吊钩塔吊双向上料的安全性、快捷性。

3.3 爬模的组成

爬模通常情况下是由网架工作平台、中心塔吊、L形支架、内外套架、内爬支脚机构、液压顶升机构等部分共同组成。

(1) 网架工作平台:网架工作平台在整个爬模设备中发挥着工作平台的作用, 该平台主要采用空间钢架式结构, 在中心塔吊、顶升爬架, 以及L形支架安装网架工作平台的上、下面, 以及四周, 另外, 在中间还要安装相应的各种操纵控制, 以及配电设备等。 (2) 中心塔吊:在网架平台的中心处连接着中心塔吊, 通常情况下, 中心塔吊随着爬模的上升而升高。采用双悬臂双吊钩形式设置中心塔吊, 进而配重在一定程度上大大减少, 同时为双向上料和旋转提供了便利。 (3) L形支架:L形支架的上、下部分别与网架平台四周, 以及已经凝固的混凝土墩壁相连接, 整体爬模的稳定性在一定程度上大大增强。另外, L形支架可以为脚手架、墩身施工、养护、表面整修, 以及墩帽的浇筑等提供便利。 (4) 内外套架:在整个爬模体系中, 内外套架作为顶升传力设备, 爬模的不断上升通常是借助内外套架间的相对运动来完成的。内外套架间通常设有导向轮, 升降的平隐性在一定程度有了保证。 (5) 内爬支脚机构:在整体爬模设备中, 充当上下槌架, 是爬升的主要机构, 爬摸的升高通常情况下借助上下爬架的交替上升来完成。 (6) 液压顶升机构:在整套爬模中, 它是爬升的动力设备。

3.4 爬升的工艺

在施工过程中, 通常使用两层模板进行混凝土浇筑, 首先借助一层模板对混凝土进行浇筑, 当混凝土自然凝固后, 实施爬升系统的启动, 按照指定的位置升高爬升系统, 同时将下层的模板进行拆除, 并利用钢筋对爬升系统进行固定, 借助另一块模板再次进行混凝土的浇筑, 两块模板循环使用, 循环浇筑混凝土, 进而直至达到乔杜要求的高度。

3.5 墩帽的施工工艺

与设计高度相比, 当主工作平台爬升高度超过其30厘米时, 爬升停止, 当浇筑到墩身空心段顶标高时, 浇筑停止, 通过预埋链接螺栓, 然后将墩壁的内模拆除。

4 桥梁高墩施工中几种施工方式的比较

在较为狭窄的山区可以进行滑模施工, 该施工方式要求较小的工程空间, 并且工期短, 需要的人力较少, 而且操作便捷, 在一定程度上节约了工程的成本, 但是在大型工程中却不适合。通过对滑模施工技术进行改进, 进而形成液压翻模施工技术, 该技术也是一种高墩施工技术。在桥梁施工中, 该技术被逐渐推广, 其特点是:一方面涵盖了滑模施工技术要点, 另一方面滑模施工过程中混凝土表面质量差的不足通过该技术可以大大弥补。通过对上述两种施工方法进行比较, 在经济效益、施工的便捷程度等方面, 爬模施工都表现的非常优越, 进而在一定才程度上得到推广性使用, 钢筋起重设备的使用在其施工过程中明显的减少, 施工安全系数大大提高, 节省了大量的人力。

5 结束语

随着我国大型桥梁工程的不断修建, 高墩施工技术将会被广泛地应用到桥梁施工中, 高墩的施工技术将会随之发展和完善, 进而适应工程的需要, 必须掌握高墩施工技术, 以便应用于今后的桥梁施工中。

参考文献

[1]吴健强.铁路客运专线桥墩无拉杆模板施工技术[J].科技信息, 2008 (34) .

[2]王慧东.桥梁墩台与基础工程[M].北京:中国铁道出版社, 2005.

浅谈高墩滑模施工技术 篇8

霍州至永和关高速公路东段第LJ3标段位于霍州市白龙镇, 起点里程为K11+059.460, 终点里程为K13+760, 主线全长2.697km (短链:3.566m) 。主要工程有:与路基二标连接的汾河特大桥 (21#~45#) 和霍州南互通连接G108、霍州市及周边地区的路基工程和桥涵工程、防护工程。其中, 汾河特大桥长为1004延米, 桩基采用摩擦桩与端承桩设计, 桥墩采用矩形墩设计, 21#~45#墩台之间, 有15个墩台超过50m, 其中最大墩高54.7m, 上部结构采用 (25×40m) 先简支后连续预应力砼T梁, 45#桥台采用柱式桥台。

汾河特大桥21#~45#墩台之间, 共有墩柱48根。其中, 有30根墩柱超过50m, 最大墩高54.7m, 36根墩柱超过40米。其中, 21-38#墩采用上口小下口宽的矩形墩设计, 39-44#墩采用上下等口的矩形墩设计。施工时每个高桥墩均采用滑模施工技术。

2 人员、设备投入情况

2.1 人员投入情况

采用两班12小时作业方式

项目部管理人员5人

施工队跟班技术员2×1人

跟班班长2×1人

砼工2×8人

电工2×1人

电焊工2×2

修面养护2×3人

滑模维护工2×2人

杂工2×2人

合计:45人

2.2 设备投入情况

HSZ75型和50型混凝土搅拌机各1台, 2m3装载机1台, 9m3砼运输车5台, 50T以上吊车2台, 滑模设备6套。250k W变压器2台, 150k W发电机组2台, 5T卷扬机2台。

3 滑模施工

与一般的模板浇筑工艺相比, 滑模浇筑工艺在材料消耗、施工进度控制、浇筑连续性和工程质量方面都表现出一定的优越性。我部在施作汾河特大桥时, 基于滑模浇筑工艺的优点决定应用滑模浇筑工艺。开工前, 先根据刚度、稳定性等技术要求选择合适的滑模平台、提升架和桁架, 严格按照《滑查模施工安全技术条例》设计、加工和拼装滑膜构件, 浇筑后按要求拆模。施工阶段由承台上面起滑。施工中为便于纠偏, 须将4根垂线分别安装在墩身外侧, 砼浇筑至盖梁底部后停滑。

桥墩滑模使用1000×1000矩形桁架梁当作模板的围囹。桁架梁主梁和腹杆角钢的规格分别是∠100×10、∠63×6。模板高1.26米, 所用钢板为δ=6mm;滑模工艺所用提升架为“F”型, 主梁用高3米的[18a槽钢, 通过6台10吨的设在墩身主筋ф25螺纹钢之间的穿心式千斤顶提升, 用Ф48×3.5的钢管作爬杆, 如果爬杆扰动墩身主筋, 可对主筋间距进行调整, 但对加强箍筋施焊过程中, 须尽可能缩小主筋间距误差;在平台滑升后, 对箍筋进行绑扎, 停爬要及时, 以便对主筋间距进行快速调节;经检查确认现场设备安全无误后再提升, 以免千斤顶座及提升架钩挂主筋接头套管引发事故。如有必要, 也可将弧形钢板焊在爬杆和提升架或千斤顶座接触下榻处作保护板。

砼脱模后, 可采用∠63×6角钢制作一宽80cm的辅助平台用Ф14的钢筋吊挂于桁架梁下端, 以便于养护并及时修补缺陷部位。辅助平台铺设δ=5cm马道板, 平台四周焊设围栏, 吊挂钢筋间距1.5m。

3.1 结构设计

采用液压调平内爬式滑模体。施工中, 须参考技术要求选用稳定性、刚度和强度达标的钢结构滑模体。一方面确保结构能够复用, 同时也方便加工制作。滑模体由面板、桁架、操作盘、提升架焊接而成, 除此之外它还包括一支撑杆液压系统。

3.1.1 面板

混凝土浇筑后需通过由模板拼装而成的模具辅助成型, 脱模混凝土的成型质量和外观效果主要取决于模板的刚度及平整度。按照《桥涵施工技术规范》《公路工程质量检验评定标准》和模板设计质量控制标准, 模板高1.26米, 用δ5mm钢板制作面板, 用作筋肋的角钢型号必须是∠50×5。同时, 为方便脱模, 须参考一定锥度来设计模板, 上下口相差2mm。

3.1.2 桁架

模板支撑和模板加固的主要构件是桁架。通过桁架的支撑使模板构成一整体。此时须根据经验及水平测压力计算。用100×100cm的矩形桁架梁和100×10角钢制作桁架, 用于制作主肋和斜肋的角钢规格分别是∠63×6、∠50×5。最后通过50×5mm的角钢将模板和桁架焊接起来。

3.1.3 提升架

混凝土与滑模之间主要通过由主梁高3米的[18a槽钢制作而成的“F”型提升架相互联结。提升架的能够对滑模工作盘、桁架和模板体提供支撑, 同时对桁架梁起到夹固防止其发生形变的功能。在横梁千斤顶的作用下, 进而支撑在爬杆上, 同时将滑升荷载传递给爬杆。用ф48×3.5mm的焊管制作爬杆。用14mm钢板处理千斤顶底座, 用10mm钢板处理筋板。

3.1.4 工作盘

在滑模结构中, 工作盘是最主要的受力构件。在滑模结构中, 支撑于提升架的主体竖杆件上的部件就是工作盘。它具有一定的刚度和强度。模板和工作盘在提升架的作用下联成一体, 进而横向支撑着模板。通过桁架上平面代替工作盘, 用δ50mm木板铺设成盘面。盘面应该实时保持平整、清洁, 以免物体坠落。

3.1.5 辅助盘

脱模后, 将一0.7米宽、用50×5角钢制作成的辅助盘用Φ14钢筋吊挂在工作盘下端2.5米处, 以便于现场作业人员实时查看混凝土成型质量。在质量检查过程中, 须对缺陷部位及时修补, 将埋件扒出, 并洒水养护混凝土构件。

3.1.6 支撑杆

从液压千斤顶的通心孔穿过支撑杆的上段, 同时承受着整个滑模的荷载, 在混凝土内埋设下段, 同时代替一根竖向钢筋。选用HM-100型液压千斤顶, 同时用Φ48×3.5mm焊管支撑杆, 结构的稳定性和承载力经计算验证, 均符合相应的设计要求。

3.1.7 液压系统

通常情况下, 液压系统的组成主要包括:YKT-36型液压控制台、HM-100型液压千斤顶、油管及其他附件等。组装液压系统之前, 需要对管路的通畅性进行检查, 同时对耐压、漏油等现象进行检查。

3.1.8 洒水管

为了更好地养护脱模的混凝土, 通常情况下, 将Φ50mm塑料管在辅助盘上固定一周, 同时在此管上朝向混凝土壁的一侧打小孔, 借助三通接头将高压水管与此管相通, 并向此管进行供水, 对脱模混凝土面进行养护。

3.2 滑模荷载分析计算

3.2.1 滑模结构自重

钢结构:7.5T

木板:2.5m3×0.8=2T

G1=9.5T

3.2.2 施工荷载

工作人员:20×75kg/人=1.5T

一般工具:0.5T

钢筋及支撑杆:1T

G2= (1.5T×0.5+1) ×1=3T

3.2.3 滑升摩阻力

单位面积上的滑升摩阻力按200kg计算, 同时考虑附加系数1.5

G3=1.5×1.26m×17.4m×200kg/m2=6.6T

3.2.4 竖向荷载

W=G1+G2+G3=9.5+3+6.6T=19.1T

3.2.5 混凝土对模板的测压力

当采用插入式振捣, 混凝土对模板侧压力为:

P=r (h+0.05)

r-混凝土容重2500kg/m3

i-混凝土厚度, 取0.3m

P1=2500 (0.3+0.05) =875kg/m2

同时, 考虑混凝土浇筑时动荷载对模板的侧压力:

P2=200kg/m2

P=P1+P2=1075kg/m2=10.75T

3.2.6 支撑杆 (爬杆) 计算

允许承载能力:P=3.142EI/K (Ul) 2

E-支撑杆弹性模量,

E=2.1×106kg/cm2

I支撑杆的截面惯性矩, I=11.35cm4

K-安全系数, K=2

Ul-计算长度, 按Ul=1.20m

P=3.142×2.1×106×11.35/[2× (1.2) 2]=8159.85kg/cm2=8.16T

因此支撑杆数量 (千斤顶数量) :

N=W/C/P

P-支撑杆承载能力, 取P=8.16T;

C-载荷不均衡系数, 取C=0.8;

N= (19.1+10.75) /0.8/8.16T=4.57 (台)

3.3 施工测量控制与纠偏

3.3.1 标高控制

值班技术人员用水准仪在每根支承顶杆上, 每隔1.2~1.5m测定一次标高, 形成一个用于控制的等高面, 通过值班领工员再按一次提升300mm, 将提升的等高线标在各顶杆上, 以此线为准决定提升次数, 同时对提升水平进行控制。当液压油顶不能同步, 未达到同一水平时, 按抄平数据进行油顶的个别调整, 直到预定水平, 在允许范围内控制误差。

3.3.2 墩身截面控制

墩身变截面及收坡, 应根据墩顶设计截面、坡度事先计算出墩身各种高度的墩身截面尺寸和每提升300mm的内外收坡量进行交底, 由收坡人员在顶推丝杆上标出累计收坡量, 并进行操作, 值班领工员负责校对检查。

3.3.3 墩身中心线及沿模平台控制

在滑模设备的几何中心线上选定适当的两点, 各悬挂1个10kg的大锤球。按照所选定两点的位置投影到墩底截面上, 在此面上设立两个固定的观察控制点 (01、02点) 。模板滑升以前, 应检验两个悬挂锤球的投影点是否分别与两个观察点01、02相重合, 值班技术员、测量工在每提升300mm时观察一次, 以此检查与控制墩身中线及滑模平台的扭转偏移。

①桥墩平面扭角。根据相应的规范要求, 滑模施工墩身平面扭角偏差α控制在2°, 即控制点偏移值△X≤B/2tgα=0.01B (B为01、02的距离) , 其纠扭方法为:多提升一点模板扭转方向一侧的千斤顶, 并进行逐步的纠正, 或采用对角线提高千斤顶对扭转的方法进行纠正。②桥墩侧向偏移。发现偏移超过20mm应立即纠偏。其方法为使偏移一侧的模板, 对螺丝杆的推力进行加大, 同时增加液压千斤顶的提升量, 并且人为地使滑模向与偏移的相反方向移动, 在调整纠编的过程中, 通常分若干次进行微调, 在一定程度上控制模板各点相对高差, 否则会增加滑升阻力, 进一步拉裂一侧的砼, 甚至使墩身外形有明显弯曲, 有损外形美观。

3.4 停滑措施及施工缝处理

受大风、大雨和其他事故以及施工需要的影响和制约, 在施工过程中, 导致滑模施工被迫停工, 在这种情况下, 需要做好停工处理, 防止混凝土与模板、套管发生粘结。处理方法与要求为:

①在停工前, 混凝土需要灌满模板, 并进行振捣。②插入相应的接头钢筋。③停工后, 在正常气温下, 通常情况下, 每1小时爬升一次千斤顶, 提升次数与混凝土终凝时间相一致, 提升次数通常情况下为7-8次。④复工时需要对中线水平加强观测, 同时处理新老混凝土接缝。

3.5 拆除滑模

上升到设计要求规定的位置后, 需要对滑模进行滑空处理, 在高处借助龙门架拆除滑模。在拆除滑模的过程中, 需要注意:①为了确保拆除的安全性, 拆除工作在跟班经理的统一指挥下进行, 并且制定安全措施。②拆除操作人员需要配备安全设备 (安全带、安全帽等) 。③对拆卸的模体部件进行严格的检查, 并对其进行牢固捆绑, 通过起吊下放。

3.6 质量控制要点及保证措施

3.6.1 质量控制要点

①在工作平台上, 受空间的影响和制约, 由于需要安装调整墩身模板, 所以要牢固、稳定地搭设工作平台。②为了避免轴线发生偏移, 在浇注每节混凝土之前, 需要测量墩位的纵横轴线。③为了防止漏浆, 采用双面胶带对模板接缝进行处理, 在施工过程中, 上下倒运模板时尽量避免发生碰撞, 同时对模板的平整度进行检查, 及时进行整修和校核, 为墩身几何尺寸的准确性, 以及确保外观质量等奠定基础。④在施工过程中, 为了提高混凝土的浇筑质量, 需要对新老混凝土的结合面进行清洗和凿毛。

3.6.2 质量保证措施

3.6.2. 1 组织保证

组织保证通常情况下, 主要包括以下几个方面:①建立健全质量管理机构。为了确保施工质量, 项目经理部需要成立领导小组, 该小组项目经理负责, 按照质量体系文件的相关规定, 质量管理保证机构对质量进行管理。②设立专职质检人员。在施工现场, 需要设置专职的质检员, 在质检人员的严格监督下开展施工作业。全面推行质量管理和目标责任管理, 在项目部质量管理领导下, 从组织上落实工程质量。③加强自检组织管理。将自检制度落实到施工过程中, 对于每道工序, 首先需要工班、工区进行自检, 然后由质检工程师对该道工序进行检查, 最后由监理工程师对该道工序进行检查, 检查合格后进入下一工序。

3.6.2. 2 制度保证

①图纸会审制度:在施工过程中, 需要认真审查施工图纸, 对设计文件和施工规范等进行熟悉, 并且在施工时严格设计要求。②技术交底制度:施工过程中执行技术交底制度, 由技术质检工程师在开工前对操作人员进行技术交底。③工艺过程三检制度:为了确保施工质量, 对于每道工序, 通常情况下都需要进行自检、互检和交接检。④执行工程监理程序:对于每道工序, 经自检以及监理工程师检查签认后, 进行施工。⑤测量复核制度:施工时执行测量复核制, 同时需要反复校核施工的测量和放线等。⑥目标管理奖罚制度:为了确保工程质量, 根据工程的实际情况, 制定相应的奖惩措施。⑦重点工序全过程监督制度:在施工过程中, 对于重点工序, 为了便于随时处理施工中遇到的质量问题, 质检工程师在全过程进行旁站监督。

3.6.2. 3 施工过程保证

①对混凝土项目的试验加强检测工作。②模板采用定型的钢模板, 精心处理接缝处。③采用专用的无色脱模剂对模板进行处理。④采用专门订购的PVC垫块处理钢筋保护层。⑤对混凝土的坍落度进行严格控制, 避免出现漏振或过振等。⑥采用塑料布覆裹表面进行养生, 同时保持混凝土表面的湿润。

4 总结

滑模施工是一种快速连续的施工方法, 在施工过程中要完成收坡、截面变化、钢筋绑扎、砼灌注等一系列工序, 对各工序应严格按规范及工艺细则进行控制。随着桥梁事业的飞速发展, 滑模施工工艺在高墩柱施工过程中也得到了广泛应用, 滑模施工技术的应用很大程度上提升了桥梁施工进度, 但由于设计及设备上的原因, 其工程运用还存在一些缺陷, 这就容易导致桥梁质量及安全得不到有效保证。本文主要介绍了高墩柱滑模施工的结构设计和荷载验算, 施工过程中测量及纠偏措施, 质量控制要点和保证措施。霍永项目部采取高墩滑模施工技术, 在确保质量和安全的前提下, 圆满完成了施工任务, 取得了满意效果。当然, 本文也难免存在不尽之处, 还望同行给予批评和指正。

摘要：随着经济的不断发展, 我国的公路、桥梁建设事业发展迅速。为了适应市场需求, 如今的桥梁结构日趋复杂, 高墩柱桥梁更是比比皆是。目前, 我国高等级公路多采用长大隧道、高墩大跨度桥梁相结合形式穿越山岭重丘区。滑模施工浇筑混凝土相对于常规模板浇筑具有连续性好, 进度快, 质量好, 材料消耗少等诸多优点。本文以汾河特大桥高墩施工为背景展开论述, 结合同类建设工程中常出现的“地形复杂”、“工期紧张”、“安全风险大”等难题, 对高墩柱桥梁墩柱滑模的结构设计及荷载计算做介绍, 对高墩柱桥梁滑模施工过程中测量及纠偏措施, 质量控制要点和保证措施做了详细的分析, 旨在提高今后滑模施工的施工技术。并提出相应的政策建议, 进而为高墩滑模施工提供参考依据。

关键词：桥梁,高墩柱,滑模,测量控制与纠偏,结构设计

参考文献

[1]冯文学.桥梁高墩滑模施工技术[J].山西建筑, 2008 (10) .

[2]黄祖顺.浅谈桥梁高墩建设中的滑模技术[J].中小企业管理与科技, 2011 (6) .

[3]张正禄等.工程测量学[M].武汉大学出版社.

桥梁高墩滑模施工技术 篇9

1 滑升模板的基本构成

滑升模板主要有门式提升架、内外围圈、内外模板、内外支架、模板平台、吊架以及液压提升设备:HYW-30型滚珠式液压千斤顶、液压油泵及控制装置、支承顶杆等(见图1,图2)。

2 滑模组装

2.1 准备工作

滑模组装前,应将滑模的主要部件进行预拼,检查各部分尺寸及模板锥度以符合滑模的要求,模板组装后应上口小、下口大,其斜率为0.3%左右。

2.2 滑模组装

桥墩滑模组装的顺序应按先上后下,先内后外组装,在桥墩施工中为提升架→内围圈、外围圈→内外支架→内外模板→吊架→施工平台→安全栏杆→千斤顶提升设备。

2.3 检查滑模

提升用的液压千斤顶逐个检查试压至10 MPa,接头软管加压至12 MPa,0.5 h无漏油,方可进行安装,接通油管后进行总试压,加压至10 MPa做4次～5次循环,合格后插入支承顶杆,再对滑模平台的水平、中心位置进行全面检测,并在桥墩四面或四角设置5 kg～20 kg的大垂球吊线。同时在桥墩基础顶面设置垂球吊线测点,在平台上设置水准联通管,以确保滑模过程中桥墩提升模板的水平位置及垂直方向的准确无误。

3 滑模施工工艺

3.1 滑模施工时对混凝土的要求

滑模施工时宜采用低塑性混凝土,按照施工时的气温,初凝时间应控制在2 h左右,并具有早强和良好的和易性,一般情况下坍落度在3 cm～7 cm为宜,在保证混凝土振实的条件下,坍落度宜小,不宜大。

3.2 灌注混凝土与滑模提升

混凝土灌注前,应先向模内浇一层1∶1水泥砂浆,厚度约2 cm～3 cm,混凝土入模时,要四周均匀对称地浇筑,以防止模板内混凝土不均匀面的模板滑动,每层表面应基本水平,每层厚度约为20 cm～30 cm,以钢筋骨架的水平筋作为参照物,使用小型内插式振捣器捣实,避免接触钢筋、支承杆及模板,插入前一层捣实的混凝土中最好不超过5 cm。

3.3 初灌滑升

首次浇筑混凝土的厚度一般为60 cm～70 cm,分三层浇筑,待底层混凝土达到0.2 MPa～0.4 MPa时即可试升,可分为2个～3个行程,将各千斤顶同时缓慢顶升5 cm左右,检查出模混凝土的凝固情况。现场鉴定时,可用手指按压出模的混凝土表面,基本按不动,但能留存指痕,砂浆不粘手,用指甲划出痕,亦可使用混凝土贯入仪检测混凝土的强度,若强度满足要求,即底层混凝土已具备0.2 MPa～0.4 MPa的出模强度,可继续提升到20 cm左右,即是第一层浇筑混凝土。

3.4 正常滑升阶段

初滑提升后,即可每浇筑一层混凝土,模板提升一次,使每层浇筑的混凝土厚度与每次提升的高度相同,每层混凝土浇筑厚度为20 cm时,在正常气温下提升时间不宜超过1 h,灌注混凝土最后一层后,每隔1 h～2 h将模板提升5 cm～10 cm,滑动2次～3次,可避免混凝土与模板的粘结。

3.5 滑模施工中的特殊要求

滑模提升应做到垂直、均衡一致,各提升架之间的高差不大于5 mm,为此浇筑混凝土严格保持均匀平衡,每层厚度要严格控制,混凝土布料也要对称,钢筋上料要按施工要求分成小批对称地堆放在平台上,以防止滑模在不均匀荷载作用下倾斜,并应随时对滑模的水平结构变形进行检查,以便及时调整加固。

3.6 修补与养生

滑模施工的混凝土出模后,由滑升模板面造成的混凝土表面缺陷,必须及时进行修补,一般情况下,应用混凝土原浆进行抹平,以确保混凝土表面光洁,表面整修后可随即刷上混凝土养护剂进行养护。

3.7 滑升中停工时施工工艺

滑模施工时,一般情况下不能随意停工,要求三班连续作业,在特殊情况下需要暂时停工时,应每隔1 h将模板提升3 cm～5 cm,经过2次～3次提升后可避免混凝土与模板粘结。再次施工时,对浇筑停歇形成的施工缝,除按混凝土施工接缝处理要求严格控制操作外,尚需对滑升模板的水平位置、垂直度以及提升设备的完好状况进行全面检查后,方可继续施工。

4 滑模施工组织

滑模施工是一个连续的、各工种相互配合、各工序衔接、机械化程度较高、施工速度快的施工方法。施工前必须做好施工组织设计,做好施工准备。严格周密的施工组织是保证滑模施工成功的关键。

在滑模施工中必须有施工总负责人、钢筋组、混凝土组、提升及纠偏组和监控记录组等。

1)各组要按照施工工艺做好份内的工作。钢筋组要做好钢筋的运输、绑扎、接长,绑扎速度要与混凝土浇灌速度相配合,钢筋的水平、竖直长度必须符合滑升要求。混凝土组要做好混凝土的拌和、输送、振捣,混凝土的设计配合比是控制好出模强度的关键,浇筑混凝土与滑模提升交错进行,一定要按混凝土工艺要求,严格执行,协调组织好。提升及纠偏操作组要操作熟练,始终保证提升系统正常运转,能按总负责人的指示顺利完成一切操作。监控记录组要及时利用仪器设备,全天候对滑模施工进行监控和做好记录,及时准确地把记录和指导意见反馈给施工总负责人。施工总负责人必须及时掌握第一手资料,对要纠正的问题快速下达指令。2)各组间要统一协调、相互配合。施工总负责人在协调配合中起核心作用,各组要及时反馈信息,其中监控记录组是最关键的,必须保证准确无误并及时把当前的滑模状态传递给总负责人。滑模施工各组是有效的统一体,要相互配合,使施工全过程在时间和空间上节奏均衡、连续的进行,直到完成任务。

5 施工监控及纠偏

5.1 施工测量

由于滑模施工时,模板紧靠在已浇筑的混凝土上,其几何尺寸的控制受已浇筑混凝土影响较大,一旦发生偏移和扭转,往往会受已凝固混凝土导向的影响逐渐增大,因此施工精确测量放线,严格控制误差是很重要的。在一般情况下,大多数用全站仪放出墩身的控制点,在滑模架上挂5 kg～20 kg的大垂球,在施工环境风力较大时,也可以考虑使用激光垂直仪测量垂直偏差,同时还需要定时对墩身中心及扭转进行坐标测量,以确保墩身位置方向的正确。

5.2 滑模纠偏

滑模施工中由于种种非人为因素的影响,发生偏移和扭转是不可避免的,特别是建筑的高度较大时,更是明显。在滑模提升过程中纠偏是解决滑模偏移和扭转的有效手段。目前在滑模施工中采用较多的纠偏方法有以下几种。

5.2.1 偏载纠偏法

按量测的结果向偏移或倾斜的反方向施加一定的荷载,人为地造成滑升模板的偏载使之向偏移或倾斜的反方向用力,这种纠偏的方法主要是靠多年的施工经验控制偏载的大小,从而使偏移或倾斜得到纠正。

5.2.2 千斤顶纠偏法

使用千斤顶在各方向使用不同的提升量,从而使模板向偏移或倾斜的反方向倾斜来纠正偏移或倾斜的方法,使用千斤顶纠偏时,每次的纠偏千斤顶的提升量之差一般应控制在10 mm～20 mm,且要在提升后认真校核纠偏量,并应及时调回到水平位置。

5.2.3 楔形垫纠偏法

采用楔形垫块垫在千斤顶下面纠偏,既可纠正偏移或倾斜,也可以纠正扭转,测量的偏移或扭转,在滑模提升的千斤顶下垫上楔形垫,针对不同的偏差可以向不同的方向垫楔形垫,使千斤顶在提升时,除了向上的提升之外,还会产生一个水平的附加力,从而达到纠偏的目的。

5.2.4 支承顶杆法

采用支承顶杆法纠偏,其作用原理与楔形垫块相似,都是千斤顶在顶升时产生一个水平方向的附加力,从而使已经偏移的模板回到正确位置。

6 结语

滑模施工工艺在桥梁桥墩施工中的应用日益广泛,技术也日趋完善,特别是在一些等截面高墩中通过使用滑升模板技术,不但会取得一定的经济效益,而且会取得一定的社会效益,但目前在桥梁的设计时还考虑不全面,对于使用滑升模板施工的桥墩最好设计成圆角,否则滑升时尖角会掉块,另外,对钢筋的布置则应考虑滑升用的支承杆代替部分钢筋,减少主筋用量。

摘要：结合工作实践,就滑升模板在桥梁高墩施工中的应用作一探讨,详细介绍了滑模施工工艺、施工组织、施工监控及纠偏,指出采用滑升模板施工,不仅可以提高施工质量,还可以降低施工成本,加快工程进度。

关键词：滑升模板,桥墩,施工技术

参考文献

[1]萧绍德.建设工程施工方法选用指南[M].北京:中国计划出版社,1997.

[2]JTJ 041-89,公路桥涵施工技术规范[S].

[3]李俊.水电站闸墩滑模施工技术[J].山西建筑,2006,32(21):138-139.

桥梁高墩施工技术探讨 篇10

关键词：桥梁高墩,施工技术,翻模,滑模,爬模

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轮大发展、大建设时期。在建项目中山区公路、深水和远海工程项目增多,公路桥隧工程比例增大。为保证平面线形、纵坡等设计指标满足高等级公路要求,许多项目设计中高墩桥梁数量增多,墩高加大。桥梁墩柱增高无疑加大了施工难度,对施工工艺提出更高的要求。为了更好地解决高墩施工遇到的问题,采用适宜的高墩施工方法,本文针对现在工程建设主要采用的三种高墩施工技术进行了分析,与大家共同进行探讨。

现行高墩施工方法主要有三种:翻模、滑模和爬模施工。现以墩柱尺寸为5.5 m×2.5 m的等截面矩形高墩柱为例加以阐述。

1 无支架翻模施工

1.1 主要构成

由模板系统、无支架施工平台、吊装设备、附属设备组成。吊装设备可采取吊车或塔吊。

1.2 施工工艺及施工要点

1)施工工艺:墩身模板采用组合型大型钢模板,每个墩柱使用4套钢模板,每套模板高度为2.25 m,一次翻模浇筑高度为4.5 m。以墩身作为模板支撑主体,拉杆作为模板挂点,上层模板支撑在下层模板上。浇筑完首节墩柱混凝土后,上部两层模板作为承载底模,下部两节模板作为另一幅墩柱的翻模,左右墩柱交替翻模施工,直至墩身完成。模板上设施工平台,工作平台与墩身模板焊接为一体,为墩身施工人员提供作业平台。

2)施工控制要点:a.测量控制:墩柱平面控制测量采用三维坐标法,将全站仪架设到桥梁施工控制点,直接测定墩柱四角点三维坐标,并现场用钢尺校核,保证墩柱平面位置准确。采用全站仪三角高程法控制墩柱标高,采用水准仪测量进行校核。模板竖直度采用重锤法校核,并用激光铅垂仪校正。b.为保证墩身混凝土外观质量,首先进行模板预拼装,检查模板各部分尺寸、模板接缝及平整度。模板试拼完后进行试验墩浇筑,根据试验墩的浇筑控制及试验墩外观质量总结经验,对试验墩出现的情况进行分析,为墩身施工奠定基础。c.墩身施工中,每节墩身模板位置和竖直度要用全站仪和垂球、铅垂仪进行严格的检验,墩身竖直度要求当H≤30 m时,为H/1 500且不大于20 mm,H>30 m时,为H/3 000且不大于30 mm(H为墩身高度)。d.混凝土应分层浇筑,每层约30 cm,混凝土运输采用罐车,垂直运输采用输送泵,泵管最后一节采用软管,混凝土垂直下落距离不大于2 m。采用插入式振捣器进行振捣,振捣顺序:先振捣角隅,再从边部向中间振捣,振捣器插入下层5 cm~10 cm,保证上下层混凝土的连续。e.模板对拉螺杆需采取双螺栓加固,混凝土浇筑过程要有专职木工看护,防止螺栓松动导致跑模影响混凝土质量。f.上翻模板操作前,需通过计算,准确找到每块模板的重心,翻升时,在模板重心位置挂钩起吊,以避免起吊模板时,碰撞上层模板而翻转倾斜,造成危险,同时给顶部落模、立模造成不便。g.为解决翻模分节施工出现接缝错台、水泥浆下漏等问题,影响墩身外观需采取三个防范措施。其一,在最上节模板距模板顶30 cm设置一层拉杆,在浇筑下一节段墩身混凝土前,将此层拉杆再次紧固,减少混凝土与模板间的缝隙;其二,在缝隙产生后,用原子灰将水泥浆制成细条状封堵缝隙。同时在浇筑最初几盘混凝土时,适当减少坍落度;其三,为事后处理措施,即在翻模后,清除粘附在墩身上的水泥残浆,并用水清洗。h.混凝土的养护:由于无支架翻模施工的特点,采用传统的塑料薄膜包裹养护作业困难,且不安全,使用喷淋养护,受到墩身高度及风力的影响,喷淋水无法有效的喷洒到墩身混凝土表面。综合考虑,采用涂刷混凝土养护剂的方法进行养护。养护剂采用经过实践验证的产品,应保证不影响混凝土的外观及色泽统一。

1.3 翻模施工优缺点

1)优点:a.工艺简单、操作方便,可以采用汽车吊配合翻模施工,机械使用灵活,利用率高,成本低。b.人员上下作业安装附着式爬梯,安全稳固,节省人工,节约施工成本,提高了工作效率。无支架施工平台与模板设计为一个整体,随模板提升,无需搭设脚手架平台。c.每个桥墩左右幅墩身模板、钢筋、混凝土工序流水作业,提高了施工工效。不需要连续作业,中间可以停顿。d.模板数量少,利用率高,且便于及时清理、整修。混凝土平整密实、外表面光滑平顺。能够逐级校正墩身的施工误差,误差不积累。

2)缺点:如果墩柱过高时,必须采用塔吊配合施工,灵活性下降,且增加了施工成本。塔吊施工过程中必须配备大型起重系统,自身没有起重系统;对于墩身特别高而数量很少的情况没有明显的优势。

2 滑模施工

2.1 结构组成

滑模装置组成为:模板系统、提升系统、操作平台、液压系统、辅助系统。

2.2 施工工艺及施工要点

1)滑模施工工艺。墩身采用滑模法分节施工,墩旁塔吊辅助作业。滑模为整体式桁架结构,采用自身液压千斤顶自主完成向上爬升。

2)施工控制要点:a.测量控制:滑模在滑升过程中,受各种不均匀力影响,模板体系易发生偏移。为方便及时地观察模板体系偏移,在四面中心或四角设4根重锤线,每滑升30 cm及时检查重锤线相对于初始混凝土或基线的位移,并用激光铅垂仪进行校正。每向上滑升2.1 m,使用全站仪投点法观测一次,发现偏差及时纠正,保证变形在2 cm内。滑升过程中,通过调整千斤顶高差逐渐完成自身纠偏。滑模水平控制:一是利用千斤顶的同步器进行水平控制,二是利用水准管测量,进行水平检查。b.模板初次滑升要缓慢进行,并在此过程中对提升系统、液压控制系统、操作平台及模板变形情况进行全面检查,发现问题及时处理。c.严格分层对称浇筑混凝土,采用插入式振捣器振捣,避免碰撞支撑杆及模板,振捣器插入下层混凝土内50 mm~100 mm,模板滑升时停止振捣。根据气温等实际情况,正滑升间隔1.5 h~2 h,控制滑升高度30 cm,日滑升高度控制在3 m~5 m左右。d.施工进入正常浇筑和滑升时,应尽量保持连续施工,其他各工序作业均应在限定时间内完成,不得以停滑或减缓滑速来迁就其他作业。e.设专人观察和分析混凝土表面情况,并确定合理的滑升速度和分层浇筑厚度。底层30 cm混凝土强度达到2.5 MPa,且能保证其表面及棱角不至因模板滑升受损时,滑模方可爬升。因故停止浇筑混凝土超过2 h,应采取紧急停滑措施,并对停工造成的施工缝按规范进行处理。f.滑升过程中有专人检查千斤顶的情况,观察支撑杆上的压痕和受力状态是否正常,检查滑模中心线及操作平台的水平度。混凝土滑模爬升后的外露混凝土表面应及时进行原浆收面,采用塑料薄膜包裹养生。g.混凝土表面修整是关系到结构外表和保护层质量的工序,当混凝土脱模后,须立即进行此项工作。为使已浇筑的混凝土具有适宜的硬化条件,减少裂缝,在辅助工作平台上设洒水管喷水对混凝土进行养护。

2.3 滑模工艺优缺点

1)优点:a.模板用量少,周转材料少。b.作业周期短,施工速度快。c.施工人员、机械设备投入少,施工成本低。

2)缺点:a.混凝土表面需要二次抹面成型,混凝土外观质量不易控制。b.墩柱竖直度较难控制,施工中若发生偏斜,则难以纠正,影响墩身的施工精度。

3 爬模施工

3.1 主要构成

由液压爬升体系、模板体系和工作平台体系组成。

1)模板:每节混凝土浇筑标准高度为4.5 m,为防止漏浆,每次浇筑时模板下包100 mm且在已浇筑好的结构顶部边缘与模板间粘贴双面胶;为防止混凝土从模板上端溢出,模板上悬50 mm,故模板实际设计高度为4.65 m。

爬模总体构造见图1。

2)爬升机构:爬升机构有自动导向、液压升降、自动复位的锁定机构,能实现架体与导轨互爬的功能。

3)模板调节系统由架体、悬挂导链,横向调节螺旋杆和钢板加工而成。模板通过导链悬挂于架体上,并由导链通过滑车和滚轮在架体的悬挂梁上可进行向内或向外滑动。支模时,滑车向待浇混凝土面滑动,使模板靠近待浇混凝土表面,安装上、下横向调节螺旋杆,在专职人员指挥下,对模板进行精细调整;拆模时,调节横向螺旋杆,拉出模板,拆除横向调节螺旋杆,导链滑车向远离混凝土表面运行,拉开模板离混凝土表面一定距离,进行模板清理及维护工作。另外通过调整导链悬挂高度还可对模板标高进行调整。

4)工作平台体系:工作平台共分4层,两个上部工作平台(1,2层)、一个主工作平台(3层)、一个下部工作平台(4层)。主工作平台用于调节和支立外侧模,1,2平台用于绑扎钢筋和浇筑混凝土,3层平台主要用于爬升操作,4层平台用于拆卸锚固件和混凝土修饰。工作平台划分如图2所示。

3.2 施工工艺及施工要点

1)液压爬模工艺:自爬模的顶升运动通过液压油缸对导轨和爬架交替顶升来实现。导轨和爬模架互不关联,二者之间可进行相对运动。当爬模架工作时,导轨和爬模架都支撑在埋件支座上,两者之间无相对运动。退模后立即在退模留下的爬锥上安装受力螺栓、挂座体及埋件支座,调整上、下换向盒棘爪方向来顶升导轨,待导轨顶升到位,就位于该埋件支座上后,操作人员立即转到下平台拆除导轨提升后露出的位于下平台处的埋件支座、爬锥等。在解除爬模架上所有拉结之后就可以开始顶升爬模架,这时候导轨保持不动,调整上下棘爪方向后启动油缸,爬模架就相对于导轨运动,通过导轨和爬模架这种交替附墙,互为提升对方,爬模架即可沿着墙体上预留爬锥逐层提升。

液压爬模爬升流程:混凝土浇筑完后→拆模后移→安装附属装置→提升导轨→爬升架体→绑扎钢筋→模板清理刷脱模剂→埋件固定模板上→合模→浇筑混凝土。

2)爬模施工控制要点:a.在正式墩身混凝土施工前,应对模板进行试验,检验模板刚度能否达到规范及施工要求,混凝土表面光洁度是否满足要求。b.混凝土运输采用罐车运输,泵送入模,泵管最后一节采用塑料软管,便于布料。混凝土分层浇筑,每层控制30 cm。c.在首节混凝土达到20 MPa后,再安装爬架系统。d.爬模施工需注意安装各类预埋件位置准确,无遗漏。e.液压爬模拆除:液压爬模浇筑完最后一节墩身后在墩顶上解体,由塔吊配合下放至地面。选择经过培训合格的专业人员进行指挥和拆除作业。液压爬模拆除顺序:后移模板并吊走模板→整体拆除后移支架,落地后拆分→提升导轨并吊走→拆除液压配件→将爬架三脚架按单元整体吊下,落地后拆分。

3.3 爬模施工优缺点

1)优点:a.模板爬升较吊车翻模提升、就位易控制中心线,安全、可靠(特别是大风季节)。由于模板能自爬,减少了施工中的起重运输机械的工作量。b.混凝土平整、密实、外观质量好。模板便于及时清理、整修。c.模板提升就位时间短,节约工时,提高工效。可以控制两墩对称、同步爬升。d.可以配置4个工作平台,安全、高效。节省了施工脚手架,带来较好的经济效益。