高速公路桥梁高墩施工技术分析论文_吴陶

高速公路桥梁高墩施工技术分析论文_吴陶

陕西高速公路工程试验检测有限公司 陕西西安 710086

摘要:随着公路交通货运载重量的增加和客流量的增大,给公路桥梁的设计与施工提出了更高的要求,桥梁的发展方向转向大跨、高墩。

关键词:高速公路;桥梁高墩;施工技术;分析

1、引言

桥梁高墩施工是当前建筑施工中的重要部分,随着经济建设的深入发展,山地的道路建设逐渐加强,山地的地形特征比较特殊,在进行建筑设计的过程中,往往需要通过大跨度的桥梁结构,本文对桥梁高墩施工及其技术进行相关分析。

2、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20m以上的高墩柱却存在以下的特点:

2.1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4~6m.对于20m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。

2.2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6m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。

2.4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。

2.5高空作业,施工安全度低。

3、高速公路桥梁高墩施工技术

高墩施工目前采用的施工方法主要有滑模、爬模和翻模三种。本文对高墩施工这三种施工方法各道工序、施工质量控制、模板结构等进行了详细讲述。

3.1滑摸施工

滑模施工是现浇砼工程的一种机械化程度较高的活动连续成型施工工艺。滑模施工在工民建中广泛使用,主要用运于贮仓、水塔、烟囱、桥墩、竖井壁等构筑物,近年来在高层、超高层民用建筑上发展也十分迅速。其结构型式根据构筑物结构型式、提升机械不同而略有不同。但其主要部件与功能大体相同,一般由模板系统(包括内外模板及其围囹)、平台系统(操作平台、吊脚架)、提升架及提升系统(支撑杆、千斤顶、控制系统)及施工控制系统组成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆滑模施工适宜浇筑低流动度或半干硬性砼,同时由于其工作原理,滑模施工要求结构物结构型式单一、断面变化少、无局部突出物及其它预埋件等物体,应用范围较为狭窄。

滑升模板一般由内外两圈模板构成,在其间浇筑墩壁混凝土。模板高l~1.5m,安置在支架上。支架连接到埋在墩壁混凝土中的顶杆上。顶杆与支架间设有千斤顶。利用千斤顶将支架连同模板顶起。滑升模板以墩身为支架,不需要搭设脚手架。混凝土的浇筑可随模板缓慢滑升连续不断地进行。每天浇筑高度可达5~6m,速度较快。滑升模板可用于直坡墩身,也可用于斜坡墩身。

3.2爬升摸板

爬模是爬升模板的简称,国外也叫跳模。它由爬升模板、爬架(也有的爬模没有爬架)和爬升设备三部分组成,在施工剪力墙体系、筒体体系和桥墩筀等高耸结构中是一种有效的工具。由于具备自爬的能力,因此不需起重机械的吊运,这减少了施工中运输机械的吊运工作量。在自爬的模板上悬挂脚手架可省去施工过程中的外脚手架。综上,爬升模板能减少起重机械数量、加快施工速度,因此经济效益较好。

爬升模板的模板与滑升模板相似,不同者是支架通过千斤顶支于预埋在墩壁中的预埋件上。爬升模板的构造可以分为支承架和提升架(或称门架)两部分,提升架带着模板、围圈和作业台架吊挂在支承架上;支承架为简单框架,插置在提升架中,下端有紧固装置可与模板下面已硬化的混凝土墙体相固定,上端伸出在提升架的顶部,可以安装各种提升装置,以传递提升架的全部荷载。爬升模板所用的提升架可以利用滑动模板的提升架进行改装,使支承架可以插置其中。在提升架上安装模板、吊脚手架和作业台架的方法,基本上与滑动模板相同。支承架的两股可用[12槽钢制作,架顶有横杠可吊挂提升设施,两股下端各设紧固装置,可与墙体固定。中国出现的爬模结构,各有不同的紧固装置,可以结合具体条件选用。

模板的高度可以设定为150cm,用组合钢模板错缝拼配成所需长度,具有组合刚度,能起到板梁的作用,提升架的间距可以设定为150cm,组合大模板通过竖楞和丝杠固定在提升架的两股上,如此可以简化模板两侧的围圈。每次灌筑,按设定间距预埋穿墙螺栓,作为固定支承架之用,也可作为对拉螺栓以抵抗侧压力。

拆除爬架、爬模要由专人进行,设专人指挥,严格按照所规定的拆除程序进行。松开爬架顶上挑扁担的垫铁螺栓,以便观察塔吊是否真正将模板吊空。检查索具,用卸甲(严禁用钩)扣住模板吊环,用塔吊轻轻吊紧,并在两端用绳拉紧,防止转动,然后抽去千斤顶爬杆,做到吊运时稳运、稳落,防止大模板大幅度晃动、碰撞造成倒塌事故。起吊时,应采用吊环和安全吊钩,卸甲不得斜牵起吊,严禁操作人员随模板起落。

3.3翻摸施工

翻模是指三角架翻模施工工艺,在电厂的冷却塔塔筒施工中经常遇到。该种模板下部用架杆支成三角架做支撑,滑模用在电厂的烟囱筒壁施工中,需要一个顶升液压装置做为提升模板的机具。翻升模板是一种特殊钢模板,一般由三层模板组成一个基本单元,并配有随模板升高的混凝土接料平台(工作平台)。当浇筑完上层模板的混凝土后,将最下层模板拆除翻上来并成为第四层模板。以此类推循环施工。翻升模板也能够用于有坡度的桥墩,近年来应用较多。

连续翻升模板能够实现模板连续翻升,以满足大坝连续上升施工的需要,且混凝土表面平顺美观。选择合理的模板锚固系统,确保在各种情况下运行稳定、安全,满足大坝连续上升的速度要求。模板安拆方便、快捷、安全,减小操作人员的劳动强度;部件标准化、系列化,具有较好的通用性。解决模板上升过程中的快速拼缝问题。

4、结束语

随着我国交通事业的迅猛发展,在桥梁建设施工过程中,高墩施工方法的研究成为桥梁建筑技术发展及质量提高的关键。

参考文献

[1]李长凤.高速公路桥梁高墩施工技术探讨[J].科技视界 Science & Technology Vision,2012年06期.

论文作者:吴陶

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期

论文发表时间:2017/11/16

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