桥梁高墩施工的关键技术及质量控制探讨论文_肖鹏

桥梁高墩施工的关键技术及质量控制探讨论文_肖鹏

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摘要:桥梁高墩是整个桥梁工程的基础,桥梁的搭建需要高墩作为支撑点。因此,高墩的施工非常重要,高墩的质量决定了桥梁工程的构造。本文将介绍我国桥梁高墩施工特征和技术方案,以及在施工过程中关于质量控制与注意事项。

关键词:高墩施工;技术;质量控制;探讨

1 引言

桥梁高墩是桥梁承重的基础,高墩将桥面的承压传递至地基,在桥梁工程中发挥重要作用。我国逐渐修通西南和西北的高速路和铁路,越来越多的桥梁拔地而起,随之而来的是一座又一座的桥梁高墩。特别是在偏僻的山区地段,桥梁的施工难度越来越大,高墩设计也非常普遍。桥梁高墩的施工技术现行有三种:滑模、翻模和爬模。我国于上世纪70年代引入高墩爬模施工的技术,现已推广至全国各类工程中。本文将介绍我国桥梁高墩施工特征和技术方案,以及在施工过程中关于质量控制与注意事项。

2 桥粱高墩施工特征

桥梁所处地段偏僻或山区中,交通不发达。桥墩的身长要求高,将导致整个工程的进度都放在桥梁高墩施工中,高墩的施工工程量大,周期长,且施工的质量要求高,伴随而来的还有施工设备和大量资金的投入。

2.1施工周期长

桥梁高墩是桥梁的承力基础,高墩模板的施工组成一套结构体系,高墩混凝土一次浇筑高度大约为4~6m,在一次浇筑以后,等待其自然凝固和花费下一节浇筑前的施工准备工作时间,方可进行下一次浇筑施工,对于高度较高的高墩来说,浇筑施工次数至少在4次以上,导致高墩施工的周期将会非常长,若受其它因素影响,施工周期也会相应延长。

2.2设备和资金投入大

由于高墩的施工周期长,需要等待其自然凝固的时间,并且每次浇筑的高度较小。在进行桥梁施工时,所有高墩的施工几乎同时进行,使用平行作业的方式。每根高墩均需配备模板、浇筑设备、大吨位的吊车。甚至,在山区或者交通不方便的地区施工时,吊车或模板等设备无法实现交换或者调配使用,因此每根高墩必须单独配备模板和浇筑设备以及吊车,导致设备的投入非常大,相应资金的投入也非常大。

2.3施工难度大

高墩的施工要求较高,一是高墩施工定位控制,因为桥梁高墩的施工是平行作业,大部分高墩同时进行施工,因此,各高墩需要找准自身的定位,找准工程轴线。特别地,某些高桥墩相对面积小,长度大,重心偏高,墩身柔度大,对施工精度和质量要求更甚普通的高墩。二是高墩的施工缝需高质量完成。高墩不仅承压,还收到弯矩扭矩作用,墩身强制配备柔韧度方可承载桥面的弯曲和摆动。高墩的施工缝如未按质量完成,其墩身无法保证柔韧度。

3桥梁高墩施工技术及质量控制措施

3.1滑模施工

滑模的工作原理是将钢管埋入墩身的混凝土结构中,钢管作为支撑高墩的关键,再靠千斤顶和提升驾把滑升模板承载的压力转移到支撑的钢管上。在完成混凝土浇筑并自然成型后,利用液压系统将浇筑及其系统沿着钢管向上移动,达到预定位置后再次进行混凝土浇筑,按照同样的方法进行墩身的混凝土浇筑,直到完成墩身的高度为止。滑模用到的系统主要是操作平台系统、模板系统、垂直运输和液压提升系统。施工方前期需设计好滑模系统的安装和检查工作,比如安装顺序,设备安装参数,设备的前期检查等。

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钢筋安装与混凝土施工:施工单位在进行滑模施工过程中,首先应该进行钢筋的安装,并对钢筋的安装工艺进行控制,以确保钢筋的安装质量,而需要高质量完成钢筋安装工作,就需要从钢筋基础工程、钢筋预埋件工程以及钢筋结构工程等方面进行全面施工和控制。而在混凝土施工过程中,首先需要对混凝土材料质量进行控制,通常在桥梁高墩结构施工中采用C40混凝土,而且在混凝土浇筑时采用分层浇筑的方式来对模板的厚度进行有效控制,而且在混凝土振捣过程中,采用插入式振捣器进行混凝土振捣工作。

模板提升:在滑模施工过程中,模板提升主要分为初升、正常滑升以及终升三个阶段,在模板提升的不同阶段,施工单位应该根据模板提升的不同滑升性质进行模板滑升高度的控制,还应对滑模的操作系统进行整体检查,而且在模板提升过程中对模板的质量以及性能进行检验和控制,质量控制的目的是确保模板的稳固性,而且确保其高度和位置符合设计要求。

3.2爬模施工

爬模的工作原理是基于自身的顶升运动,利用液压油缸对导轨和爬架交替反复顶升,发挥爬升或控制作用,产生相互运动而实现墩身的浇筑。该系统的上升作用主要借助外组合模板,导向轮保证上升阶段的平衡。它综合大模板和滑升模板两种工艺特点,主要组成部分是外组合模板、移动模板支架、爬升装置、上爬架、下吊架等。爬模系统和组成较复杂,需要在前期设计好安装方法和顺序。需要保证系统内部各组件之间的紧密型,并且各组件可能由于对运动摩擦要求较高,必须做润滑和防尘处理工作。

爬模具有相当简易的构造,分为承重和爬行结构两个部分。主要有网架的工作台、套架,双悬臂结构的塔吊、支脚系统等。爬模结构的基础部分是网架的主工作平台,负责爬升系统的全面运行。在这个工作平台上进行塔吊的安装,要设置L 支脚进行固定,下方是发挥爬升作用的液压千斤顶升降系统的爬架,用以完成对爬架的爬行。同时,要安装配电设备和控制系统。为了实现结构的方便性,要采用万能角铁杆件和连班用螺栓实现连接,这样可以极大提高工作效率。中心塔吊安装在平台的中心部位,承担着爬升系统的工作手作用,也是构造的核心。部分,承受爬升过程中产生的重力。因此,在充分考虑重力的同时,要注重方便性。双臂塔吊能够实现对承重的恰当把握,还能发挥其快捷性的特点。爬模系统的运动主要通过内外套架的运动来实现,是系统的发动装置。内爬支脚是爬模系统的第二个发动系统,用以实现整个平台的移动。

爬模的组装:在进行爬模组装的过程中,为了确保组装质量,通常按照自上而下的安装顺序进行,或者可以将组装工作内容按照工作组进行划分,然后对划分的不同组进行分别安装,然后在分别安装之后再使用提升设备进行二次组装。而且在组装的过程中,主要对各组件之间的紧密性和准确度进行控制,并且在组装顺序一旦确定之后就不应随意更改,以确保组装效率。此外,还应在组装的过程中做好各部件之间的润滑和防尘工作。

爬升与墩帽的主要工艺:在进行混凝土浇筑时,主要采用分层浇筑的方式,通常分为两层模板,所以在浇筑时首先对一层模板进行浇筑,等待其自然凝固之后再进行爬升,然后在爬升到固定位置之后将下层的模板进行拆除并用钢筋固定,然后再对另一组模板进行浇筑,然后进行循环作业直至满足设计要求。当浇筑达到墩身的空心段顶标的高度时,也停止浇筑。再将连接用的螺栓进行预埋,将内模拆除。

3.3翻模施工

翻模的工作原理是将高墩作为支撑的主要基础,上层模板支撑在下层模板的上面,相互轮流顶替对方,分为塔吊翻模和液压翻模两种。塔吊翻模中使用塔吊对模板进行控制,但是这种方法需要配备专业的施工人员进行高空作业,拆除模板,增加了工程的安全隐患。翻模的施工包括内外作用平台的安装,模板的安装和拆除,加固模板等。

4 结语

桥梁工程开始建造在地质情况复杂的山区,因此对桥梁高墩的要求逐渐变高,桥梁高墩施工工程要求复杂和反复的工序,以及完成质量必须非常高。桥梁高墩在前期设计时,就需设计好高墩的实施方法,以及该种方法涉及的组成部分和系统的搭建工作。对高墩施工的操作需小心准备。

参考文献

[1]裴建. 桥梁高墩柱施工技术[J]. 中国公路, 2016(23):132-133.

[2]范林. 高速公路桥梁高墩施工技术研究[J]. 四川水泥, 2016(2).

[3]李文斌. 桥梁高墩翻模法施工工艺及质量控制措施探讨[J]. 四川水泥, 2016(5):52-52.

论文作者:肖鹏

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第5期

论文发表时间:2018/7/4

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