公路橋梁高墩臺(tái)施工技術(shù)淺析

 公路橋梁高墩臺(tái)施工技術(shù)淺析

　　【摘要】高墩臺(tái)是施工難度最大、技術(shù)含量較高，對(duì)操作人員素質(zhì)要求較嚴(yán)格的公路橋梁的重要工程之一。橋梁墩臺(tái)承載了橋梁自上到下傳載的負(fù)荷，并將它傳到地基基礎(chǔ)。另外，橋墩還要承受風(fēng)力、水壓及船只與漂流物的撞擊力等。因此，橋梁墩臺(tái)的作用十分重要，嚴(yán)格保證其施工質(zhì)量尤其重要。本文介紹公路橋梁高墩臺(tái)施工的兩種主要方法，即滑模施工與翻模施工，并簡(jiǎn)要說(shuō)明技術(shù)要點(diǎn)，淺談公路橋梁高墩臺(tái)的施工經(jīng)驗(yàn)。

　　【關(guān)鍵詞】公路橋梁高墩臺(tái)，翻模，液壓滑模

　　一、高墩臺(tái)翻模施工技術(shù)

　　1.技術(shù)原理

　　高墩翻模是用塔吊來(lái)提起大塊鋼模的一種技術(shù)。這種技術(shù)是將工作平臺(tái)支撐在鋼模板的牛腿支架上，然后用塔吊緩慢地將工作平臺(tái)和模板提升起來(lái)，并安排施工人員在工作平臺(tái)的上下兩層進(jìn)行模板的裝、拆、扎筋、測(cè)繪等作業(yè)。墩柱模板全部使用大塊鋼模，每套為三節(jié)，每節(jié)高3m;除了墩底的9m高度需要一次性澆筑外，以上都按6m+3m的循環(huán)交替方式來(lái)進(jìn)行翻升作業(yè)。當(dāng)?shù)谌��?jié)鋼模的混凝土灌注完成后，將工作平臺(tái)提升，拆卸并提升第一、第二節(jié)的模板到第三節(jié)上方，安裝并校正后澆筑混凝土，循環(huán)工作直到完成。

　　2.技術(shù)特點(diǎn)

　　高墩翻模既克服了高墩滑模和高墩爬模的缺點(diǎn)，又吸取了他們各自的優(yōu)點(diǎn)。翻模技術(shù)將施工作業(yè)的平臺(tái)和模板分割為兩個(gè)相互獨(dú)立的體系，解決了爬模施工容易造成施工平臺(tái)困難的一系列問(wèn)題，克服了滑模施工的連續(xù)性要求，同時(shí)又避免了施工組織的復(fù)雜性及彌補(bǔ)了混凝土外表質(zhì)量差的不足。

　　在施工工藝的技術(shù)含量上，高墩塔吊翻模比高墩液壓翻模更為先進(jìn)和科學(xué)。因?yàn)楦叨找簤悍�模技術(shù)容易導(dǎo)致墩身產(chǎn)生較大的接縫，并且在提升液壓平臺(tái)時(shí)容易出現(xiàn)平臺(tái)偏扭，容易造成套管傾斜、頂端混凝土被拉開、墩身尺寸偏差過(guò)大的缺點(diǎn)。而高墩塔吊翻模的施工工藝能很好地避免這些缺點(diǎn)，既確保高墩流暢的線型，改善混凝土的外觀質(zhì)量，又提高施工的安全性。

　　3.適用范圍

　　翻模技術(shù)適用于鐵路、公路、超高混凝土結(jié)構(gòu)建筑物的施工，甚至還適用于狹窄、運(yùn)輸困難的施工場(chǎng)所。

　　4.工藝流程

　　高墩翻模的工藝流程比較復(fù)雜，一般來(lái)說(shuō)，照此進(jìn)行:施工準(zhǔn)備→綁扎安裝鋼筋→翻模組裝→安裝作業(yè)平臺(tái)→安裝安全防護(hù)系統(tǒng)→灌注混凝土→養(yǎng)護(hù)→綁扎安裝鋼筋→拆除底節(jié)模板和工作平臺(tái)→模板、平臺(tái)升至第三節(jié)上方→循環(huán)施工至墩頂。

　　二、高墩臺(tái)液壓滑模的施工技術(shù)

　　高墩臺(tái)液壓滑模施工技術(shù)有較的機(jī)械化程度和較好的結(jié)構(gòu)整體性，并能保持施工場(chǎng)地整潔、更能節(jié)省建筑費(fèi)用和勞動(dòng)力，能最大限度地提高工程進(jìn)度并保證工程質(zhì)量。

　　1.液壓滑模的施工準(zhǔn)備

　�。�1）設(shè)計(jì)混凝土的配合比：宜使用不易產(chǎn)生離析、泌水的現(xiàn)象，并能將坍落度控制在3-5cm的范圍內(nèi)的半干型或低流動(dòng)性的混凝土。控制好混凝土的出模強(qiáng)度，保證混凝土出模后易于抹光表面而又不至于呈流淌狀態(tài)或容易變形，干燥凝固后能承受上部混凝土的自重。

　�。�2）滑模施工的組織設(shè)計(jì)

　　由于滑模施工綜合了多項(xiàng)施工工藝，其綜合性很高，所以必須設(shè)計(jì)好一系列詳細(xì)的施工計(jì)劃來(lái)保證充分發(fā)揮其特點(diǎn)；并設(shè)立完善的安全防護(hù)體系和安全管理部門，確保施工作業(yè)的安全性、連續(xù)性及質(zhì)量的可靠性。

　�。�3）模板制作及滑模系統(tǒng)

　　滑模系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、操作平臺(tái)系統(tǒng)三個(gè)部分組合成模板裝置。提升架和全鋼結(jié)構(gòu)的模板組合成滑模系統(tǒng)。鋼模一律采用定型大鋼模板，在模板間要用螺栓固定連接。圍圈應(yīng)保持一定的剛度并采用剛性連接，并上下錯(cuò)開均勻分布附著在鋼模板上形成整體連接。這樣設(shè)置是為了防止模板變形。

　　提升系統(tǒng)由液壓支承桿、油路、千斤頂及控制臺(tái)組成。操作平臺(tái)系統(tǒng)由外挑架及吊架組成。為了增加整體鋼度，挑架應(yīng)采用鋼管連接，并且在外部設(shè)安全防護(hù)欄桿和安全網(wǎng)。

　�。�4）選擇機(jī)具設(shè)備

　　以往常用25mm規(guī)格的圓鋼來(lái)制作爬桿，這種爬桿的承壓能力較小，容易發(fā)生彎曲。所以現(xiàn)在的施工用材都選擇截面為48mm×3.5mm規(guī)格的鋼管來(lái)代替。安裝鋼管的位置一般取決于墩臺(tái)截面的大小。爬桿數(shù)量的確定以起重為標(biāo)準(zhǔn)，盡量設(shè)在混凝土的中心，間距通常設(shè)為1.5～2.5m，保證受力均勻，同步提升，并且具有一定的安全儲(chǔ)備。同時(shí)在提升過(guò)程中，滑模應(yīng)保持垂直、均衡一致，設(shè)置各個(gè)提升架之間的高差時(shí)最好保持在5毫米之內(nèi)。由此可見(jiàn)，混凝土的澆筑需要嚴(yán)格保持均勻平衡，每層的厚度都要嚴(yán)格控制。混凝土布料要對(duì)稱，鋼筋上料也要按施工要求分成小批對(duì)稱地堆放在平臺(tái)上，以防止滑模在不均勻荷載作用下傾斜，并應(yīng)隨時(shí)檢查滑模的水平結(jié)構(gòu)，看是否變形，方便及時(shí)地調(diào)整加固。

　　2.高墩臺(tái)液壓滑模施工順序

　�。�1）根據(jù)圖紙進(jìn)行設(shè)計(jì)滑模，包括內(nèi)模、外模、支撐、平臺(tái)、吊架、千斤頂?shù)牟贾眉安僮鞴竦姆胖枚紤?yīng)該完全依照?qǐng)D紙進(jìn)行。

　�。�2)在墩臺(tái)上放樣組裝模板、平臺(tái)時(shí)，要依照軸線來(lái)進(jìn)行安裝和檢查設(shè)備。

　　(3)安裝好鋼筋后，隨即進(jìn)行混凝土的澆筑工作。在澆筑混凝土?xí)r要分層，每層控制在30cm左右，按照一層一層向上的順序來(lái)澆筑。

　　(4)混凝土的強(qiáng)度達(dá)到0.3MPa左右，并且用手觸能明顯感覺(jué)有硬度時(shí)，模板就可往上按每次5cm的距離滑動(dòng)。

　　(5)正常溫度下，滑升的溫度應(yīng)控制在30cm/h左右，工人可以采取分班進(jìn)行作業(yè)，并切實(shí)做好工作交接記錄。

　　(6)如果遇到特殊情況導(dǎo)致混凝土的澆筑工作不能順利連續(xù)進(jìn)行，則應(yīng)使千斤頂每隔1h左右提升1次，避免產(chǎn)生模板與混凝土粘結(jié)現(xiàn)象。之后，在繼續(xù)澆筑時(shí)，必須先對(duì)施工縫進(jìn)行細(xì)致完善的處理。

　　3.施工中技術(shù)要點(diǎn)

　�。�1）鋼筋綁扎

　　鋼筋綁扎一般是在組裝模板之前完成。構(gòu)造物的水平鋼筋第一次只能綁至和模板相同的高度，以上部分則可等滑升開始后在千斤頂架的橫梁下和模板的上口之間的縫隙內(nèi)進(jìn)行綁扎。每段豎向鋼筋的長(zhǎng)度不宜過(guò)長(zhǎng)，以方便施工。接長(zhǎng)鋼筋時(shí)，在同一橫斷面內(nèi)鋼筋接頭的橫截面積不宜超過(guò)鋼筋總橫截面積的50％。

　�。�2）滑升過(guò)程

　　混凝土最初澆筑的高度一般為60～70cm，分2～3層澆筑，大約需要3～4h。澆筑完成后即可將模板升高約5cm，并檢驗(yàn)已出模的混凝土的強(qiáng)度是否合格，若檢驗(yàn)合格便可以將模板提升3～5個(gè)千斤頂行程。第一個(gè)行程試滑完后要停機(jī)對(duì)模板結(jié)構(gòu)、滑升系統(tǒng)進(jìn)行檢查，經(jīng)檢查正常后連續(xù)滑升，在正常氣溫下，滑升速度最好控制在20～50cm／h之間。然后繼續(xù)進(jìn)行綁扎安裝鋼筋，澆筑混凝土，啟動(dòng)千斤頂，提升模板的作業(yè)。如此循環(huán)作業(yè)，平均每晝夜滑升2.4～6m，直到完成工作量。每次澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)分段、分層均勻進(jìn)行，每層的厚度一般為20～30cm，每次澆筑宜在模板上口以下約10cm停止。

　　（3）檢查控制滑升狀態(tài)

　　在滑升過(guò)程中，應(yīng)嚴(yán)格遵循“薄層澆筑，均衡提升，減少停頓”的原則，其他的各工序作業(yè)也應(yīng)在限定的時(shí)間內(nèi)按時(shí)完成，且互不影響，不得為了遷就其他施工作業(yè)而停頓或減緩滑速。每次滑升300mm千斤頂都要用限位卡平一次。用平臺(tái)水平控制水平偏差，滑升標(biāo)高由專人負(fù)責(zé)，每滑升1.5m，根據(jù)操作平臺(tái)的水平度操平一次，以保證標(biāo)高準(zhǔn)確無(wú)誤�；�升時(shí)，當(dāng)垂直度超過(guò)3ram時(shí)應(yīng)立即采取糾偏措施。

　�。�4）施工機(jī)械的選擇

　　如果公路橋呈直線或彎度比較小，橋頭處地形寬闊、平坦適宜，在這種情況下，最適宜安裝攬索。因?yàn)檫@種方法具有覆蓋面大，成本低的優(yōu)點(diǎn)。若橋?yàn)閺潣�，則宜選用塔吊�？筛鶕�(jù)實(shí)際要求選擇不同覆蓋面的塔吊，最好選擇能夠覆蓋4~6個(gè)墩臺(tái)的塔吊。如果是滑模施工，則可利用工作平臺(tái)而不用搭設(shè)工作支架，若為翻模則需搭設(shè)工作支架。

　�。�5）高墩臺(tái)施工的安全控制

　�、偌茉O(shè)防護(hù)欄、安全網(wǎng)，防止高空物品墜落而產(chǎn)生不必要的傷害。

　�、谑┕と藛T進(jìn)行高空作業(yè)時(shí)，必須系好安全帶，防止失足墜落造成傷害。

　　③進(jìn)一步加強(qiáng)用電安全管理，安裝相關(guān)的電力保護(hù)系統(tǒng)。

　�、苡昙臼┕け仨氉龊弥苓吅影兜姆篮楣ぷ�，避免出現(xiàn)不必要的損失。

　�、莞黝愂┕と藛T必須嚴(yán)格按照現(xiàn)場(chǎng)施工操作規(guī)程來(lái)進(jìn)行操作。

　�、薨才艑ｉT的安全管理員進(jìn)行隨時(shí)檢查，一旦發(fā)現(xiàn)安全隱患要及時(shí)排除。

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