橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)應(yīng)用研究

房國振

(中鐵十四局集團(tuán)第一工程發(fā)展有限公司，山東 日照 276826)

當(dāng)前我國國內(nèi)橋梁工程施工規(guī)模正在不斷擴(kuò)大，在橋梁工程施工過程中高墩施工比較常見的施工工藝為爬模施工，傳統(tǒng)的爬模施工技術(shù)主要包含了翻模、滑膜等相關(guān)施工方式，通過使用手拉葫蘆或者塔吊提升等方法進(jìn)行就位，盡管這種施工工藝技術(shù)相對(duì)比較成熟，但是在實(shí)行過程中受到許多方面因素的影響，爬架的整體施工存在較多困難模板的安裝和拆卸效率相對(duì)偏低，模板的鋼制重量過大整個(gè)施工流程存在一定的安全隱患，需要進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)和完善。

1 工程概況

重慶市巴南至綦江高速公路(渝黔高速公路擴(kuò)建)YQTJ1標(biāo)段五工區(qū)，路基工程起點(diǎn)K20+500～K28+020，全長7.52 km，包括太平樞紐互通、白沙土1#、2#大橋，紅豆樹大、中橋，大山河大橋等。其中紅豆樹大橋?yàn)榕藕榧媪⒔欢O(shè)。橋梁中心里程為：K27+076，正交設(shè)置；全橋共設(shè)置2聯(lián)：4×40 m+4×40 m；上部結(jié)構(gòu)采用預(yù)應(yīng)力混凝土(后張)T梁，下部結(jié)構(gòu)0#橋臺(tái)采用柱式臺(tái)，8#橋臺(tái)采用U型臺(tái)，4#、5#墩采用空心墩，其余墩柱采用柱式墩，8#橋臺(tái)采用擴(kuò)大基礎(chǔ)，其余墩臺(tái)采用樁基礎(chǔ)。有效結(jié)合本次橋梁工程施工的地形地貌、氣候水文條件等，對(duì)橋梁工程高墩施工存在的難點(diǎn)和特點(diǎn)進(jìn)行了進(jìn)一步分析，通過采取液壓爬模施工技術(shù)來加以開展，有效提高橋梁工程的整體施工質(zhì)量和效率。

2 液壓爬模施工技術(shù)應(yīng)用分析

2.1 液壓爬架安裝施工流程

第一次拆模工作完成之后需要安裝掛板并且向其中插入預(yù)埋爬錐，爬錐需要進(jìn)行徹底清理并且在表面涂抹黃油，掛板要求以消孔作為機(jī)械保證水平狀態(tài)，同時(shí)同一機(jī)位各附墻裝置需要處于同一條軸線上，每兩即為附墻裝置中心距離誤差不能超過2 mm，各個(gè)預(yù)埋錐銷需要處于同一個(gè)水平高度，并且要進(jìn)行充分加固處理預(yù)埋件的孔洞位置，需要安裝環(huán)形網(wǎng)片進(jìn)行加固處理，安裝完成之后需要通過專業(yè)工作人員進(jìn)行檢查。附墻裝置安裝完成之后需要安裝爬架，在塔吊具有足夠起重能力的基礎(chǔ)上，爬架需要先在地面上根據(jù)布置示意圖來進(jìn)行組裝，在組裝過程中，每兩個(gè)機(jī)位中心間距和第一次已經(jīng)預(yù)埋完成的預(yù)埋件中心間距誤差不能超過1 mm，主機(jī)為對(duì)角線的安裝誤差需要小于1 mm。爬架在第一次組裝只能安裝在主平臺(tái)或者是平臺(tái)表面[1]。

爬架組裝完成之后需要有效檢查各個(gè)環(huán)節(jié)的幾何尺寸是否存在誤差，通過使用塔吊進(jìn)行平穩(wěn)起吊和安裝就位，將第一次澆筑混凝土的模板根據(jù)每面依次放置在平臺(tái)表面，同時(shí)根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的安裝示意圖將模板進(jìn)行組裝。在模板安裝過程中需要控制中心距誤差小于1 mm，對(duì)角線誤差需要小于1 mm，同時(shí)需要臨時(shí)對(duì)每一組機(jī)位之間使用支桿來進(jìn)行加固。模板后移裝置安裝完成之后，使用塔吊將模板平穩(wěn)吊裝就位，同時(shí)和架體之間進(jìn)行充分加固，然后進(jìn)行模板前后的加固和移動(dòng)，有效檢查各支點(diǎn)位置的受力平衡性，同時(shí)保證模板支點(diǎn)的移動(dòng)更加順暢。在短邊無爬架模板安裝工作中需要加裝模板，保證模板結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性。在以上各個(gè)安裝過程準(zhǔn)確無誤之后，需要安裝預(yù)埋件對(duì)支模進(jìn)行校正和加固然后進(jìn)行第二板混凝土澆筑施工，如圖1。

圖1 爬模施工示意圖

2.2 液壓爬升工作原理

爬模提升主要使用的是液壓油缸導(dǎo)軌和爬架進(jìn)行交替頂升施工，通過導(dǎo)軌和爬模架的交替附墻來進(jìn)行提升爬模架，沿著墻體部分逐步上升，直到坐落在預(yù)留到爬錐表面以此來實(shí)現(xiàn)逐層提升。

2.3 液壓爬模模板

(1)模板拼接

在同側(cè)模板拼接工作中，為了有效做到墩柱混凝土外表面的平整光滑以及棱角明顯，需要有效做好模板之間的連接工作，需要從兩個(gè)方面來確保模板拼接的整體質(zhì)量：①模板之間的連接細(xì)節(jié)，有效保證各模板拼縫的平順性。②橫向模板之間的連接，可以進(jìn)一步提高模板結(jié)構(gòu)的整體剛性程度和穩(wěn)定性，同時(shí)要進(jìn)一步保證塔柱外圍的尺寸大小以及提高整體模板的平順程度，因此必須要對(duì)模板的拼接連接細(xì)節(jié)問題加以充分重視。對(duì)于不同側(cè)的模板拼接需要將兩側(cè)的模板直接進(jìn)行連接，倒角位置的背面是用斜拉索，配合高強(qiáng)度螺桿進(jìn)行收緊，垂直倒角的斜拉座直接使用定型產(chǎn)品進(jìn)行處理，對(duì)于非垂直面的倒角需要根據(jù)工程施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，在背面焊接相應(yīng)的拉座。

(2)模板固定

模板固定過程中薄壁空心段使用對(duì)拉方法，有效固定內(nèi)模板與外模板，同時(shí)使用φ32規(guī)格的PVC套管，對(duì)模板的兩側(cè)進(jìn)行加固處理，套管內(nèi)圈對(duì)拉螺桿可以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)使用，墩柱底部和頂部的實(shí)心段需要使用拉桿和墩柱鋼筋直接進(jìn)行焊接，做好永久性固定處理然后再拆磨工作中直接將其進(jìn)行切斷。

3 高墩液壓爬模施工

3.1 橋墩墩身首節(jié)施工

(1)施工前準(zhǔn)備工作

橋梁墩身首節(jié)高度為2 m為實(shí)心墩結(jié)構(gòu)，通過使用腳手架設(shè)備來搭設(shè)施工平臺(tái)，通過汽車吊裝模模板進(jìn)行合模澆筑，然后再安裝爬模爬架系統(tǒng)。澆筑墩身工作中需要對(duì)已經(jīng)澆筑完成之后的承臺(tái)混凝土進(jìn)行徹底的鑿錨處理，保證新舊混凝土材料之間可以充分銜接，為了更好對(duì)手段墩身鋼筋進(jìn)行綁扎，需要對(duì)模板進(jìn)行拆卸并且在外圍使用48 mm×3 mm腳手管架，搭設(shè)第二排支架結(jié)構(gòu)。支架搭設(shè)立桿橫間距為0.6 m，縱向間距為0.9 m，橫桿步距為1.2 m，同時(shí)需要搭設(shè)斜撐結(jié)構(gòu)。

(2)鋼筋綁扎施工

在承臺(tái)墩身位置需要對(duì)墩身的輪廓線，以及墩身的頂部標(biāo)高進(jìn)行準(zhǔn)確測量和放樣處理，根據(jù)實(shí)際測量得到的數(shù)據(jù)參數(shù)，需要對(duì)鋼筋網(wǎng)片的埋設(shè)位置進(jìn)行準(zhǔn)確設(shè)定。在鋼筋綁扎工作中需要保證內(nèi)外層主鋼筋之間的接長符合標(biāo)準(zhǔn)，主鋼筋接長之后需要在上端位置進(jìn)行加固處理，然后對(duì)水平方向上的鋼筋進(jìn)行充分保障，使得鋼筋結(jié)構(gòu)形成一個(gè)完整的固定整體。對(duì)首節(jié)模板安裝工作之前需要進(jìn)行測量放線工作，有效測量4個(gè)角的位置然后使用雙面膠帶對(duì)模板的平縫位置進(jìn)行封閉處理。模板合模完成之后需要使用拉桿對(duì)其進(jìn)行充分固定，同時(shí)使用纜風(fēng)繩對(duì)周圍進(jìn)行進(jìn)一步加固[2]。

3.2 混凝土澆筑施工

首節(jié)混凝土澆筑施工，混凝土當(dāng)中的預(yù)埋錨錐和錨筋，通過堵頭螺栓將其直接固定在外部組合模板表面，然后進(jìn)行后續(xù)的混凝土澆筑施工。通過使用泵送混凝土的方法進(jìn)行材料運(yùn)輸，為了方便布料，泵管的最前面一節(jié)需要使用塑料軟管來進(jìn)行制作，同時(shí)需要將其直接延伸到底部位置，有效防止混凝土材料由于高度過高而產(chǎn)生離析現(xiàn)象，在針對(duì)混凝土材料進(jìn)行脫模工作中，需要拆下堵頭螺栓以及對(duì)拉螺桿等。

3.3 爬架第一部分安裝施工

在第一節(jié)段混凝土澆筑施工完成之后，需要對(duì)下一階段混凝土澆筑施工的各種預(yù)埋件和相關(guān)部件進(jìn)行安裝。各個(gè)主要部件包含模板、架體結(jié)構(gòu)以及模板系統(tǒng)等，為了方便后續(xù)的安裝施工，可以同步安裝液壓裝置以及步進(jìn)裝置等， 需要將施工平臺(tái)和上下走道安裝在架體結(jié)構(gòu)之上，然后對(duì)護(hù)欄進(jìn)行進(jìn)一步加固和處理，從而為后續(xù)的爬架安裝施工打下良好的基礎(chǔ)。

3.4 空心薄壁段施工

在合攏第二階段模板之前需要有效做好混凝土表面的鑿毛處理工作，同時(shí)需要處理施工接縫。在模板安裝工作中第二階段的混凝土材料強(qiáng)度滿足工程施工要求之后，需要安裝模板在預(yù)埋到錨錐表面上，然后使用起吊設(shè)備對(duì)軌道進(jìn)行吊裝，最后安裝和調(diào)試液壓控制系統(tǒng)。為了提供出錨錐拆除工作平臺(tái)，對(duì)爬架下方的吊架需要進(jìn)行安裝和施工，同時(shí)要進(jìn)一步修復(fù)墩身表面的混凝土[3]。相關(guān)工作人員在搭設(shè)支架過程中需要對(duì)內(nèi)爬架進(jìn)行安裝，通過三層或四層操作平臺(tái)共同構(gòu)成內(nèi)爬架，全封閉的底層由于型鋼所形成的骨架結(jié)構(gòu)，承重部分使用附墻螺栓提升工作時(shí)，用塔機(jī)在內(nèi)架表面掛副內(nèi)模板完成，整個(gè)爬架安裝施工以此進(jìn)入到正常的墩身施工當(dāng)中，保證整個(gè)爬架施工的快速完成。

4 結(jié) 語

為了進(jìn)一步提高橋梁高墩液壓爬模施工效率和安全性，通過采用液壓爬模系統(tǒng)作為高墩施工優(yōu)化工藝技術(shù)，有效解決傳統(tǒng)高墩爬模施工存在的弊端和不足，整個(gè)爬模施工的效率和安全性得到了明顯提升，加快了橋梁工程的整體施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)工程建設(shè)單位的更高經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。