公路桥梁高墩台施工技术

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摘 要 ：桥梁高墩是桥梁建设工程中难度最大、技术含量较高,并且对操作人员素质要求较为严格的重要节点工程.桥梁高墩施工目前采用的施工方法主要是由滑模、爬模和翻模三种.本文就此三种施工工艺进行介绍.

关 键 词 ：高墩；滑膜；爬模；翻模

一、公路桥梁高墩滑模施工技术

(一)滑模施工的原理

滑模施工的原理是利用爬升式千斤顶提 升模板及工作平台,随着混凝土的浇注,不停向上滑动的原理施工.滑模施工的特点是钢筋绑扎,混凝土浇筑,滑模滑升平行作业,连续进行.在薄壁空心高墩台的施工中,具有 机械化程度高、施工速度快、施工占地面小、用材省、劳动力消耗少、工程成本低等优点.但也存在工 作技术性强、须有专业技术工人操作、外观不美观等缺点.

(二)适用范围

滑模施工工法适用于公路与铁路的圆形、圆端形及矩形空心、实心桥墩施工,同时亦可用于倒锥壳水塔有筒身及混凝土料仓施工.对以上结构尺寸的适用范围是：墩（筒）面尺寸与高度均不受限制,壁厚要求不得小于180cm,并适用于台阶式墩帽施工.

(三)桥梁高墩滑模施工过程中的注意事项

1.绑扎钢筋及竖向筋接长

每当模板提升一定高度后,就要穿插进行接长顶杆和绑扎钢筋的工作,并且一定要在模板滑升的间隔时间内完成,否则将会影响施工进度.

2.横隔板施工处理

施工过程中为保证墩身整体稳定性,空心墩身每隔10m就会设置一道1m厚的横隔板.因此当施工至横隔板时,需将内模、内吊脚手架等拆除,并安装底模,进行浇筑横隔板,然后再重新安装内模、内吊脚手架.

3.滑模拆除

通过不断的滑升循环施工,直至墩顶后,即可拆除滑模.但是因为桥墩不设爬梯,滑模拆除后,无上下通道通行,故在滑模拆除之前必须慎重,尤其是最后一批施工人员如何返回地面,这点尤为重要.滑模装置拆除顺序正好同安装顺序相反,原则上是先装后拆,后装先拆.为便于最后一批施工人员返回地面,最后采用外挂吊笼的方法进行拆除.事先已在墩顶预留钢管作滑轮,最后结束时,解除吊笼,钢丝绳通过卷扬机收回.

4.线型控制

在高墩身滑模施工中,控制墩身垂直度、轴线偏位和高程是很关键的问题.高程测量用水准仪将基准标高引测到支承杆上,以后每次用直尺向上引测标高,同时用长钢尺在已完成的墩身上引测,以及利用全站仪引测,这三种方法相互校核,以确保墩顶的高程准确无误.轴线测量架用22kg的线锤测中法和用激光垂度仪测定法相结合,以滑升平台水平为基准,在提升架的两条轴线上引一点作为线锤校对点,每次提升30cm时,将限位器调至该装置,提升完后,观测线锤情况.每10m高度用激光垂度仪校核纵横轴线的位置,确保墩身垂直度和中线偏差不积累.

二、公路桥梁高墩翻模施工技术

(一)工艺原理

高墩塔吊翻模的施工工艺,即是采用塔吊提升,大块钢模的方法进行施工.将工作平台支撑于钢模板的牛腿支架或横竖肋背带上,以塔吊提升工作平台和模板,施工人员在工作平台的上下层进行模板的装、拆、扎筋、浇、捣、测等作业.墩柱模板均采用厂制定型的大块钢模,每套三节,节高3.0m；除墩底9m,一次浇筑外,以上按6m+3m的循环交替翻升作业.第三节混凝土灌注完成后,提升工作平台,拆卸并提升第一二节模板至第三节上方,安装校正后,浇筑混凝土,依次循环至完成.

(二)高墩翻模施工技术

1.立模准备

对已加工好的大块钢模进行试拼,检查模板加工精度、拼装精度是否达到设计要求.利用全站仪恢复承台纵、横中线,根据承台中心放出墩身边线.为使施工空心墩部分时内外模板对应,先沿墩身边线位置砌台座,以便在台座上立模,台座高度以便于拆除底节模板为准.对实心墩形式,该台座尺寸可改为墩身高度减去3m的整数倍,剩下不足一节模板的高度,以便于施工.

2.绑扎钢筋和安装模板

在基顶面设计位置开始绑扎钢筋,待第一节3m高钢筋绑扎完毕后,先安装第一节模板,并检查模板垂直度,用水准仪和全站仪检查模板边线是否与墩身设计位置吻合.检查完毕后,继续绑扎第二、第三节钢筋,并安装二、三节模板.在钢筋绑扎时,将墩身水平勾筋绑扎牢固,并间隔1m焊接在墩身竖向钢筋上,使墩身钢筋形成整体骨架,焊接前先检查钢筋骨架尺寸；在钢筋骨架外挂2cm厚混凝土预制垫块；立模板时,将模板贴紧垫块,穿上拉筋并拧紧,保证模板的结构尺寸.在拉筋外套PVC管,以增加拉筋倒用次数.

3.模板翻升作业

在浇注完底节混凝土24h后,绑扎上节钢筋.绑扎完3m高钢筋后,拆除第一、二节模板拉筋,将第一节模板用塔吊吊运至第三节模板上,以第三节模板为基座立模,立模完毕后继续绑扎3m高钢筋,再将第二节模板用塔吊吊运至第一节模板上.

4.墩顶封闭

当模板翻升至墩顶封闭段底模设计起点标高时,在内外侧模上安装封闭段模板.其内模支架采用焊接钢桁架,模板采用5cm厚的木板,拼缝要严密.

5.拆除模板

施工至墩顶后,墩顶仍保留3个节段模板,待墩身混凝土强度达到规范要求时,拆除模板.拆除时按先底节段,再中节段,最后顶节段的顺序进行.全桥采用同一种脱模剂,保证外观颜色一致.

6.测量监控

测量监控是控制高墩垂直度的重要手段.测量方法有“交汇法”和“天顶仪法”两种,在实际监控过程中根据周边环境选择适当的测量方法.交汇法是用两台全站仪同时对控制点的坐标进行测量,精度高,计算较为繁琐.天顶仪法是把空间坐标控制转化平面坐标控制.先把各截面控制点在墩根部的投影精确放样,利用天顶仪垂直往上控制.方法简单可靠,但安全性较差,受施工干扰较大.因为工作点多,测量监控任务繁重,为保证测量工作顺利开展,要做到以下几点：根据监控目标及周边环境,建立监理局部测量控制网；测量仪器要定期检测；做好内业计算,准备有关放样数据；木工班调整模板时,要尽量利用砼固定的控制点,采用线锤调整以减少测量组的工作.

三、公路桥梁高墩爬模施工技术

(一)工艺原理

以空心桥墩已凝固的混凝土墩壁为承力主体,内爬支脚机构的上下爬架及液压顶升油缸为爬升设备主体,油缸的活塞杆与下爬架铰接缸体与上爬架铰接,上爬架与外套架联接而外套架又与网架工作平台联接,支撑整个爬模结构.通过油缸活塞杆与缸体间一个固定一个上升,上下爬架间也是一个固定一个作相对运动,达到上爬架和外套架,下爬架和内套架交替爬,从而达到爬模结构整体的爬升、就位、校正等工序.内爬支脚机构的上下爬架与墩壁的支点方式原设计在内壁直线段部位每隔1.5m留设四个爬窝,爬架上的爬靴支撑在爬窝内,达到承力支撑整体结构；或在爬窝位置上预埋穿墙螺栓,然后在其上联接支撑托架,上下爬架的爬靴支在托架上,以此为支撑点向上爬升.

(二)高墩爬模施工操作要点

1.安装爬模

墩外大模板在1层～2层施工时用塔吊或汽车吊配合安装.在第2层大模板安装前将附着在大模板外侧的脚手架安装上去,然后用塔吊将第2层大模板就位校正.在1层、2层大模板两端下部埋设预埋件,以支撑大模板不至于下滑.第2层墩身混凝土灌注完成后,用塔吊或汽车吊安装爬架、葫芦及吊钩.爬架安装好后,附着大模板向下安装一层吊脚手架.安装全封闭安全网.以上工作完成后进入爬模自升循环工作.

2.爬模提升

其工艺流程为：混凝土达一定强度→爬架上升,拆除模板→提升模板,绑扎钢筋→灌注混凝土.

3.爬模的下降及拆除

如果需要利用爬模进行墩外清理时,需将附着在大模板上的外架向上延伸一步,之后按与提升顺序相反的步骤随墩外清理而下降.墩身施工完成后,如果不需要利用爬模进行墩外清理时,则可直接用塔吊将其整体吊下,在地面上将其拆除,如没有塔吊,爬架可反循环降到底层,由汽车吊将其吊下,在地面上拆除.