中建二局土木工程集团有限公司,广东省 佛山市 528010
摘要:桥梁高墩施工具有施工时间长、施工成本高的特点。随着我国桥梁工程的发展,大桥、特大桥日益增多,桥梁墩高已超百米,其施工难度相应增加,特别是地势险要地区更为突出。爬升模板具备自爬的能力,无须起重机械调运,减少施工中运输机械的工作量,节约施工中外脚手架,加快施工进度等优点,在桥梁高墩施工中发挥着重要作用。
关键词:桥梁高墩爬模;位移监测;加固方法
引言
在开展爬模施工时需要解决下的问题:怎么让爬模完成顶升运动,这是爬模施工实施的基础;爬模架怎么搭建,在施工时必须确保爬模架是安全的,否则可能会出现施工安全问题;爬模的安全防护怎么设计,这又包含要确保爬模本身足够稳固和安全,及施工人员上下攀爬时能够确保安全。在施工时要通过优化施工流程和施工管理,确保施工质量,不能在施工中留下安全隐患。在此前提下,优化爬模施工施计并开始实施。
1高墩施工技术的特点
1.1施工时间长
高墩施工技术中,高墩的重要性不言而喻。一般而言,高墩施工技术中,最高的桥墩可以达到30m。高墩最后需要进行混凝土浇筑,而混凝土一次最多智能浇筑3m的桥墩。这意味着要把整个桥墩浇筑完成,需要十次混凝土的建筑。此外,如果一些施工团队的设备和技术无法达到相应的标准,整个工期还会被延长。因此,相对于其它的施工方式而言,高墩施工技术由于需要修建高墩,所以施工时间会更长一些。
1.2施工成本高
高墩施工技术被广泛的使用,除开它的安全性以及使用价值之外,维护成本低也是一个重要的原因。但是,高墩施工技术维护成本低不意味着它的施工成本也低,相反,由于需要使用的施工设备较多,并且施工周期比较长。相对其它的桥梁施工技术来说,高墩施工技术所需要施工成本是更高的。
2桥梁高墩爬模位移监测与加固方法
2.1爬模架体设计
(1)模板后移系统,外侧模板后移部分采用后移装置与上操作支架分离的方式,上操作支架固定在主平台上,模板利用后移装置进行后移,利用后移装置上的调节座进行垂直度调节。后移装置的平面布置要避开爬模导轨和上支架立柱的位置。(2)导轨是整个爬模系统的爬升轨道,它由工字钢及一组梯档组焊而成,梯档间距300mm,爬模阶段架体自重荷载传递至导轨,再通过导轨进而传递到埋件系统上。(3)设置爬模平台板与混凝土墙面间的间隙为150~250mm,这是为了让混凝土构建与爬模彼此独立,让爬模施工不会影响混凝土构建本身。在爬模平台板上设计翻板,即以攀升的时候,翻板没有翻开,而提升到预设的位置时,翻板打开,施工人员可在翻板上施工。在这一环节,一方面要通过优化设计,确保翻板在使用时不会出现安全事故;一方面要做好安全保护工作,在发生意外以后能够优化工作人员的安全保护。(4)架体立面设计,在设计环节就要优化参数施计。令架体利于工作人员开展各种施工。(5)平台板设计,爬模设置4层主要平台,各层平台板均采用为45mm花纹钢跳板,局部采用钢板填补;花纹钢跳板具有防火、防滑、耐腐蚀的作用,上下层平台设置人洞,采用斜梯连接。各层平台均设上下人孔,上下人孔周围设护栏,各层平台之间设置钢制步梯,步梯与平台呈60°。为保证高空作业时施工人员的安全,架体外防护设计采用密孔钢板网,钢板网孔径为5mm,挡风系数为0.65,防护高度1.5m。防护一共四层平台,挑架平台、主平台、液压平台、吊平台。密孔钢板网在保证外围护的抗冲击性、安全性、耐用性以及采光要求的同时,外立面形象美观、整洁。
2.2爬模系统安装
①第一次拆模后,安装挂板,并插入预埋爬锥,(爬锥需清理干净,并涂抹黄油等润滑剂)挂板以销孔为基线的要求,水平必须保持一致,各附墙装置需确保在同一轴线上,机位附墙装置中心距误值必须差小于2mm;②重点注意:各预埋锥销保持同一水平高度,嵌固紧实,在预埋件周围做加强处理,安装后,必须有专人进行检查,并在检验表上签字,以便落实,确保埋件无误;预埋爬锥每次使用时需进行检查,看其是否完好,有变形,如有以上缺陷,需将其做报废处理。预埋长度不得低于43cm;③在起重吊装设备有足够起重能力的条件下,爬架应先按机位布置图示位置在地面进行预组装,组装时每两机位中心距预埋件中心距误差必须小于1mm,机位对角线误差必须小于1mm,由于第一次浇筑混凝土高度只有4.5m,爬架在第一次组装时只能安装在主平台与次平台之间;④爬架组装完成后,必须经过反复的严格核查确保无误后,由吊装设备吊起,平稳安放就位。调整其角度后,爬架上横梁必须处于水平位置;⑤安装安全横梁及防坠保险楔,安装锚固围圈端头双拉杆。此处安装设施为本爬架操作中的重要安全保障,并确保各部位均连接可靠。端头拉杆采用≥φ25mm的精轧螺纹钢或φ28mm螺纹钢。整个体系的重点是围圈。在短边安全横梁节点处必须焊挡块以防止其滑动。控制间隙,使防坠楔处于轨道的中部;⑥将第一次浇筑混凝土的模板按安装顺序依次放于平台上,然后按机位布置图,安装模板后移装置,安装时模板后移装置中心距的误差小于1mm,对角线误差小于1mm,为了保证其相对位置,需临时对每组机位间用连接杆做加固处理;⑦模板后移装置安装好后,用起重吊装设备将模板平稳吊装就位。短边加装模板上后移装置,后移架悬臂处焊接架体斜撑杆,后移架交叉位置焊U型锁卡,以免模板爬升时掉落;⑧保证以上各安装流程准确无误后,继续安装预埋件,模板拼装并校正加固,接着第二节段混凝土浇筑。
2.3高墩控制测量与监控
从墩中心定位、墩高程测量、垂直度测量3个方面加以考虑。因此,必须精确测量放线,同时施工前复核好墩身轴线位置和标高。标高测量至每层模板的底口,根据不同的标高计算出对应的墩身截面尺寸,用以检验和控制模板的截面尺寸及坡度。其中空心墩的测量、监控:1)在大体积嵌岩基础施工前,首先放出墩身十字线,做好型钢支架,将墩身预埋钢筋准确定位并确保在整个施工过程中墩身钢筋不位移、不偏斜。2)在第一次立墩身模板时,采用平面坐标法(与导线点联测)准确放出模板4个控制点的平面位置,采用三角高程法测放出模板的顶面高程,然后利用铅垂线测量模板的倾斜。3)以后每节段立模时均与第一次一样测量控制放样,而且还要对前一段进行竣工检查(倾斜、平面偏差及两柱之间的相对位置关系检查)。4)平面位置控制。将全站仪架于控制点,用极坐标法通过控制模板位置来控制墩柱平面位置。由于温度对模板、仪器影响较大,每次固定观测时间定为温度变化不大的早上7:00左右。测量时先观测大气压、温度计读数,输入全站仪,通过仪器自动改正。5)高程控制。每升模一次检验一次高程,其高程误差应符合规范要求,特别是墩顶最后一次必须控制好。
结语
桥梁施工中,高墩施工技术使用越来越多,这是由于我国地势复杂,如果不适用高墩施工技术,容易增加桥梁的风险。在高墩施工技术中,测量放样、模板施工、钢筋施工、混凝土浇筑等都是非常重要的环节,施工团队一定要保证这些环节的质量。当然,施工完成后,也不意味着万事大吉,还需要定期对道路以及桥墩进行保养,从而延长其使用寿命。
参考文献
[1]徐智棋,徐智龙,冯晶晶,等.桥梁高墩施工技术的应用分析[J].公路交通科技(应用技术版),2018(09):264-266.
[2]董秋.桥梁工程中的高墩施工技术[J].四川水泥,2020,42(2):69.
[3]李霞 . 爬模在桥梁高墩施工中的应用[J]. 公路交通科技:应用技术版,2018,(10): 3.