浅谈桥梁高墩施工技术
2016-11-28
一、目前桥梁高墩施工的现状
在桥梁施工过程中，桥梁高墩施工时一种非常常见的施工方式，它在桥梁稳定方面起着非常重要的作用。随着世界范围内重大交通基础设施的不断开工，桥梁的桥墩高度越来越高，施工的难度越来越大，为适应工程需要，在上世纪70年代初，一种新型的模板体系—爬升模板应运而生。爬模施工技术的出现极大的降低了高墩施工的难度，简化了施工的步骤，在日本、欧美等国家使用以后迅速在世界范围内推广，我国在上世纪70年代末期也开始使用爬模施工技术。一开始传入我国以后，主要应用于房地产行业，随着技术的逐渐成熟，在我国的桥梁修建过程中逐渐被采用，并且普及度越来越高。随着爬模技术在我国桥梁修建中的应用，我国的桥梁高墩施工技术进入了一个新的阶段，极大的提高了我国桥梁修建的效率。
二、桥梁高墩施工中最为关键的技术—爬模施工
1、爬模设计的工艺原理
在爬模结构中受力的主题是空心的桥墩已经凝固的混凝土墩壁，整个爬升设备的主体由液压千斤顶顶升油缸以及内爬支脚机构的上下爬架组成，其上下爬架分别与油缸体与油缸的活塞运动杆相铰接，上爬架与外套架相连接，这样就连同外套架相连接网架工作平台共同形成了整个的爬模结构。缸体作为固定的部分，活塞杆则作为运动的上升部分，同上下爬架一样一个固定一个上升的相对运动。从而想成了一个上爬架与内套架，下爬架与外套架相互交替上升的爬模系统，达到爬模结构爬升、就位、校正的目的。整个爬模系统的爬模上升都要由内外套架运动来实现。随着内外套架的产生相对运动,爬模也随之产生相应方向的改变。内套架之间的导向轮能够保证整个系统升的平稳度。当内外套架产生相对运动时,模也不断的上升,这时塔吊双臂随着爬模的上升而抬升,物料被吊起,当内外套架生相向运动时,爬模下降,塔吊双臂也随之下降,物料被放回地面,整个过程都依赖着 内外套架的运动。
2、爬模的结构
爬模的结构相对来说比较简单，概括的说就是分为承重结构以及爬行结构，具体的包括：爬行网架的主工作平台、内外套架、双悬臂双吊钩塔吊、内爬的支脚系统、液压顶等起重设备、模板、支撑系统、控制系统、配套电力系统等。
网架的主工作平台是整个爬模结构的基础的部分，承载着主要的爬升系统的运行，为爬升系统提供了一个工作的平台。在这个平台上安装塔吊，同时需要用L支脚进行固定，塔吊的下方是用来进行爬升的液压千斤顶升降系统的爬架，用来完成整个爬架的爬行。在其中间还要安装配电设备以及控制系统。这个结构的链接过程中，从运输方便、安装以及拆卸便捷的角度考虑在链接时同架结构的构建一律采用万能角铁杆件和连班用螺栓进行连接，这样就会极大的提升整个工程的工作效率。
中心塔吊安装在整个平台的中心，是整个爬升系统的工作手，也是整个工作构建中最为核心的工作部分，同时还要承受爬升过程中产生的重力，这就需要在考虑其承重能力的同时，还要考虑在施工过程中上料的方面程度，双悬臂双吊钩塔吊在有利于承重的前提下，可以满足双向上料，安全，快捷。
这个爬模系统的运动时通过内外套架的运动来实现的，它是整个系统的发动机。内爬支脚是爬模系统的第二发动系统，它带动的是整个平台的上下移动。液压顶升机构是整个爬模系统的动力源泉，靠液压千斤顶的活塞运动产生的推动力，才能支撑整个爬模系统的顺利运行。
3、爬模的组装
了解了整个爬模系统的结构，其安装的过程就相对明晰了。为方便工程的进行，确保安装的安全有序，爬模的组装一般选择自下而上的安装顺序，或者是按照工作组进行分别安装，最后通过其他提升设备进行辅助二次组装。在整个安装的过程中五倍保证相连接的各部件之间的紧密性以及准确度，同时由于各部件之间的关联性较强，一旦设计好了安装的顺序后，切忌随意更换安装顺序，造成安装的失败，降低了安装的效率。还要注意安装过程中各部件之间的润滑以及防尘的处理。
4、爬升的工艺
在混凝土的浇筑过程中采用两层模板，先用一层模板浇筑，浇筑完成后让其自然凝固，在凝固完成后启动爬升的系统，爬升到制定位置之后，拆除下层模板，用钢筋进行固定，然后用另一层模板进行浇筑，这样进行循环浇筑，直至达到乔杜要求的高度。
5、墩帽的施工工艺
当主工作平台爬升高度超过设计高度的30厘米时，停止爬升，浇筑到墩身空心段顶标高时停止浇筑，并需要预埋链接螺栓，然后拆除墩壁的内模。
三、目前桥梁高墩施工中其他常见的施工方式
除了现在应用较为广泛的爬模施工技术外，还有几种高墩施工的工艺也较为常见：
1、滑模施工
滑模施工的过程中就是将模板挂在工作平台周围的围圈上，通过千斤顶的提升，随着浇筑的进行而提升。其主要的机构包括内外两侧的模板、工作平台、工作过程中的提升吊篮、提升设备以及灌注过程中的混凝土平台。
2、液压翻模施工
液压翻模施工在高墩施工中也经常会被采用。它是在有一定强度的混凝土墩身上建立一个液压翻模工作平台，平台的提升的动力是靠千斤顶等液压起重设备，在平台到达合适的高度以后通过吊篮等起吊系统将内外吊挂提升，工程的操作人员是在掉挂上完成对模板的安装、提升以及拆卸工作，并在吊挂上完成钢筋加固等一系列的工作。
四、桥梁高墩施工中几种施工方式的比较
爬模施工与其他两种施工方法相比起经济效益以及施工的便捷程度都适中，也就决定了其应用的广泛性，在其施工过程中能够明显的减少钢筋起重设备的使用，节省人力，施工安全系数较高，在小型、中型桥梁施工中可以非常便捷的开展，但是在较高难度的桥梁施工过程中不建议使用。
滑模施工对工程的空间要求较小，可以在较为狭窄的山区进行，并且工期较短，对人力的需求较少，从而节约了工程的资金，操作较为便捷。但同样不适合大型工程。
液压翻模施工技术是在滑模施工的基础之上改进而来的一种高墩施工技术，在近几年的桥梁施工中也被逐渐推广，其特点是含盖了滑模施工技术要点的同时，最主要的是可以较大程度改善了滑模施工过程中混凝土表面质量差的缺点。
总结
随着我国大型桥梁工程的不断修建，高墩施工技术的应用也将会越来越频繁，高墩的施工技术也势必会随之发展、完善以适应其工程的需要。
