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爬模工法在高墩桥梁建设中的应用及质量控制
资讯类型:业界动态 加入时间:2017年10月13日15:57

                        爬模工法在高墩桥梁建设中的应用及质量控制
                                         史贵文
                  ( 山西新三公路桥梁建设养护有限公司,山西忻州034000)
    摘要:简述了爬模技术的优势,分析了液压爬模系统的施工原理和结构,介绍了采用全液压自爬模施工技术进行桥梁高墩建设的工艺流程,并提出了施工中的质量控制措施,提高了桥梁高墩施工的质量和安全性。
    关键词: 爬模,高墩施工,桥梁,质量控制
    中图分类号: U443. 22 文献标识码: A
    文章编号: 1009-6825( 2015) 36-0177-02
    0· 引言
    近年来,随着我国经济的飞速发展,高等级公路建设规模日益增多,桥梁工程建设规模也不断扩大。在我国很多高速公路建设中,经过地段地势险峻,在深沟陡坡的地段需要进行桥梁建设,桥梁墩高在80 m 以上及塔高在180 m 以上的工程也逐渐增多。随着桥梁墩身的加高,施工难度也越来越大。桥梁高墩作为工程主体的重要组成部分,为确保桥梁工程的质量,如何有效提升高墩施工的质量与安全性是一个重要的课题。
    在桥梁高墩工程建设中,爬模技术是近年来应用较为广泛的施工技术之一,是当前高耸结构物施工中较先进的施工方法,解决了桥梁之间跨度悬殊,施工难度大的难题,且墩体外观质量光滑,经济效益显著,具有良好的应用前景和推广价值。
    1· 爬模技术概述
    在大跨径、施工难度高的大型桥梁建设中,桥位处一般地形起伏跌宕,相对高差较大。采用常规散装或大型组合钢模现场拼装的方法,存在着材料高空吊运时间长,塔吊运输量大,加固时间长,工序占用久的难题。为确保施工安全与质量,采用模板体系可有效减少模板的拼装、加固与堆放压力,减少人工劳动强度。爬模工法是一种将模板支架及脚手架集合为一体的先进的施工工法。在该工法中,将已完工的主体结构充分利用,施工平台随着主体机构的升高而逐渐升高,可有效避免脚手架的搭设和拆除,且施工方便快捷,能够显著缩短施工工期。在我国目前的桥梁高墩柱施工中,滑模与爬模技术应用较为广泛。结合地质特征、气候条件等因素,比较两种技术的优劣,结合实际选择合适的施工工艺。爬模工艺是一项重要的施工技术,克服了滑模技术的局限性,把滑模与支模有机结合,使得操作更加简单,混凝土的质量得以保证,促进了桥梁工程质量的提升。爬模技术的优势在于模板与爬架相对独立。爬架可于施工场地根据需要自行调整制作,运输操作简便,爬架提升操作简便。同时,充分利用爬架作为操作平台,在张拉、压浆工作中实现交叉作业,省工省时。
    2· 液压爬模原理和结构
    在我国,使用的爬模主要有以下几种类型,分别是手动爬模、电动爬模、液压爬模和吊爬模等。每种类型的爬模都有各自的特点、应用范围和局限性。
液压爬模系统是从国外引进的一种成熟的施工技术。在我国近年的很多高墩工程中,液压爬模技术得到了成功应用。自动液压爬模系统主要由四部分构成,分别是预埋件、导轨、液压系统和操作平台,见图1。
     
    液压自爬模板工艺原理。在该系统中,导轨和模架之间可以进行相对运动。当模架需要爬升时,使用液压油缸交替顶升导轨和爬架,通过两者间的交替附墙,相互提升来实现模架的爬升,见图2。当进行灌注施工时,将导轨和模架在预埋件支座上进行有效支撑,从而实现其处于固定状态。退模时,应先在退模后留下的爬锥上进行受力螺栓、挂座体及埋件支座等的安装作业,再通过进行上下轭棘爪方向的调整来使得导轨上升到指定位置后,进行导轨下部露出的埋件支座、爬锥等部件的拆除作业。进行模架顶升作业时,先将模架上的所有拉结解除,导轨应保持固定状态,将上下棘爪方向调整到位后启动油缸,进行爬模架的顶升作业。
将液压自爬模系统应用于大型工程建设中,由于该系统采用标准化配置,能适应各种工程的实际需要,安全性好,且爬升速度快,装卸简单,能有效降低工程成本。
    3· 自动液压爬模施工工艺
    在某高墩大桥施工中,由于桥梁结构复杂、墩身高、跨度长、施工难度大、技术要求高。该桥梁主墩墩身均采用全液压自爬模施工。
    1) 模架组拼。
    在搭设好的拼装平台上,按要求安放钢围檩、木工字梁及造型木并连接,铺放面板并固定,见图3。将调节螺杆安置在模板背面。为便于模板的水平移动,应将滑道安装在模板底部。选择使用大块模板作为塔柱模板,将模板表面清理干净后进行脱模剂的涂抹,见图4。在模架拼装过程中,应由专业人员现场安装。待各构件组装完毕后,使用起重设备将各块件起吊安装。吊升作业须在白天进行,专人指挥。当遇到雷雨或风力在5 级以上时,不得进行吊装作业。
    2) 首次混凝土浇筑。
    首次混凝土浇筑按设计高度进行。该节模板的支撑采用钢管脚手架。在施工时,需预埋好模板固定装置。桥墩的钢筋绑扎或焊接时的搭接长度应符合要求。在模板就位前,通过模板面板上的孔,将埋件系统( 埋件板、受力螺杆、爬锥) 使用高强螺栓临时固定在模板上。浇筑过程中,必须分层浇筑、分层振捣。使用插入式振动棒将混凝土振捣密实。
      
    3) 模架第一次提升,首次浇筑的混凝土强度达到6 MPa 时,松动埋件螺栓。
当混凝土强度达到10 MPa 时,即可进行模板及支架拆除。将模板表面杂物进行清理后,吊装爬架并将爬架挂在相应的埋件点螺栓上。模板垂直度的调整通过可调斜撑来进行。提升到位的模板,为确保浇筑中不发生漏浆和错台,应微调模板上的后移装置,以保证提升后的模板下沿紧贴上次浇筑的混凝土表面。在爬架第一次提升后,应及时进行施工平台安装。将下部可重复使用的埋件拆除后清理干净,以备下次使用。对混凝土表面出现的坑洞、麻面等,进行人工修饰。拆模后,为减少裂缝,应及时进行混凝土养生。可使用塑料膜将混凝土表面包裹后,在膜内定时进行洒水养生。
    4) 循环模架提升、混凝土浇筑。按爬模施工工序循环完成各节段墩身施工,直至墩顶,拆除模架。在爬升过程中,应加强模板的面板保护,在表面涂专用脱模剂。在破损部位使用掺有固化剂的树脂或腻子填补,严禁用铁质铲清除表面。模板安装完成后,断面转角处用对拉螺杆拉紧,保证模板整体性。在施工中,脚手架须符合安全要求。平台跳板与脚手架应捆绑牢固,尽量不出现悬挑现象; 墩身四周设置防坠安全网,做好围栏; 严禁上下同时作业,严防高空坠落; 严禁在模板挑架上堆放重物。模板的起吊速度宜慢不宜快,应时刻观察模板与爬架的距离,防止提升模板对爬架造成的碰撞。自动液压爬模系统爬架爬升过程约为40 min。爬模施工的流程为: 合模→混凝土浇筑→脱模→爬升,循环进行直至标高。
    4· 施工质量控制在桥梁高墩施工中,应坚持做到以下措施,从而确保施工安全和质量:
    1) 施工方案和组织设计经评审后一般不得变更,严格按照施工方案和组织设计进行施工。工人须戴安全带、安全帽,穿防滑鞋,安全带必须挂在安全的骨架上。
    2) 采用高强度螺栓作为爬架附墙螺栓。当混凝土强度达到
1. 2 MPa,应及时拆除对拉螺栓。模板脱开后退,爬升前清除一切障碍。
    3) 在施工中,切记坚持防偏纠偏。应确保支承杆的垂直度和稳定性,对出现的偏差应及时消除,并进行合理的纠偏。
    4) 在模板清理过程中,模板脱开混凝土50 mm ~ 80 mm 后即可清理,应从下到上进行,做到层层涂刷隔离剂。对钢模板宜采用油性脱模剂。
    5) 重视支承杆的垂直度和清洁度,应经常清理和注油润滑。为确保千斤顶的正常运行,应具有定期的强制更换和保养制度并严格落实。
    6) 定时进行垂直度测量,对出现的偏差应做到及时发现,及时调整。浇筑施工的每层需提供混凝土浇筑前和浇筑后的垂直偏差观测成果。
    7) 在爬升过程中,应坚持平稳上升,匀速进行。千斤顶在进行同步爬升过程中,每爬升一定高度必须进行找平一次。对出现的升差或标高偏差,通过调节升降调节器解决。
    8) 应定期进行模板校正,对变形较大部位进行加固。
    5· 防偏与纠偏
    采用爬模工艺施工的桥墩,具有单层面积大,结构复杂的特点,这对垂直度的要求较高。在施工中,应采取防偏为主,纠偏为辅的措施来确保工程主体的垂直度。
    5. 1 防偏措施
    1) 在同步爬升过程中,应坚持做到支承杆标高、限位卡底部标高以及千斤顶顶面标高处于同一水平面上。每爬升一定高度后三者统一进行一次调平。
    2) 操作平台上的荷载应均匀分布。
    3) 在浇筑作业中,应从浇灌顺序、布料和分层浇捣上确保均匀作业。
    4) 在模板爬升过程中,对体内支承杆与钢筋之间的焊接进行加固。体外支承杆也应使用钢管进行加固。
    5. 2 纠偏措施
    1) 对出现的偏差,应及时分析原因,及时消除产生偏差的因素,并在上层模板紧固前采取相应措施。
    2) 对荷载不均匀导致的偏差,应分散或撤除荷载后进行徐缓纠偏,注意不能矫正过度。
    3) 对于出现的偏差,一般通过进行升降调节器的调节,向偏差的反方向进行调整和校正。应注意确保爬模结构不变形,整体升降差在可控范围内。
参考文献
[1]底晓慧. 桥梁高墩滑模与爬模施工工艺研究与应用[J]. 交通世界,2015( 3) : 15-16.
[2]朱方荣. 爬模是高塔柱工程最优秀的施工方法[J]. 湖南交通科技,2001( 1) : 20-21.
[3]化法奇. 浅析爬模技术在桥梁高墩施工中的应用[J]. 科技经济市场,2015( 5) : 18-19.

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文章来自:中国滑模网
文章作者:信息一部
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