橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)淺析
[摘要]近年來(lái)，隨著我國(guó)交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路、鐵路和城市道路不斷出現(xiàn)越來(lái)越多和越來(lái)越高的橋墩。高墩施工方法的研究成為橋梁建筑工作者十分關(guān)注的問(wèn)題。針對(duì)橋梁高墩施工的關(guān)鍵技術(shù)爬模施工做了初步分析。
[關(guān)鍵詞]橋梁 高墩施工 關(guān)鍵技術(shù) 爬模設(shè)計(jì)
一、引言
隨著我國(guó)交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路、鐵路和城市道路不斷出現(xiàn)越來(lái)越多和越來(lái)越高的橋墩。墩身越高，施工難度越大。高墩施工方法的研究成為橋梁建筑工作者十分關(guān)注的問(wèn)題。自上個(gè)世紀(jì)五十年代起世界上就出現(xiàn)了滑升模板（簡(jiǎn)稱(chēng)滑模），但在施工方法上都仍然存在著一定的局限性。而在上個(gè)世紀(jì)七十年代初國(guó)外又出現(xiàn)了一種新型模板體系爬升模板（簡(jiǎn)稱(chēng)爬模）。目前奧地利、日本、美國(guó)等許多國(guó)家都在大量應(yīng)用，其范圍已擴(kuò)大到高層摟房、冷卻塔、筒倉(cāng)、水塔等多種建筑物。
我國(guó)也從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始也逐漸采用爬模施工工藝，如在冷庫(kù)施工中將外板結(jié)構(gòu)和外圍護(hù)墻同時(shí)完成；繼而在高層住宅建造中也已成功地應(yīng)用了爬模工藝。在超高層鋼筋混凝土簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)施工中，采用此工藝的上海華亭賓館90m高外徑13.5m、內(nèi)徑7.9m的鋼筋混凝土圓形觀(guān)光電梯井簡(jiǎn)；上海希爾頓酒店143m高塔樓鋼筋混凝土芯墻簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)采用200t·m塔吊為主機(jī)，爬模和商品混凝土泵送的施工方案；上海太平洋大飯店100.5m高的飛模電動(dòng)爬模組合施工工藝和西安電視塔245m高的電動(dòng)爬模施工工藝等均證明爬模工藝是施工高聳結(jié)構(gòu)物較優(yōu)工藝之一，然而在國(guó)內(nèi)公路、鐵路和城市道路橋梁高墩施工中，還未見(jiàn)爬摸工藝及其設(shè)備的施工實(shí)例。本文針對(duì)橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)爬模技術(shù)做了初步分析。
二、橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)爬模設(shè)計(jì)
?。ㄒ唬┡滥５慕Y(jié)構(gòu)組成
采用內(nèi)爬外掛、分離模板、整體雙臂雙吊鉤塔吊、液壓爬升式爬模。主要有：網(wǎng)架主工作平臺(tái)、雙懸臂雙吊鉤塔吊、內(nèi)外套架、內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)、外掛L形支架、液壓頂升及控制系統(tǒng)、模板及支撐系統(tǒng)以及配電設(shè)備等組成。
（1）網(wǎng)架工作平臺(tái)：它是整個(gè)爬模設(shè)備的工作平臺(tái)，采用空間岡架式結(jié)構(gòu)。上面安裝中心塔吊，下面安裝頂升爬架，四周安裝L形支架，中間安裝各種操縱控制、配電設(shè)備。它主要承擔(dān)上面塔吊重量和吊料時(shí)變沖擊力，下面液壓缸通過(guò)外套架的頂升力，四周L形支架的支撐反力。整個(gè)同架結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用萬(wàn)能角鐵桿件和幾種聯(lián)板用螺栓連接的形式，這佯構(gòu)件運(yùn)輸方便，組裝拆卸也方便。
?。?）中心塔吊：聯(lián)接在網(wǎng)架平臺(tái)中心處，隨著整個(gè)爬模的上升而一起上升。采用雙懸臂雙吊鉤形式以減少配重，可雙向上料并能旋轉(zhuǎn)。上料方便，效率較高，具有一般塔吊的性能。
?。?）L形支架：上部聯(lián)接于網(wǎng)架平臺(tái)四周，下部與已凝固的墩壁聯(lián)接， 增加整體爬模的穩(wěn)定性，并可作為墩身施工、養(yǎng)護(hù)、表面整修以及澆筑墩帽的腳手架，其結(jié)構(gòu)采用型鋼桿件和聯(lián)接板拼接，拼拆方便。
（4）內(nèi)外套架：它是整個(gè)爬模體系的頂升傳力機(jī)構(gòu)，爬模的上升是靠?jī)?nèi)外套架間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不斷爬升。為保證升降平隱．在內(nèi)外套架間設(shè)有導(dǎo)向輪，導(dǎo)輪采用306軸承，調(diào)整方便，滾動(dòng)自如。
?。?）內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)：即上下槌架，是整體爬模設(shè)備的爬升機(jī)構(gòu)，依靠上下爬架的交替上升，從而達(dá)到爬摸的升高。爬架采用箱型結(jié)構(gòu)，受力狀態(tài)好并可調(diào)整以適應(yīng)各種不同截面，操作較方便。
?。?）液壓頂升機(jī)構(gòu)：它是整套爬模爬升的動(dòng)力設(shè)備。采用單泵、雙油缸并聯(lián)、定量系統(tǒng)，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，起升平穩(wěn)。既可實(shí)現(xiàn)提升作業(yè)，又可將整個(gè)內(nèi)外套架、內(nèi)爬腿沿內(nèi)壁逐級(jí)爬下，以便在墩底解體，方便施工，安全可靠，省時(shí)省力。
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以空心橋墩已凝固的混凝土墩壁為承力主體，內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架及液壓頂升油缸為爬升設(shè)備主體，油缸的活塞桿與下爬架鉸接，缸體與上爬架鉸接，上爬架與外套架聯(lián)接而外套架又與網(wǎng)架工作平臺(tái)聯(lián)接，支撐整個(gè)爬模結(jié)構(gòu)。通過(guò)油缸活塞桿與缸體間一個(gè)固定一個(gè)上升，上下爬架間也是一個(gè)固定，一個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到上爬架和外套架，下爬架和內(nèi)套架交替爬升，從而達(dá)到爬模結(jié)構(gòu)整體的爬升，就位、校正等工序。內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架與墩壁的支點(diǎn)方式原設(shè)計(jì)在內(nèi)壁直線(xiàn)段部位每隔1.5m留設(shè)四個(gè)爬窩，爬架上的爬靴支撐在爬窩內(nèi)，達(dá)到承力支撐整體結(jié)構(gòu)；或在爬窩位置上預(yù)埋穿墻螺栓，然后在其上聯(lián)接支撐托架，上下爬架的爬靴支在托架上，以此為支撐點(diǎn)向上爬升。
三、橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)爬模施工
?。ㄒ唬┡滥＝M裝
爬?？稍诘孛嫔掀囱b成幾組大件，利用輔助起重設(shè)備在基礎(chǔ)段上進(jìn)行組拼；也可利用單構(gòu)件直接在基礎(chǔ)段上拼裝。其組裝流程如圖1所示。組裝過(guò)程中，應(yīng)注意各大部件的組裝順序和精度要求，保證各連接件的緊固、各運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑防塵等。并設(shè)立安全保護(hù)設(shè)施，確保組裝工作的安全。
?。ǘ┡郎に?nbsp;
根據(jù)爬模結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，模板配置兩層大模板或組合鋼模，按一循環(huán)一節(jié)模板施工。當(dāng)上一節(jié)模板灌注完畢，經(jīng)過(guò)10h左右養(yǎng)生，開(kāi)始爬升，爬升就位后拆下部一節(jié)模板，同時(shí)進(jìn)行鋼筋綁扎，并把拆下的模板立在上節(jié)模板之上，再進(jìn)行混凝土灌注、養(yǎng)生、爬模爬升等工序。如此往復(fù)循環(huán)，兩節(jié)模板連續(xù)倒用，直至澆完整個(gè)墩身。
?。ㄈ┒彰笔┕?nbsp;
當(dāng)爬模網(wǎng)架主工作平臺(tái)下平面高于墩頂設(shè)計(jì)標(biāo)高30cm時(shí)停止爬升。爬模灌筑墩身施工至墩空心段頂標(biāo)高時(shí)停止?jié)补?，并在墩壁的適當(dāng)位置預(yù)埋連接螺栓；將墩壁內(nèi)模拆除，并把L形外掛支架頂部桿件連接在預(yù)埋螺栓上，以此搭設(shè)墩帽外模板。對(duì)墩身內(nèi)部，可將內(nèi)爬升井架與網(wǎng)架平臺(tái)拆開(kāi)，內(nèi)爬升機(jī)構(gòu)下l-2節(jié)，然后拆除吊運(yùn)至墩底。為保證模整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也可不拆開(kāi)內(nèi)爬井架與網(wǎng)架平臺(tái)的聯(lián)接，而將內(nèi)爬井架的外套架的一節(jié)桿件嵌入橋墩帽里，并利用空心墩頂端內(nèi)井架結(jié)構(gòu)以及墩壁預(yù)埋螺栓支設(shè)實(shí)墩底模，仍利用爬模本身的塔吊完成墩頂實(shí)心段及墩帽施工。
四、結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)發(fā)展的需要，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些設(shè)備壽命尚未終止前，在使用過(guò)程中，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，則須進(jìn)行技術(shù)改造。目的是提高設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而設(shè)備改造的中心是圍繞生產(chǎn)力發(fā)展進(jìn)行的。通過(guò)本文能夠?qū)蛄焊叨帐┕び兴梃b。
參考文獻(xiàn)：
[1]羅其青，鄧?yán)^華. 橋梁高墩爬模施工[J].湖南交通科技，2005，31(3): 74-75.
[2]朱方榮.爬模是高塔柱工程最優(yōu)秀的施工方法[J].湖南交通科技，2001，(1): 23-26.
[3]孫小葵，廖湘虹.爬模體系在南京長(zhǎng)江第二大橋主塔施工中的應(yīng)用[J].中南公路工程，2000，(1): 14-17.
[4]周貴淡.鶴洞大橋主塔爬模方法施工介紹[J].中南公路工程，2000，(4): 45-49.
（中國(guó)混凝土與水泥制品網(wǎng) 轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處）
[關(guān)鍵詞]橋梁 高墩施工 關(guān)鍵技術(shù) 爬模設(shè)計(jì)
一、引言
隨著我國(guó)交通事業(yè)的蓬勃發(fā)展，公路、鐵路和城市道路不斷出現(xiàn)越來(lái)越多和越來(lái)越高的橋墩。墩身越高，施工難度越大。高墩施工方法的研究成為橋梁建筑工作者十分關(guān)注的問(wèn)題。自上個(gè)世紀(jì)五十年代起世界上就出現(xiàn)了滑升模板（簡(jiǎn)稱(chēng)滑模），但在施工方法上都仍然存在著一定的局限性。而在上個(gè)世紀(jì)七十年代初國(guó)外又出現(xiàn)了一種新型模板體系爬升模板（簡(jiǎn)稱(chēng)爬模）。目前奧地利、日本、美國(guó)等許多國(guó)家都在大量應(yīng)用，其范圍已擴(kuò)大到高層摟房、冷卻塔、筒倉(cāng)、水塔等多種建筑物。
我國(guó)也從上個(gè)世紀(jì)七十年代開(kāi)始也逐漸采用爬模施工工藝，如在冷庫(kù)施工中將外板結(jié)構(gòu)和外圍護(hù)墻同時(shí)完成；繼而在高層住宅建造中也已成功地應(yīng)用了爬模工藝。在超高層鋼筋混凝土簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)施工中，采用此工藝的上海華亭賓館90m高外徑13.5m、內(nèi)徑7.9m的鋼筋混凝土圓形觀(guān)光電梯井簡(jiǎn)；上海希爾頓酒店143m高塔樓鋼筋混凝土芯墻簡(jiǎn)體結(jié)構(gòu)采用200t·m塔吊為主機(jī)，爬模和商品混凝土泵送的施工方案；上海太平洋大飯店100.5m高的飛模電動(dòng)爬模組合施工工藝和西安電視塔245m高的電動(dòng)爬模施工工藝等均證明爬模工藝是施工高聳結(jié)構(gòu)物較優(yōu)工藝之一，然而在國(guó)內(nèi)公路、鐵路和城市道路橋梁高墩施工中，還未見(jiàn)爬摸工藝及其設(shè)備的施工實(shí)例。本文針對(duì)橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)爬模技術(shù)做了初步分析。
二、橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)爬模設(shè)計(jì)
?。ㄒ唬┡滥５慕Y(jié)構(gòu)組成
采用內(nèi)爬外掛、分離模板、整體雙臂雙吊鉤塔吊、液壓爬升式爬模。主要有：網(wǎng)架主工作平臺(tái)、雙懸臂雙吊鉤塔吊、內(nèi)外套架、內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)、外掛L形支架、液壓頂升及控制系統(tǒng)、模板及支撐系統(tǒng)以及配電設(shè)備等組成。
（1）網(wǎng)架工作平臺(tái)：它是整個(gè)爬模設(shè)備的工作平臺(tái)，采用空間岡架式結(jié)構(gòu)。上面安裝中心塔吊，下面安裝頂升爬架，四周安裝L形支架，中間安裝各種操縱控制、配電設(shè)備。它主要承擔(dān)上面塔吊重量和吊料時(shí)變沖擊力，下面液壓缸通過(guò)外套架的頂升力，四周L形支架的支撐反力。整個(gè)同架結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用萬(wàn)能角鐵桿件和幾種聯(lián)板用螺栓連接的形式，這佯構(gòu)件運(yùn)輸方便，組裝拆卸也方便。
?。?）中心塔吊：聯(lián)接在網(wǎng)架平臺(tái)中心處，隨著整個(gè)爬模的上升而一起上升。采用雙懸臂雙吊鉤形式以減少配重，可雙向上料并能旋轉(zhuǎn)。上料方便，效率較高，具有一般塔吊的性能。
?。?）L形支架：上部聯(lián)接于網(wǎng)架平臺(tái)四周，下部與已凝固的墩壁聯(lián)接， 增加整體爬模的穩(wěn)定性，并可作為墩身施工、養(yǎng)護(hù)、表面整修以及澆筑墩帽的腳手架，其結(jié)構(gòu)采用型鋼桿件和聯(lián)接板拼接，拼拆方便。
（4）內(nèi)外套架：它是整個(gè)爬模體系的頂升傳力機(jī)構(gòu)，爬模的上升是靠?jī)?nèi)外套架間相對(duì)運(yùn)動(dòng)而不斷爬升。為保證升降平隱．在內(nèi)外套架間設(shè)有導(dǎo)向輪，導(dǎo)輪采用306軸承，調(diào)整方便，滾動(dòng)自如。
?。?）內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)：即上下槌架，是整體爬模設(shè)備的爬升機(jī)構(gòu)，依靠上下爬架的交替上升，從而達(dá)到爬摸的升高。爬架采用箱型結(jié)構(gòu)，受力狀態(tài)好并可調(diào)整以適應(yīng)各種不同截面，操作較方便。
?。?）液壓頂升機(jī)構(gòu)：它是整套爬模爬升的動(dòng)力設(shè)備。采用單泵、雙油缸并聯(lián)、定量系統(tǒng)，體積小，重量輕，結(jié)構(gòu)緊湊，起升平穩(wěn)。既可實(shí)現(xiàn)提升作業(yè)，又可將整個(gè)內(nèi)外套架、內(nèi)爬腿沿內(nèi)壁逐級(jí)爬下，以便在墩底解體，方便施工，安全可靠，省時(shí)省力。
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以空心橋墩已凝固的混凝土墩壁為承力主體，內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架及液壓頂升油缸為爬升設(shè)備主體，油缸的活塞桿與下爬架鉸接，缸體與上爬架鉸接，上爬架與外套架聯(lián)接而外套架又與網(wǎng)架工作平臺(tái)聯(lián)接，支撐整個(gè)爬模結(jié)構(gòu)。通過(guò)油缸活塞桿與缸體間一個(gè)固定一個(gè)上升，上下爬架間也是一個(gè)固定，一個(gè)作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，達(dá)到上爬架和外套架，下爬架和內(nèi)套架交替爬升，從而達(dá)到爬模結(jié)構(gòu)整體的爬升，就位、校正等工序。內(nèi)爬支腳機(jī)構(gòu)的上下爬架與墩壁的支點(diǎn)方式原設(shè)計(jì)在內(nèi)壁直線(xiàn)段部位每隔1.5m留設(shè)四個(gè)爬窩，爬架上的爬靴支撐在爬窩內(nèi)，達(dá)到承力支撐整體結(jié)構(gòu)；或在爬窩位置上預(yù)埋穿墻螺栓，然后在其上聯(lián)接支撐托架，上下爬架的爬靴支在托架上，以此為支撐點(diǎn)向上爬升。
三、橋梁高墩施工關(guān)鍵技術(shù)爬模施工
?。ㄒ唬┡滥＝M裝
爬?？稍诘孛嫔掀囱b成幾組大件，利用輔助起重設(shè)備在基礎(chǔ)段上進(jìn)行組拼；也可利用單構(gòu)件直接在基礎(chǔ)段上拼裝。其組裝流程如圖1所示。組裝過(guò)程中，應(yīng)注意各大部件的組裝順序和精度要求，保證各連接件的緊固、各運(yùn)動(dòng)部位的潤(rùn)滑防塵等。并設(shè)立安全保護(hù)設(shè)施，確保組裝工作的安全。
?。ǘ┡郎に?nbsp;
根據(jù)爬模結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，模板配置兩層大模板或組合鋼模，按一循環(huán)一節(jié)模板施工。當(dāng)上一節(jié)模板灌注完畢，經(jīng)過(guò)10h左右養(yǎng)生，開(kāi)始爬升，爬升就位后拆下部一節(jié)模板，同時(shí)進(jìn)行鋼筋綁扎，并把拆下的模板立在上節(jié)模板之上，再進(jìn)行混凝土灌注、養(yǎng)生、爬模爬升等工序。如此往復(fù)循環(huán)，兩節(jié)模板連續(xù)倒用，直至澆完整個(gè)墩身。
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當(dāng)爬模網(wǎng)架主工作平臺(tái)下平面高于墩頂設(shè)計(jì)標(biāo)高30cm時(shí)停止爬升。爬模灌筑墩身施工至墩空心段頂標(biāo)高時(shí)停止?jié)补?，并在墩壁的適當(dāng)位置預(yù)埋連接螺栓；將墩壁內(nèi)模拆除，并把L形外掛支架頂部桿件連接在預(yù)埋螺栓上，以此搭設(shè)墩帽外模板。對(duì)墩身內(nèi)部，可將內(nèi)爬升井架與網(wǎng)架平臺(tái)拆開(kāi)，內(nèi)爬升機(jī)構(gòu)下l-2節(jié)，然后拆除吊運(yùn)至墩底。為保證模整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也可不拆開(kāi)內(nèi)爬井架與網(wǎng)架平臺(tái)的聯(lián)接，而將內(nèi)爬井架的外套架的一節(jié)桿件嵌入橋墩帽里，并利用空心墩頂端內(nèi)井架結(jié)構(gòu)以及墩壁預(yù)埋螺栓支設(shè)實(shí)墩底模，仍利用爬模本身的塔吊完成墩頂實(shí)心段及墩帽施工。
四、結(jié)束語(yǔ)
隨著社會(huì)發(fā)展的需要，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，一些設(shè)備壽命尚未終止前，在使用過(guò)程中，不能滿(mǎn)足生產(chǎn)需要，則須進(jìn)行技術(shù)改造。目的是提高設(shè)備的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，而設(shè)備改造的中心是圍繞生產(chǎn)力發(fā)展進(jìn)行的。通過(guò)本文能夠?qū)蛄焊叨帐┕び兴梃b。
參考文獻(xiàn)：
[1]羅其青，鄧?yán)^華. 橋梁高墩爬模施工[J].湖南交通科技，2005，31(3): 74-75.
[2]朱方榮.爬模是高塔柱工程最優(yōu)秀的施工方法[J].湖南交通科技，2001，(1): 23-26.
[3]孫小葵，廖湘虹.爬模體系在南京長(zhǎng)江第二大橋主塔施工中的應(yīng)用[J].中南公路工程，2000，(1): 14-17.
[4]周貴淡.鶴洞大橋主塔爬模方法施工介紹[J].中南公路工程，2000，(4): 45-49.
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