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桥梁模板施工技术应用性研究

2020-03-07史正信

工程建设与设计 2020年2期
关键词:爬模大桥液压

史正信

(中铁十二局集团第二工程有限公司,太原030032)

1 引言

在桥梁工程的施工过程中,模板有重要的作用。过去我国一般利用散拼、散支、散拆的木质模板,需要耗费很多人力和物力资源。而近年来,出现了“以钢代木”的理念,桥梁工作人员研究出组合钢模板以及大钢模,改进了桥梁模板施工工艺,并促进了社会经济效益的提高[1]。

2 桥梁模板施工技术概述

目前,桥梁模板施工技术步入了新时代,相关企业针对桥梁模板结构设计、体系研究以及制造工艺加大了关注力度,使模板工程有了组合式、永久式以及工具化3种形式[2]。如今我国通过研究将桥梁模板分成了以下几大体系:组合钢模板、大模板、滑模、爬升模、自升翻模、悬浇挂篮模、公路小型箱梁以及T型梁模板等体系[3]。整体支模液压爬升模板是滑模与传统的支模相结合的一种新的施工工艺,内外墙体模板同时整体向上爬升,施工需要时,也可分片、分段向上爬升。在润扬长江大桥和苏通大桥的索塔施工中,该施工工艺得到了良好的应用。液压内模系统由模板系、车架系统和液压系统3部分组成。其中,模板系包括侧模下部模板、中部模板、边部模板和顶部模板4个部分,变截面和孔口段采用大块组合钢模,车架系统包括车架桁架、走行支撑支架。

3 苏通大桥桥梁模板施工技术分析

3.1 工程概况

苏通大桥位于我国江苏省南通市和苏州市之间,是典型的桥梁模板施工实例,模板施工过程包含模板设计与计算、确定模板施工工艺以及模板手工等环节。苏通大桥全长32.4km,跨江部分长8146m,是我国沈海高速公路的过江中枢。

苏通大桥在建设过程中广泛使用了新技术,如索塔液压爬模施工,其主桥全长2088m,为孔跨布置100m+100m+300m+1088m+300m+100m+100m的连续钢箱双塔双索面斜拉桥。主桥索塔设计为Y形,包含上塔柱、中塔柱、下塔柱以及下横梁4个部分,索塔高300.40m,是当时世界第一桥塔。塔柱为空心箱形断面,上塔柱是对称单箱单室,中间设有钢锚箱,并通过剪力钉和塔柱进行连接;下横梁设计在主梁下方,采用箱型断面,是一种预应力混凝土结构。钢锚箱属于斜拉索锚固结构,在上塔柱的中间,共有30节,每节长为7.118~8.517m,宽2.40m,高2.30~3.55m。由于该桥位于东南沿海地区,江面风速较高,气象环境差,而苏通大桥属于高塔施工工程,下塔柱倾斜度过大,并且塔柱为变截面结构,对塔肢模板施工有极高的要求,所以,为了保证施工安全和质量,桥梁模板施工采用液压爬模施工技术。

3.2 爬架系统的拼装

液压爬模施工技术用的模板被分成若干个单元在后场加工预制,然后在前场进行组拼与挂设。拼装过程中,应注意以下问题:要先把主平台和下挂平台在承台上拼成整体,并通过塔吊整体起吊,挂设在锚固件上,上部操作平台在主平台上逐一接高。工作平台整体安装完毕后,开始吊装模板,外爬模系统的主要工作平台和模板准备好后,安装爬升导轨和成套的液压爬升设备。

3.3 爬升模板施工技术分节设计

苏通大桥整体索塔共分为68个部分(5.6~306.0m),实际分配状况为:(1)下塔柱实心段共高10m,结合温控计算,将该结构段均分为300cm高的3小部分;(2)中塔柱交汇处,由于需安装圆形模板,设计了一个变高段,高度为430cm;(3)中塔柱交汇处分成3部分进行施工,为了实现第3节达到225.9m的标准高度,把此3节高度统一分成450cm;(4)塔冠和靠塔冠的一节高400cm;(5)其他部分节段,标准高度为450cm。

在液压爬模技术在实施阶段前期,要对其制订拼装和分节方案,给后期的桥梁模板施工打下良好的基础,从而保障苏通大桥的施工质量和安全,防止施工过程中因分节设计不合理影响施工精确度,导致桥梁建设质量达不到施工标准,并延误工程工期。

液压爬模技术的采用结合了苏通大桥的实际建设情况,由于苏通大桥的下塔柱塔肢倾斜度较大,受江面风速影响,很容易产生意外事故,因此,在苏通大桥的建设过程中,较侧重桥梁模板的施工控制。苏通大桥通过对液压自动爬模施工的运用保障了施工人员的安全性,通过对塔梁异步施工技术的利用,减少了塔肢内侧模架的拼装次数,提升了施工进度,保障了苏通大桥的稳定性,在一定层面上体现了桥梁模板施工技术在我国桥梁建设的积极作用。

4 桥梁模板施工技术应用的重要性

根据上诉案例分析,桥梁模板施工技术在我国不同桥梁工程建设中都有一定的积极作用,除了苏通大桥合理运用了桥梁模板施工技术,杭州湾大桥、润扬大桥等都运用了桥梁模板施工技术。由此可见,桥梁模板施工技术在桥梁建设工程中起着关键性的作用,对桥梁质量、安全、施工进度都有极大的保障作用。另外,模板施工技术必须结合工程的实际需要不断完善,达到工程标准,提高施工速度、质量、劳动生产率,同时,减少工程投资成本,推动桥梁工程建设的健康发展。

桥梁模板施工技术的规范性及合理应用除了对桥梁工程安全等方面有重要的作用,还对桥梁建设的美观性有一定的作用。在现阶段社会快速发展的背景下,人们的生活质量不断提高,对桥梁审美也有了更高的标准,所以,使桥梁模板施工技术的创新性得到重视,并加大对其研究力度,出现了多元化的桥梁模板施工技术,在注重安全、质量的同时,顺应了时代的发展潮流,为推动我国桥梁模板施工技术在国际市场竞争环境中的长远发展提供了技术保障。

5 结语

综上所述,桥梁模板施工技术实际上是桥梁建设施工工程关键要素之一,对桥梁建设过程中的整体质量、工期和成本有至关重要的影响。所以,本文以苏通大桥为例,针对桥梁模板施工技术应用进行研究,并从中总结经验,以便在日后桥梁建设发展道路中提高桥梁模板施工技术水平,并对其进行创新,给我国未来桥梁的可持续发展提供科学性的理论基础。

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