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高速公路中小跨径桥梁高墩施工技术

2020-04-01林长峰李克元

西部交通科技 2020年9期
关键词:高速公路

林长峰 李克元

摘要:近年来,公路建设规模进一步扩大,建筑环境的地形条件变得更加复杂。为了减少道路施工对周围生态环境的影响,并减少道路工程在施工过程中穿越深谷时发生危险状况的情况,一般需要采用中小跨径的桥梁来进行施工,其中的高墩施工极大地影响桥梁结构的稳定性和负载能力。文章认为有关部门和施工公司要根据施工现场的具体情况、自然条件、地质条件以及小跨度桥梁高墩施工技术细节,规范施工过程,加强技术控制,确保高质量地完成中小跨径桥梁高墩施工建设。

关键词:高速公路;小跨径桥梁;高墩施工技术

0 引言

近年来,公路运输在国民经济发展中发挥着越来越重要的作用。公路建设规模进一步扩大,建筑环境的地形条件也变得更加复杂。为了减少道路施工对周围生态环境的影响,并减少道路工程在施工过程中穿越深谷时发生危险状况的情况,一般需要采用中小跨径的桥梁来进行道路施工,而其中的高墩施工桥梁结构的稳定性和负载能力。因此,对特殊的施工过程需要有一个全面的了解,加强技术控制,以确保高质量的工程建设。

1 桥梁设计特征分析

由于现场条件的复杂性,设计的结构与实际有很大不同。在确保通行顺畅的同时,对一些特殊的自然地形条件,应设计能适应这些地形的桥梁,特点如下:

1.1 高墩结构型式

为了适应地形条件,短程和中跨桥梁应采用高桥墩施工型。高墩提供出色的桥梁稳定性,使得桥梁结构更加灵活。

1.2 某些工艺技术限制制造过程

复杂的地形条件会使原料运输变得困难。由于地形问题,即使将托架运送到预制件摆放处,也无法在桥下创建托架,导致桥梁无法放置在指定位置。因此,这种结构通常使用悬臂浇铸工艺来进行优化。

1.3 桥梁的分布是断断续续的

由于山区障碍物的分布是不一致的,导致桥梁的分布不连续,并且不利于桥梁的构造和维护。这表明桥梁的设计和施工必须确保桥梁的安全性、稳定性和耐久性,延长桥梁的使用寿命并减少因操作失误而带来的损害。

1.4 注重环保

除了满足安全性、可持续性和经济性等要求外,我们还注重环境保护和环境协调。设计桥梁时,必须考虑生态环境是否会受到不利影响。应充分利用地形进行设计,减少对生态环境的破坏,与环境和谐相处。

2 中小跨径桥梁结构设计

2.1 支承体系

支承体系的选择应考虑建筑物的特征和对主要结构的支撑情况等方面,小跨径桥梁通常使用可持续的支撑系统。可持续的支撑系统不会因基础损坏而破裂,其系统稳定,每个孔都不同,并且易于支撑。它具有建造简单、可预制和低成本的优点,被广泛应用于中小跨径桥梁。

2.2 跨径

由于主通道地势连绵起伏,因此必须根据地形要求来选择跨径,并且不能将其调整为随意高度。如果桥梁墩高之间有很大的差距,我们可以尝试合并并使用固定跨径,并且可以选择两个不同的数值。在曲线桥梁设计中,为了匹配装饰和实际应用,如果桥梁长度不同,那么较小的桥梁半径将采取相同的桥梁高度,这需要具有大角半径的内部波长。

2.3 桥型

为了方便施工和节省成本,我们需要考虑公路的地势情况和运输的条件,以期在高速公路建设中实现梁板组合装配式结构和标准跨径。梁板组装系统旨在简化施工,从而减少组装和生产时间。预制板用于6~20 m范围内的小跨径桥梁。如果范围是20~40 m,则考虑由于使用T型梁而会导致的弯曲和变形。经过水域的桥梁,建议使用有抵抗力的封闭箱梁,加强桥梁之间的横向接触以此提升桥梁的性能,降低高强度的损坏,支撑不平衡载荷,在水流中保持墩柱的稳定性。整体来说,桥型设计建议使用一致的系统设计,以提高系统稳定性并减少将来的维护工作。

2.4 下部结构

选择下部结构时应考虑地质情况、地形起伏以及水文环境等自然条件的特征,例如山径和长度。如果桥的高度<40 m,则高速公路的中短桥通常使用矩形墩、十字墩、柱式墩,但应使用坚固的双柱式系统:(1)其框架结构简单并且建筑物的外观易于管理,与桥梁基座的连接方便;(2)带有支柱结构,石材和建筑物其他坚实基础被认为是下层床身和柱身的基础。

对于中小跨径桥梁桥台,通常使用强大的重力台支持和横截面支持。重力台的高度约为10 m,通常需要安装垂直和水平台阶以适应地面条件。桩柱式台长度应为5~10 m。肋板台必须装有防水材料,并设置格栅的旋转部分。

3 中小跨径桥梁高墩施工的特点分析3.1 相对较长的计量和支付周期

根据测量墩台高度的相应规则,混凝土浇筑的最后期限是28 d。高墩通常有较长的建设周期,有时数量很多。但是有时因使用了不符合度量标准的设计,导致一些已经完工的高墩无法衡量,使得营运资金不能回笼,增大资金压力,尤其是在资金需求相对较高的中后期。

3.2 在模板和工具上的投资相对较高

由于立柱的建造时间相对较长,因此通常仅对于平行加工才可能实现,这要求根墩柱所配备的模板高度应该>6 m。这样做将大大增加模板投入。此外,桥梁高墩施工的建设需配备一台大吨位起重机。在实际的施工过程中,每条高山路径将在不同位置相对分散地分布在整個山谷中,调配使用困难。由于这些原因,需要更多的起重机来投资高架路桥的建造,对机械的投入也在增加。

3.3 施工周期相对比较长

通常需要进行高空作业,从安全性和高模压的角度出发,有必要进行一次控制,一次浇筑高度应该控制在4~6 m,因此墩台的高度相对较高,目前的施工量可以超过施工次数的10倍。这样将会增加墩柱的施工周期。

4 中小跨径桥梁先进施工技术要点分析4.1 翻模施工技术

高墩塔吊翻模施工工作平台由水平和垂直肋骨绳或模板钢支撑。因此,工作人员已在平台的顶部和底部完成了混凝土的浇筑振捣、模板支撑、拆除工作和其他相关任务。这样,可以有效地解决攀爬模式和滑动模式中的故障。用于建筑工作的模板或平台机可以分为两个独立的系统,有效地避免了建筑组织的复杂性,同时多种建筑技术的安全性相对较高,可以有效地增加工作量。用支架和吊车安装了模板模具和钢筋。施工作业平台主要由三部分组成。

(1)操作平台制作:选择用于生产的三角支架的直径为28 mm的钢棒,并在焊接至模板的垂直肋条的同时焊接钢棒和三脚架。将模板放在三脚架上。控制平台已完全固定。

(2)通常,选择约50 t的履带吊来完成模板以及钢筋提升和加固工作。

(3)钢管都装在墩柱两侧,并且通过搭设支架法在支架顶部进行搭设起重以及衡量装置。每个模板都用手工拉动的链条或是用吨位比较小的卷帘机举升,以根据施工要求满足举升高度。在实际应用中,不必将这种构造方法应用于起重机应用,这是相对容易的。

4.2 液压模板

如今,液压攀爬模板是制造高墩的一项先进技术,无须重复的模板支撑,就能达到紧密的工艺连接,较高的机械强度,较低的劳动强度,较高的建筑效率和出色的外观质量。液压爬模的形式主要由模具系统、攀爬架、导轨、液压控制系统和内置系统等组成。液压扶手模具的抬起是通過液压缸选择性地抬起导轨和攀爬架来实现的。在完成本节中的混凝土放置并达到强度要求后,将模板向后移动,并将导轨移至下一部分,然后将模板和支架设计为导轨,移动到该位置并倒入模具,进行合模浇筑。

4.3 滑模施工

滑模类型包括加工系统,操作平台,液压升降系统等。滑模施工过程的原理基于钢管柱或钢型材柱,这些钢管柱或钢型材柱在之前已嵌入到具有混凝土结构的支座中。安装了升降梁和液压千斤顶,并使用千斤顶将模板和操作平台整体抬起。在制造过程中,所有负载(例如模板和操作平台)均承载在支撑杆上。具体而言,在达到指定强度后,整个设备将通过其自己的液压提升系统在支撑平台上滑动。放置模板后,将混凝土连续浇筑并连续工作。

4.4 滑式翻模施工

滑式翻模改善了旋转形式并增加了滑动模具的优点。塔式起重机的提升功能已针对液压千斤顶模具进行了改进。模板系统由七个部分组成:工作平台、千斤顶和提升模板、内部和外部吊架、模板系统、中线控制系统、防风支架和其他设施。工作原理如下:钢管内置在管体第一部分的混凝土部分中,支撑管用于攀爬线上,以在整个系统中提升模具和平台。模板达到2.25 m。在脱模过程中,使用附着在平台上的单轨货车将内模和外模与船坞本体分离,并紧贴在主机架上,使平台升起。调整模板的垂直度,并调整单轨托架和安装在模具上的花杆螺钉的水平,以完成模板行程的工作。

4.5 悬臂式模板施工

悬臂模板改善了三脚架的基本形状,其承载的载荷可以由特殊定位的节点固定和支撑,尤其是随着模板的增加。模板由背面主凹槽,模板,对角线夹和反向运动装置的8部分组成。悬臂模板系统由内置在体内的悬臂支撑。如果混凝土的浇筑强度符合要求,则将模板从混凝土表面移开。

5 中小跨径高墩施工工艺分析

随着中国交通网络的不断完善,公路建设过程中遇到的建设环境变得更加复杂。中短跨度的高墩施工以及小山区公路桥梁的建设已成为逐步影响高速公路建设的重要环节。因此,在施工过程中,建筑部门需要充分了解场地的地形、自然条件等要素,并严格遵守相关的施工技术,以提高中小跨径桥梁施工质量。

5.1 测量放样

在设计中小型桥梁的高度之前,建设部门需要充分了解现场的实际情况,技术人员需要测量诸如对接柱的结构线和中心线之类的参数,之后,保证控制柱结构的误差在10 mm以内,为以后的施工提供特定的施工标准。此外,支柱结构的混凝土应防滑,并应清除建筑区域的碎屑,以便以后进行施工。

5.2 加固工作

在加固工作过程中,桥墩的高度与可变横截面所需的主筋数量密切相关。由于桥墩的相对较高的结构高度,因此需要相对大量的主肋,这对结构和钢铁材料的稳定性和安全性能具有明显的不利影响。因此,有必要根据特殊情况仔细控制主筋的施加次数,以免在施工过程中可能出现安全隐患。采用钢筋接头,确保优质高墩结构,加强钢筋接头检查,确保钢筋接头的耐久性。检查期间若出现了连接处松动的现象,我们应该及时报告并在最短的时间内解决。

5.3 混凝土浇筑

(1)及时解决了模板安装问题,使模板的质量能够满足工程建设的要求,不会由于模板的缺陷而影响混凝土浇筑质量。

(2)在混凝土搅拌的情况下,混凝土搅拌必须严格按照设计方案的搅拌比进行,不符合质量标准的原料不得用于技术施工。

应该严格按照科学的设计方案进行混凝土的混合,充分了解原材料的性能,确保水灰比、坍塌度和其他相关的具体指标与设计要求保持一致。通常,应用分级铸造方法并且不间断铸造。不要试图在结构中形成冷缝,这会影响高底座墩柱的稳定性。在浇筑混凝土时,应始终考虑模板的稳定性和支撑。如果发生异常情况,我们必须及时停止之前的浇筑工作,解决此问题之后才可以继续施工。

5.4 工作缝施工

在混凝土的浇筑高度达到模板的顶部后,顶部附近的混凝土通常应抹平而保持光滑,并确定抹平的范围限定在2~3 cm处。在新旧混凝土之间的接口处形成了功能齐全的工作缝,宽度应保持在4 mm左右。混凝土接缝易于收缩,因此在首次安装混凝土后应进行清洁工作,以此保持整洁。同时,控制混凝土浇筑的时差。

6 结语

总而言之,由于社会主义市场经济的不断加速发展,中国的公路运输业取得了显著进步,高速公路是道路建设中最重要的要素,良好的建筑质量在整个行业的发展中起着重要的作用。道路建设,特别是在地形复杂的地区,应最大限度地满足路线线形这一设计需求,并减少由于深基坑、高堤和该地区自然环境而引起病害的可能性。强调与自然环境和谐相处,减小对自然环境的影响。中跨桥通常用于穿过深谷的路径。桥梁高墩是桥梁建设的主要组成部分。高墩施工的质量直接影响到整个桥梁的投资和建设工期,要高度重视。

参考文献:

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收稿日期:2020-05-27

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