高速公路薄壁空心高墩液壓滑模施工技術(shù)應(yīng)用

劉 彥 強(qiáng)

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

高速公路薄壁空心高墩液壓滑模施工技術(shù)應(yīng)用

劉 彥 強(qiáng)

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

分析了高速公路薄壁空心高墩在工程建設(shè)中的優(yōu)勢(shì)，從墩身模板設(shè)計(jì)與制作、安全技術(shù)、墩身施工三個(gè)角度出發(fā)，對(duì)薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)的施工進(jìn)行了闡述，并探討了薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)對(duì)工程建設(shè)的影響，指出該技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)、安全、高效的特點(diǎn)，可在同類工程中推廣應(yīng)用。

薄壁空心高墩，鋼模板，液壓，滑模

我國(guó)國(guó)土面積廣闊，境內(nèi)地質(zhì)情況復(fù)雜，而高速公路的建設(shè)必須依靠地表來(lái)進(jìn)行。如何規(guī)避地質(zhì)波動(dòng)給高速公路的使用帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)，一直是高速公路施工技術(shù)中的一大難題。薄壁空心高墩液壓滑模施工技術(shù)作為工程施工中的一種新技術(shù)，可以有效的減少地基不穩(wěn)等情況對(duì)高速公路造成的威脅，是現(xiàn)代高速公路建設(shè)中采用的一種切實(shí)可行的方法。

1 薄壁空心高墩

空心薄壁墩是薄壁墩中最為常見(jiàn)的類型。而薄壁墩根據(jù)其鑄造手段和形態(tài)，主要分為鋼筋混凝土薄壁墩、雙壁墩以及V形墩三類。就特點(diǎn)而言，薄壁墩在橫橋向的長(zhǎng)度與其他形式的墩并沒(méi)有不同，但是在縱橋向，薄壁墩的長(zhǎng)度卻變得較小。薄壁空心墩這一說(shuō)法是相對(duì)于厚壁空心墩而言，相比于厚壁空心墩，薄壁空心墩不僅可以減少材料的使用，而且可以減少橋墩自身的重量，與此同時(shí)，雙壁墩能有效的增加橋梁的剛度，減少主梁的支點(diǎn)負(fù)彎矩，使橋梁的美觀程度得以增加，V形墩更是可以間接的減小主梁的跨度，使得跨中彎矩減小。綜合而言，薄壁空心高墩在大橋的建設(shè)當(dāng)中更具有優(yōu)勢(shì)，所以在目前的一些公路大橋，尤其是大跨橋的建設(shè)中，普遍采用薄壁空心高墩的施工方法。

2 液壓滑模施工技術(shù)

液壓控制，是以有壓力液體為控制信號(hào)傳遞方式的控制，利用液壓技術(shù)構(gòu)成的控制系統(tǒng)即為液壓控制系統(tǒng)。完整的液壓系統(tǒng)是由五大部分構(gòu)成，這五大部分分別是能源裝置、執(zhí)行裝置、控制調(diào)節(jié)裝置、輔助裝置以及液體介質(zhì)。由于液壓系統(tǒng)傳遞動(dòng)力大、便于傳遞和配置，在工程建設(shè)中被廣泛的使用。在薄壁空心高墩的施工技術(shù)中，液壓就是傳遞動(dòng)力的最主要方式。

我國(guó)現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)工程中最為常見(jiàn)的方法一共有三種，分別是滑模施工法、爬模施工法和翻模施工法，在這三種方法中，滑模施工法的機(jī)械化程度最高、施工速度快、施工場(chǎng)地占用面積少，而且結(jié)構(gòu)整體性強(qiáng)，抗震性、安全性以及環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的綜合效益也比較高，所以在現(xiàn)代工程建筑中，滑模施工法運(yùn)用的最為普遍。大跨度的大橋一般都是建立在山巒溝壑之間，這樣的地方地質(zhì)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，為了保證工程的安全性，一般在施工時(shí)都會(huì)采用滑模施工法。所以在薄壁空心高墩的施工當(dāng)中，滑模法施工是最好的選擇。

3 薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)的施工

3.1 墩身模板設(shè)計(jì)與制作

在薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)的施工中，首先要做的就是墩身模板的設(shè)計(jì)和制作。薄壁空心高墩墩身的模板設(shè)計(jì)一般分為內(nèi)模設(shè)計(jì)和外模設(shè)計(jì)。

在外模設(shè)計(jì)中，一般為了保證墩身混凝土的外觀質(zhì)量，使其具備安全標(biāo)準(zhǔn)的承重，從而加快施工的進(jìn)度，所以墩身的外模設(shè)計(jì)為鋼模板。在外模設(shè)計(jì)完成后，則進(jìn)行模板制作。模板制作一般采用厚度為5 mm的鋼板，然后加勁骨架焊接而成。為了保證模板的完整性，施工平臺(tái)也要用鋼板進(jìn)行焊接。在模板制作中，對(duì)于制作的模板有一定要求，一般要求模板的單節(jié)高度為1.5 m，而且由6塊整體式大塊模板組拼形成。在外模的制作過(guò)程中，需要注意，同套模板之間必須全部用企口縫合加高強(qiáng)螺栓連接，避免在施工中出現(xiàn)模板縫合不嚴(yán)而導(dǎo)致的灌漿疏漏。

在內(nèi)模設(shè)計(jì)中，由于對(duì)外觀的要求較低，所以只要保證內(nèi)模的結(jié)構(gòu)尺寸符合建筑行業(yè)的慣用標(biāo)準(zhǔn)即可。在內(nèi)模的制作中，一般根據(jù)外模的要求，對(duì)內(nèi)模的組合鋼模進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)接合。著重強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在內(nèi)模的制作上，每個(gè)墩柱要制作2套，每套的單節(jié)高度與外模保持一致，高度統(tǒng)一為1.5 m，但是在內(nèi)模制作上，則不必再設(shè)接口模。圖1為空心薄壁高墩的設(shè)計(jì)圖。

3.2 安全技術(shù)

任何工程的施工，安全都是必須強(qiáng)調(diào)的問(wèn)題，在薄壁空心高墩的施工現(xiàn)場(chǎng)，安全當(dāng)然也不容忽視。為了保證工程的順利進(jìn)行，在墩身模塊設(shè)計(jì)與制作完成后，安全技術(shù)也必須一步到位。

首先在墩身施工前，對(duì)施工人員一定要進(jìn)行一次安全技術(shù)交底，使施工人員熟練地掌握鋼模板的施工和操作技術(shù)。對(duì)于鋼模板的布置和施工的工作程序，一定要按照規(guī)定進(jìn)行。對(duì)于拆模后的模板，一定要按照工程的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查，確定符合規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)才可進(jìn)入施工階段，避免發(fā)生意外。其次，在施工中，如果遇到澆筑空心段時(shí)，應(yīng)該盡量避免組合鋼模開(kāi)孔，一旦要開(kāi)，必須要用機(jī)具鉆孔。 其他的施工步驟，要嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行，確保施工中的安全。

3.3 墩身的工程施工

薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)施工，有其固定的流程。就步驟來(lái)說(shuō)，分為三步。

首先是鋼筋的制作與安裝。要保證墩身的質(zhì)量，鋼筋的制作與安裝非常重要，在這一步驟里需要注意三個(gè)問(wèn)題：

第一是鋼筋的選擇。鋼筋的質(zhì)量和混凝土的結(jié)合狀態(tài)將會(huì)直接影響墩身的質(zhì)量，所以在鋼筋選擇上，一定要嚴(yán)格按照國(guó)家工程質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行挑選。

第二是對(duì)整個(gè)墩身的質(zhì)量進(jìn)行預(yù)估，在選好鋼筋的基礎(chǔ)上對(duì)鋼筋布置的間距嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行鋼筋的安裝，在布置的時(shí)候，要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

第三步，在鋼筋安裝完成后自檢，自檢合格后報(bào)監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，檢查合格后才能進(jìn)行下一步。

其次就是模板的吊裝。模板的吊裝是整個(gè)工程的關(guān)鍵性工作，所以模板吊裝要做好兩方面的工作。首先是工程施工人員的培訓(xùn)。吊裝工作需要的操作要求比較高，沒(méi)有熟練地操作人員無(wú)法保證模板對(duì)接準(zhǔn)確無(wú)誤的進(jìn)行，而一旦模板對(duì)接出現(xiàn)問(wèn)題，就會(huì)影響下一步的混凝土澆筑。所以對(duì)操作人員的技術(shù)和熟練程度要求嚴(yán)格。其次是對(duì)于塔吊設(shè)備的檢查。吊裝工作全部由塔吊進(jìn)行，所以對(duì)于塔吊的工作性能以及適應(yīng)強(qiáng)度在事先要做好充分的檢查，避免在工作過(guò)程中出現(xiàn)意外。

最后就是墩身混凝土的澆筑?；炷翝仓@一環(huán)節(jié)，采用的是滑模法，在澆筑時(shí)要注意三點(diǎn)：

首先是澆筑的準(zhǔn)備工作。在澆筑混凝土之前，對(duì)混凝土配比進(jìn)行檢查，使其達(dá)到工程質(zhì)量安全標(biāo)準(zhǔn)的要求，然后是調(diào)整整個(gè)澆筑過(guò)程中的合作方案。在澆筑過(guò)程中，有澆筑工作和模板液壓滑升工作，所以要協(xié)調(diào)工作進(jìn)度，使其步調(diào)一致，用最大的契合度完成混凝土澆筑。

其次就是澆筑工作。在澆筑時(shí)，要一邊進(jìn)行混凝土澆筑，一邊進(jìn)行模板液壓滑升，以此保證混凝土與事先布置的鋼筋達(dá)到完美的結(jié)合，增加墩身的安全性。

最后是在澆筑完成后，要對(duì)墩身混凝土的結(jié)合狀況進(jìn)行時(shí)時(shí)檢查，確保凝結(jié)效果，一旦有問(wèn)題，要及時(shí)進(jìn)行處理，做好補(bǔ)救措施。

4 薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)對(duì)于工程建設(shè)的影響

4.1 積極影響

薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)在工程的應(yīng)用中產(chǎn)生了積極地影響。

首先，突破了地質(zhì)難題。我國(guó)地質(zhì)狀況復(fù)雜，青藏高原的高原凍土，云貴高原的山林丘壑、西北荒漠的沙石地質(zhì)，還有江南水鄉(xiāng)的高水分土壤，都是高速公路建設(shè)中的難題。薄壁空心高墩這一施工技術(shù)，通過(guò)構(gòu)建大跨度大橋的形式，有效的解決地質(zhì)問(wèn)題給工程建設(shè)帶來(lái)的難題，打開(kāi)了高速公路建設(shè)的新局面。

其次，就工程造價(jià)本身而言，薄壁空心高墩由于材料的節(jié)省，其造價(jià)成本有相應(yīng)的降低，這與我國(guó)目前發(fā)展的低耗能、高效益的經(jīng)濟(jì)模式相適應(yīng)，換言之，薄壁空心高墩工程施工技術(shù)符合我國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向。

最后，就是薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)的安全性能較高，這對(duì)于提高我國(guó)高速公路的工程質(zhì)量、延長(zhǎng)我國(guó)高速公路的使用周期、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)、減少投入成本具有重大意義。

4.2 消極影響

就薄壁空心高墩液壓滑模技術(shù)而言，本身難度系數(shù)較高，所以利用此技術(shù)施工難度大，這是此技術(shù)最大的弊端。此技術(shù)一般用來(lái)解決地質(zhì)情況較為復(fù)雜區(qū)域內(nèi)的大跨度大橋的建設(shè)，所以實(shí)用性還存在著一些欠缺。

5 結(jié)語(yǔ)

在高速公路特大橋空心薄壁高墩施工中，采用滑模施工墩身能取得良好的效果，能節(jié)省大量的周轉(zhuǎn)材料，具有施工成本低，施工速度快的特點(diǎn)，此技術(shù)在高速公路道路橋梁工程建設(shè)中的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。

[1] 游元明.淺談翻模施工技術(shù)在高速公路變截面空心薄壁高墩施工中的應(yīng)用.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(12):61.

[2] 周登燕,方銀明.薄壁空心高墩液壓滑模施工技術(shù).公路,2011(10):102-106.

[3] 楊小珠.薄壁空心高墩液壓滑模施工技術(shù).黑龍江交通科技,2012(6):100.

[4] 賈圣東,李 偉.液壓滑模施工技術(shù)在高墩薄壁、多跨橋梁中的應(yīng)用.中國(guó)水運(yùn)(下半月),2013(6):257-258.

[5] 雷小磊,趙建明.矩形薄壁空心高墩施工技術(shù)在橋梁工程中的應(yīng)用.華東公路,2015(1):61-63.

On application of thin-wall hollow high pier hydraulic sliding model on expressways

Liu Yanqiang

(ShanxiNo.2RoadandBridgeEngineeringCo.,Ltd,Linfen041051,China)

The paper analyzes the advantages of the thin-wall hollow high pier hydraulic sliding model on expressways in the engineering construciton, illustrates its construction for the pier model design and manufacturing, safety technique, and pier construction, explores its influence on the engineering construction and points out it is economical, safe and effective. It can be applied and promoted in similar engineering.

thin-wall hollow high pier, steel form, hydraulic pressure, sliding model

2015-09-18

劉彥強(qiáng)(1979- )，男，工程師

1009-6825(2015)33-0172-02

U445

A