桥梁施工中液压滑模施工技术的应用分析

2024-01-31 07:17程召华
运输经理世界 2023年36期
关键词:墩身滑模桥墩

程召华

(江西省景德镇市公路事业发展中心,江西景德镇 333000)

0 引言

桥梁建设一直以来都是基础设施领域的重要组成部分,不仅关系到交通运输的便捷性,也关乎国家经济的发展。在桥梁建设领域,施工技术一直都是一个备受瞩目的话题,因为它关系到工程的质量、进度和成本。随着科技的不断发展和创新,桥梁施工技术也在不断演进,以便更好地满足工程建设的需求。近年来,液压滑模施工技术作为桥梁建设领域的一项重要技术,受到广泛应用。该技术施工效率高、工程质量稳定、对环境影响小等,逐渐成为桥梁建设的重要选择之一。但是液压滑模施工技术在桥梁施工中还存在系统操作步骤、技术应用要求严格等问题,因此,对液压滑模施工技术具体应用情况进行分析,以掌握技术的操作重难点,为桥梁工程开展奠定基础。

1 液压滑模施工技术分析

液压滑模系统在桥梁工程中起到至关重要的作用。该系统由多个组成部分构成,其核心原理是通过液压力将整个桥墩或其他结构体往上滑动,实现垂直的提升作业。液压滑模系统通常包括以下几个主要组成部分:一是围圈结构。围圈是一个环形的框架,通常位于桥墩的下部,用于支撑整个液压滑模系统。它不仅提供结构的稳定性,还承载施工过程中所需的垂直负载。二是滑模梁。滑模梁是一个水平横跨在桥墩上的梁,通常由钢结构构成。它起到支撑和固定液压千斤顶的作用,确保液压力能够均匀地传递到桥墩上。三是液压千斤顶。液压千斤顶是液压滑模系统的核心部件,通过液压力将桥墩或其他结构体往上推升。这些千斤顶通常布置在滑模梁的下部,以均匀分布负荷,并确保提升作业的平稳进行。四是液压泵站。液压泵站是液压滑模系统的动力源,它通过液压油将力传递到液压千斤顶,实现提升作业。液压泵站通常包括油箱、液压泵、换向阀、控制台等组件,用于控制和调节液压力的产生和分配。五是控制系统。控制系统用于监控和调节液压滑模系统的运行。操作员可以通过控制台或遥控装置来控制千斤顶的升降,确保提升过程的安全和精确。液压滑模系统的工作原理是,即液体在封闭的容器中传递的压力是均匀的。当液压泵站向液压千斤顶提供高压液体时,液体在千斤顶的活塞上施加压力。这个压力会传递到液压千斤顶下方的围圈和滑模梁上,导致整个液压滑模系统向上推升。施工时控制液压泵站的液压油的供应,可以实现液压千斤顶的升降,从而控制桥墩或其他结构体的提升高度和速度[1]。

2 工程概况

某桥梁工程的总长度为1.5km,在满足现场施工要求的前提下,该桥梁的水上墩身结构采用钢筋混凝土分离式矩形薄壁空心墩的设计和施工方案。具体而言,26#~46#桥墩的平面尺寸为6.4m×4.0m。这些桥墩在底部和顶部各有约4m 和2m 的实心结构,而中间则采用空心段设计。在上下结构的2m 高度位置,桥墩采用倒角变截面的设计,使墩身结构逐渐从1.2m 的壁厚过渡到0.7m 的壁厚,而中间部分的壁厚保持在0.7m。用于制作这些墩身结构的混凝土达到C40 的标准,并且受力钢筋采用φ32mm 的Ⅱ级钢筋。

3 桥梁施工中液压滑模施工技术应用分析

3.1 液压滑模工艺方案

考虑到实际施工现场的需要,采用液压滑模技术来完成墩身结构的建设。在施工过程中,每一节墩身结构的浇筑高度被控制在4m,同时对于变截面与墩顶的部位进行改进和调整,以确保施工的顺利进行。液压滑模技术的动力来源是一台电动机,该电动机通过驱动油泵来提供所需的动力。液体油通过转向阀、截止阀、分油器等系统被输送到千斤顶,从而提供施工所需的动力。在持续供油的操作中,千斤顶活塞不断地压缩和复位,使千斤顶能够逐步滑升,从而完成墩身结构的建设[2]。

3.2 墩身首节施工

墩身结构的第一节采用实心段形式,高度4m,首次浇筑采用全面支模的方法,然后进行滑模架的安装工序,在施工的阶段要确保支架搭设、模板安装,还有钢筋焊接程序处于一个连贯的状态,在操作时要使用混凝土或者垫板,在基础结构上进行固定,确保整体施工的稳定性。采用φ48 钢管支架进行周边支架搭设,支架间距为80cm×800cm×80cm,顶部标高为+4m。支架搭设完毕后,进行现场检查和验收,以确保模板安装质量合格。

随后,按照设计方案的要求进行测量放线,并且针对承台结构表面位置要采用固定模板铁件进行安装,使其达到结构的施工标准需求。中间模板浇筑阶段采取φ25 光圆钢筋制作的拉伸螺杆,主要用于承受模板外侧浇筑作业的力。通过精确的数据计算,确定安装位置,然后进行螺栓调整,以满足模板安装的要求。

模板安装完成之后需要即刻安排钢筋焊接以及绑扎工作,该环节要按照设计方案要求执行,确保各个结构部位的尺寸准确,精度符合标准,形成合格的钢筋骨架。验收工序完毕之后,要进行混凝土的浇筑施工,在该工程施工阶段主要采用商品混凝土,材料充足且质量符合工程标准。施工采用分层浇筑方式,每层混凝土结构厚度为20cm,逐层向上浇筑。浇筑完成后,进行振捣处理,主要使用φ50 振捣棒插入混凝土结构内,按照工艺技术标准操作,避免漏振和过振等问题。振捣工序完成之后,待混凝土强度达到规范要求即可进行脱模,施工安排技术人员将养护剂喷洒在混凝土表面,然后采用塑料薄膜进行包裹,确保混凝土处于一个稳定的养护状态[3-4]。

3.3 滑架安装

3.3.1 准备工作

开展滑模系统组装施工之前,需要根据实际情况,保证桥墩的首节混凝土已经满足强度规范要求,这是进行滑模施工的前提条件。现场准备包括多个方面,具体如下:

首先,需要对施工现场进行彻底清理,清除可能影响施工的障碍物和杂物。

其次,根据滑模施工方案,布置运输通道,以确保各种构件能够顺利进入施工现场。

再次,需要设置必要的基础设施,如供水和供电设备,以支持施工需要。在准备工作完成后,根据现场施工布置图,施工人员需要把模板提升架、围圈、平台桁架、支撑杆的中心构件放样出来,以确保它们的位置和方向符合设计要求。同时,准备好必要的测量仪器和组装工具,以便在施工过程中进行精确的测量和组装工作。

最后,对现场所使用的各个构件进行涂漆处理,该步骤能够保护构件表面防止腐蚀和损坏,从而延长其使用寿命[5]。

此外,通过统一的管理和指挥,确保施工过程中各项工作有序进行,可以提高工作效率,降低施工风险。

3.3.2 滑架安装分为后场拼装和现场拼装

第一步:后场拼装。在该阶段,需要进行滑模系统的展开架体拼装以及模板与液压滑升结构的安装工作。这个过程涉及机械设备的吊装,并采用模块化的方式进行安装,以快速完成现场的安装工作,加快施工进度,满足施工要求。在架体拼装过程中,根据试验要求进行墩身的操作。当相关试验工作完成之后,就安排施工人员将模板拆卸调离施工现场,而后进行滑升牛腿梁、滑升挂钩与相关架体的连接工作,使其能够形成一个整体的结构。同时,进行模板的拼装工作,包括内外模板的组装以及内模施工平台的拼装等[6-7]。

完成所有拼装工作后,按照技术要求对各个模板结构进行质量检查,以确保其尺寸精度符合工程标准。液压滑升系统主要由多个结构组成,其中有围圈结构、滑升系统结构、千斤顶、控制台油泵等。在拼装施工过程中,要严格地对每一个结构进行分析,并做好性能的检查,查看是否符合拼装施工要求。

相关工序完成之后,就需要安排施工人员拆除连接千斤顶以及油泵车的油管,将它们运送到墩位上,并开始进行首节墩身的安装工作。这个过程需要密切配合和严格执行规范技术要求,以确保安装工作的质量和安全[8]。

第二步:现场拼装。按照要求进行水上拼装施工,大部分的桥墩位于水中,少数位于河岸中。在现场拼装中,需要将各个部件组装成整体结构,确保模板的安装达到标准要求。首先,在现场搭建临时组装平台,并设置垂直基础设施,在进行内圈安装施工的过程中,需要按照工艺规范进行操作,当内圈工序安装完毕之后进行外围圈的安装施工,两个工序安装完毕后即可开展钢筋的绑扎作业,同时进行预埋件的胎模安装。一般而言,模板的安装工序包含平台、悬架支架结构、平台铺板以及操作平台的相关安全栏等,在施工的阶段中需要做好相关系统的连接,确保整体结构系统的稳定运行。在施工过程中,对现场情况进行观察,并进行现场检查和控制[9]。随后,进行液压系统的检查,确保其符合要求,然后将其插入支承杆内,模板安装允许偏差值见表1。

表1 滑模安装允许偏差值对比分析

3.3.3 滑模施工

滑模组装工作结束后,经过检查验收符合标准,开始进行滑模施工,具体步骤如图1 所示。

图1 滑模施工工艺

3.3.4 滑模施工关键点

(1)钢筋和预埋件

进行钢筋焊接以及钢筋绑扎作业的阶段中,需要要求技术人员确保混凝土浇筑与模板的滑升高度处于一致的状态,都按照4m 的标准进行定制,以满足现场施工要求。在提升架的上部设置竖向钢筋定位支架结构,以确保结构层次的精确对齐。当钢筋焊接工序以及绑扎工序完毕之后,需要进行拉结筋的定位处理,针对该项工序,安排施工人员做好预埋件的数量型号等参数的检查,以确保精度满足工程的标准要求,从而保证现场施工能够顺利进行。

(2)混凝土

墩身混凝土输送,通常采用两套泵管进行输送作业,将混凝土材料直接输送到施工位置。泵管附着在塔吊上,通过泵管的布置,确保混凝土能够准确地注入桥墩的结构中。在混凝土浇筑环节,主要是通过使用分层浇筑的施工方式以及分层振捣的方式进行施工,在具体操作阶段,要求技术人员按照墩柱壁体四周逐渐进行操作。每一层的浇筑厚度通常为30~40cm,并且在浇筑后会插入φ50 的振捣棒进行处理,以确保混凝土的密实性达到工程标准。振捣工作结束后,对混凝土结构进行养护施工,通常会在表面喷洒一层养护剂,以保持混凝土的湿润状态,有助于强度的提升和结构性能的改善。随着施工的进行,上述工序将会不断地重复,逐一浇筑至墩顶,并进行墩顶和垫石结构的浇筑施工[10]。

4 结语

综合以上分析,在桥梁工程施工阶段采用液压滑模施工技术在一定的程度上保障了工程的整体效果。该技术的应用使现场施工变得更加便捷,有效地缩短工程的工期,通常可以节约大约10d 的时间,同时还能降低项目的建设成本,提高项目的经济效益。此外,液压滑模技术的应用能确保施工现场的安全性和稳定性,使其符合工程建设标准。今后,仍然需要重视液压滑模技术研究,积极采取先进的智能化设备配合施工,确保桥梁工程项目稳定进行。

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