道路桥梁百米高墩群施工技术
日期：2017-7-17 16:20:41 点击：
1•关键技术
高墩群施工的关键技术主要有组合截面高墩翻模施工技术，高墩群施工机械设备的配套及布置技术，百米墩身线性控制技术等。
1． 1 组合式翻模施工技术
(1) 组合式翻模的结构。滹沱河特大桥主墩柱外侧钢模面板采用 δ － 6 mm 厚 Q235A 钢板，边框采用 12 × 100 mm 钢板，竖肋采用［8#槽钢，间隔 300mm; 横肋采用 8mm 扁钢，间距 400 mm，背楞采用 2［12b 槽钢，间距 1 250 mm; 四角设置固定支架，支架上穿 φ20 精扎螺纹钢，用来调整墩身竖直坡度及截面尺寸。
(2) 翻模施工的施工方法。首先墩柱下部施工时将 10 m 侧大钢模的三块用栓接的方式连接到一起 ，形成10 × 2 ． 25 m的整体大钢模使用，同样将9 ． 65 m 侧的三块用栓接的方式连接到一起 ，形成9． 65 × 2． 25 m 的整体大钢模使用。共投入 3 节模板进行下部墩柱施工。
(3) 墩群模板统筹使用。本项目共计 30 m 以上高墩 26 个，高墩模板统一设计，主墩左右幅两墩各配套 4 节模板，其余墩柱根据墩柱结构分别按每个 1． 3 套配备，全桥结合工期要求共投入 17． 5 套模板。每个桥墩( 一个桥墩 2 个薄壁墩身) 1． 3 套模板( 4 节) ，每节 2． 25 m，一个循环浇筑混凝土 4． 5 m，正常情况下 4． 5 d 一个循环，每墩每日可推进 1 m。主墩左右幅 4 个墩柱配备一台混凝土输送泵，全桥配备 4 ～ 5 台混凝土罐车。
(4) 组合式翻模的优点。翻模施工不仅施工操作简单，周期短可以保证工程进度，而且在拆除模板之后可以有效的对砼外观进行修复处理，保证工程质量，在施工过程中能够提供安全的操作平台，达到安全文明施工的效果。
1．2 高墩施工机械设备的选择及布置
设备现场布置首先考虑安全因素，将塔吊放置在左右幅墩柱中间，减少吊距的同时便于塔吊扶墙的安装，保证塔吊安全性。电梯安装在墩柱外侧利用扶墙固定在墩柱上，顺着墩柱施工逐渐加高，与塔吊、混凝土输送泵分离独立设置。输送泵根据施工进度配置，基本两墩位四个墩柱配备 1 个 HBT80c型输送泵，全桥设置一个备用输送泵。主墩外其他墩柱采用 TCT5010 型塔吊，墩柱之间搭设人行爬梯作为作业人员上下通道。模板及钢材垂直提升采用塔吊进行，施工过程中如塔吊过忙，优先保证钢材及其它机具的提升，模板的翻升采用手拉葫芦配合塔吊进行。箱内作业人员利用附着于内模背面的角钢临时铺设木板作为内施工平台进行作业。本工程地形复杂、环境恶劣，设备选型合理、布置科学，有效的提高生产效率，解决了高墩施工垂直运输及安全防护的难题。
1．3 墩身线性控制
在墩身施工中需针对不同情况采取相应的处理措施。在测量控制中确定一个基准温度和基准时间，以消除温度变形对墩身成型精度的影响。风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的，为此采用刚度大的模板以提高模板整体的抗弯、抗扭强度; 在施工作业平台不偏载偏压，在墩身砼浇筑时，混凝土从四边均衡下料，以防止混凝土出现偏压，造成模板倾斜。
1．4 墩柱的垂直度控制
在墩身第一次混凝土浇筑前，先在承台上每个薄壁的四个角距墩身 70 cm 的地方各布一点，以该四点作为该薄壁施工的控制点，控制点是经精密定位测量确定。模板较正时，将激光铅准仪分别安置在这四个控制点上，在墩顶工作平台上安设激光接收靶，能显示光斑并捕捉斑心，并以此控制墩身的垂直度。该方法操作简单快速，并且精度高。
1．5 高墩施工的监测技术
本桥对高墩主要进行了承台沉降观测，桥墩标高、位移及倾斜度的观测，桥墩温度及应力检测。
(1) 为了使成桥后桥面标高与设计标高相吻合，在桥墩及主梁悬臂施工过程中必须对承台沉降进行观测，以合理确定桥墩墩顶标高。
(2) 现场在桥墩的中部和墩顶处共布置 4 个观测截面，在每个观测截面的顺桥向桥墩外测测点位置处贴反光片，配合全站仪进行桥墩的变位观测。
(3) 为保证大桥施工达到设计要求内力状态和线形，必须对结构实际温度进行实地监测。空心薄壁墩体内温度在截面上的分布情况，采用在墩柱上预埋传感器进行观测。
2· 发现、发明及创新点
(1) 采用分块加工的组装式模板翻模施工工艺，减少了施工投入及管理成本。具有施工难度小，组装灵活多变，适合多种结构形式，组织简单的特点，为本施工技术中的创新点，既节约了成本，又节省了工期。
(2) 施工监控较为常见，为了保证施工过程中桥墩截面应力分布、变形都处于安全合理的范围内，本桥对高墩主要进行了承台沉降观测，桥墩标高、位移及倾斜度的观测，桥墩温度及应力检测。但将监控技术用于高墩施工通过监控高墩的应力、应变以及温度变化来指导施工及时纠偏是本桥的创新点。
3· 经济效益
翻模投入仅考虑自身重量模板 + 模板外侧作业平台的重量; 爬模除模板及操作平台外需要成套液压设备。滑模除模板及作业平台外需要提升架及千斤顶等提升系统，可见翻模投入是最小的。三种工艺施工进度相差不大，但本桥结构变化较多翻模可节省滑模、爬模拆除改装的时间，截面变化 3 次每次拆除改装均不少于 10 天。另外使用组装式翻模可节约模板二次加工费用投入，将墩柱大钢模改装成梁部模板，可较大程度上节约悬臂浇筑模板的费用投入。
4 ·结语
依托滹沱河特大桥工程，开展对桥梁高墩群施工技术的系统研究，总结出了一整套适合于超高墩快速、高效、优质施工的翻模板施工技术。可以为今后类似桥梁的设计、施工、监控提供宝贵的施工经验，并对高墩大跨径桥梁的发展及重丘沟壑地区选择合理的桥型提供帮助，对促进高等级公路在山岭地区的发展有重要意义。
高墩群施工的关键技术主要有组合截面高墩翻模施工技术，高墩群施工机械设备的配套及布置技术，百米墩身线性控制技术等。
1． 1 组合式翻模施工技术
(1) 组合式翻模的结构。滹沱河特大桥主墩柱外侧钢模面板采用 δ － 6 mm 厚 Q235A 钢板，边框采用 12 × 100 mm 钢板，竖肋采用［8#槽钢，间隔 300mm; 横肋采用 8mm 扁钢，间距 400 mm，背楞采用 2［12b 槽钢，间距 1 250 mm; 四角设置固定支架，支架上穿 φ20 精扎螺纹钢，用来调整墩身竖直坡度及截面尺寸。
(2) 翻模施工的施工方法。首先墩柱下部施工时将 10 m 侧大钢模的三块用栓接的方式连接到一起 ，形成10 × 2 ． 25 m的整体大钢模使用，同样将9 ． 65 m 侧的三块用栓接的方式连接到一起 ，形成9． 65 × 2． 25 m 的整体大钢模使用。共投入 3 节模板进行下部墩柱施工。
(3) 墩群模板统筹使用。本项目共计 30 m 以上高墩 26 个，高墩模板统一设计，主墩左右幅两墩各配套 4 节模板，其余墩柱根据墩柱结构分别按每个 1． 3 套配备，全桥结合工期要求共投入 17． 5 套模板。每个桥墩( 一个桥墩 2 个薄壁墩身) 1． 3 套模板( 4 节) ，每节 2． 25 m，一个循环浇筑混凝土 4． 5 m，正常情况下 4． 5 d 一个循环，每墩每日可推进 1 m。主墩左右幅 4 个墩柱配备一台混凝土输送泵，全桥配备 4 ～ 5 台混凝土罐车。
(4) 组合式翻模的优点。翻模施工不仅施工操作简单，周期短可以保证工程进度，而且在拆除模板之后可以有效的对砼外观进行修复处理，保证工程质量，在施工过程中能够提供安全的操作平台，达到安全文明施工的效果。
1．2 高墩施工机械设备的选择及布置
设备现场布置首先考虑安全因素，将塔吊放置在左右幅墩柱中间，减少吊距的同时便于塔吊扶墙的安装，保证塔吊安全性。电梯安装在墩柱外侧利用扶墙固定在墩柱上，顺着墩柱施工逐渐加高，与塔吊、混凝土输送泵分离独立设置。输送泵根据施工进度配置，基本两墩位四个墩柱配备 1 个 HBT80c型输送泵，全桥设置一个备用输送泵。主墩外其他墩柱采用 TCT5010 型塔吊，墩柱之间搭设人行爬梯作为作业人员上下通道。模板及钢材垂直提升采用塔吊进行，施工过程中如塔吊过忙，优先保证钢材及其它机具的提升，模板的翻升采用手拉葫芦配合塔吊进行。箱内作业人员利用附着于内模背面的角钢临时铺设木板作为内施工平台进行作业。本工程地形复杂、环境恶劣，设备选型合理、布置科学，有效的提高生产效率，解决了高墩施工垂直运输及安全防护的难题。
1．3 墩身线性控制
在墩身施工中需针对不同情况采取相应的处理措施。在测量控制中确定一个基准温度和基准时间，以消除温度变形对墩身成型精度的影响。风力、机械振动和施工偏载对墩身轴线的影响是随机的、无序的，为此采用刚度大的模板以提高模板整体的抗弯、抗扭强度; 在施工作业平台不偏载偏压，在墩身砼浇筑时，混凝土从四边均衡下料，以防止混凝土出现偏压，造成模板倾斜。
1．4 墩柱的垂直度控制
在墩身第一次混凝土浇筑前，先在承台上每个薄壁的四个角距墩身 70 cm 的地方各布一点，以该四点作为该薄壁施工的控制点，控制点是经精密定位测量确定。模板较正时，将激光铅准仪分别安置在这四个控制点上，在墩顶工作平台上安设激光接收靶，能显示光斑并捕捉斑心，并以此控制墩身的垂直度。该方法操作简单快速，并且精度高。
1．5 高墩施工的监测技术
本桥对高墩主要进行了承台沉降观测，桥墩标高、位移及倾斜度的观测，桥墩温度及应力检测。
(1) 为了使成桥后桥面标高与设计标高相吻合，在桥墩及主梁悬臂施工过程中必须对承台沉降进行观测，以合理确定桥墩墩顶标高。
(2) 现场在桥墩的中部和墩顶处共布置 4 个观测截面，在每个观测截面的顺桥向桥墩外测测点位置处贴反光片，配合全站仪进行桥墩的变位观测。
(3) 为保证大桥施工达到设计要求内力状态和线形，必须对结构实际温度进行实地监测。空心薄壁墩体内温度在截面上的分布情况，采用在墩柱上预埋传感器进行观测。
2· 发现、发明及创新点
(1) 采用分块加工的组装式模板翻模施工工艺，减少了施工投入及管理成本。具有施工难度小，组装灵活多变，适合多种结构形式，组织简单的特点，为本施工技术中的创新点，既节约了成本，又节省了工期。
(2) 施工监控较为常见，为了保证施工过程中桥墩截面应力分布、变形都处于安全合理的范围内，本桥对高墩主要进行了承台沉降观测，桥墩标高、位移及倾斜度的观测，桥墩温度及应力检测。但将监控技术用于高墩施工通过监控高墩的应力、应变以及温度变化来指导施工及时纠偏是本桥的创新点。
3· 经济效益
翻模投入仅考虑自身重量模板 + 模板外侧作业平台的重量; 爬模除模板及操作平台外需要成套液压设备。滑模除模板及作业平台外需要提升架及千斤顶等提升系统，可见翻模投入是最小的。三种工艺施工进度相差不大，但本桥结构变化较多翻模可节省滑模、爬模拆除改装的时间，截面变化 3 次每次拆除改装均不少于 10 天。另外使用组装式翻模可节约模板二次加工费用投入，将墩柱大钢模改装成梁部模板，可较大程度上节约悬臂浇筑模板的费用投入。
4 ·结语
依托滹沱河特大桥工程，开展对桥梁高墩群施工技术的系统研究，总结出了一整套适合于超高墩快速、高效、优质施工的翻模板施工技术。可以为今后类似桥梁的设计、施工、监控提供宝贵的施工经验，并对高墩大跨径桥梁的发展及重丘沟壑地区选择合理的桥型提供帮助，对促进高等级公路在山岭地区的发展有重要意义。
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