橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)分析

摘 要：深入分析橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)實際應(yīng)用效果，探討其在結(jié)構(gòu)強度、施工時間、成本、材料利用、施工精度以及環(huán)境可持續(xù)性等方面優(yōu)勢。通過實地考察、數(shù)據(jù)收集和對比分析的方法，對采用液壓爬模技術(shù)建造橋梁高墩項目進(jìn)行深入研究。采用液壓模具技術(shù)建造橋墩結(jié)構(gòu)強度顯著提高，抗壓強度相比傳統(tǒng)施工方法提高20%，液壓爬模技術(shù)通過自動化和機械化操作，平均每個橋墩的施工時間縮短30%，總體施工成本降低25%。該技術(shù)可有效提高混凝土利用率，減少浪費，橋墩的耐久性也得到顯著提升，預(yù)計延長20年使用壽命。橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)在結(jié)構(gòu)強度、施工時間、成本、材料利用、施工精度以及環(huán)境可持續(xù)性等方面均顯示出顯著的優(yōu)勢，該技術(shù)為高質(zhì)量、耐用橋墩建設(shè)提供理想選擇，特別適用于需要長期穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)設(shè)施項目。

關(guān)鍵詞：橋梁高墩；液壓爬模；施工技術(shù)

中圖分類號：U45" " " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號：2096-6903（2025）02-0016-03

0 引言

在橋梁工程中，高墩是承載橋面荷載的重要支撐結(jié)構(gòu)，其施工質(zhì)量直接關(guān)系到橋梁的安全穩(wěn)定和使用壽命，傳統(tǒng)高墩施工方式存在著施工周期長、效率低、安全風(fēng)險大等問題，亟待尋找新的施工方法提高施工效率和質(zhì)量。液壓爬模技術(shù)作為一種先進(jìn)高墩施工技術(shù)，具有精準(zhǔn)、高效、安全等特點，已在許多橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。通過液壓爬模設(shè)備的精準(zhǔn)控制和自動化操作，可實現(xiàn)高墩快速爬升，有效減少人力成本和施工周期。

1 橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)分析

遂川至大高速公路C1標(biāo)段起始于K297+400的位置，沿途經(jīng)過崇義縣內(nèi)的鉛廠鎮(zhèn)以及西峰村的蕉坑，穿越整個崇義縣之后，繼續(xù)前行進(jìn)入大余縣的浮江鄉(xiāng)坑尾，途徑下南村，最終在K311+700的位置結(jié)束。全段路程共計14.3 km，整體走向為北-南。路線覆蓋的區(qū)域主要是贛州市的崇義縣鉛廠鎮(zhèn)以及大余縣浮江鄉(xiāng)。

遂大高速C1標(biāo)合同段內(nèi)高橋林立，均為高架橋，其中坑尾高架橋、塘下2號高架橋、山南高架橋、長燕高架橋、馬蹄高架橋及楊屋高架橋墩身為實心墩和空心薄壁墩，高架橋橋位地處剝蝕低丘陵山谷，間跨丘間溝谷地貌，地形起伏較大，墩身較高，需采用液壓爬模系統(tǒng)施工。

2 高墩液壓爬模施工技術(shù)應(yīng)用流程

2.1 施工前的準(zhǔn)備工作

施工初期，施工現(xiàn)場必須進(jìn)行徹底清理、平整，為高墩施工提供穩(wěn)定的基礎(chǔ)。然后進(jìn)行全面的現(xiàn)場檢查，驗證現(xiàn)場是否符合安全和施工要求，將模板設(shè)置在高墩指定位置，正確對齊并保持其穩(wěn)定性。必須對液壓系統(tǒng)進(jìn)行測試，控制模板運動等功能。混凝土配合比應(yīng)按照強度和稠度規(guī)范準(zhǔn)備。必須實施安全措施，如提供個人防護裝備、設(shè)立路障和制定應(yīng)急計劃，優(yōu)先考慮工人和公眾的福祉，與包括工程師、承包商和項目經(jīng)理在內(nèi)的利益相關(guān)者進(jìn)行有效溝通和協(xié)調(diào)。

在澆筑混凝土之前，對液壓模具的各個部分進(jìn)行精確調(diào)整，以確保能夠均勻地分布和支撐即將澆筑的混凝土。澆筑過程中，需要密切監(jiān)控混凝土的流動性和均勻性，以確保每個部分都充分填充并達(dá)到預(yù)期的強度。可以使用特殊的設(shè)備和技術(shù)，如振動棒，來確保混凝土中的氣泡被排出，從而增強結(jié)構(gòu)的密實性和耐久性[1]。

2.2 施工過程分析

利用起重機或其他吊裝設(shè)備將模板定位在高墩指定位置，模板必須正確地對齊和固定橋墩結(jié)構(gòu)的準(zhǔn)確建造，液壓系統(tǒng)用于控制模板運動和位置。允許在施工過程中碼頭結(jié)構(gòu)按照設(shè)計規(guī)范建造進(jìn)行精確的調(diào)整，模板到位并調(diào)整好后，將混凝土配合比倒入模板，混凝土必須適當(dāng)混合和澆筑，確保模板完全和均勻。混凝土澆入模板后，用振動設(shè)備或其他工具進(jìn)行壓實整平，有助于消除氣泡，混凝土在模板內(nèi)的均勻分布，保留混凝土養(yǎng)護，并在模板內(nèi)固定一段時間，使得混凝土在模板被移除之前就獲得強度和穩(wěn)定性。

混凝土固化后，小心拆除模板，露出已完成高墩結(jié)構(gòu)。模板可拆下，移到下位置進(jìn)行進(jìn)一步施工，任何額外的收尾工作，如油漆或密封碼頭結(jié)構(gòu)，確定高橋墩的耐久性和美學(xué)吸引力，在整個施工過程中，進(jìn)行質(zhì)量控制檢查和檢查，高墩滿足安全和結(jié)構(gòu)的要求，任何缺陷或問題都要及時解決，保持結(jié)構(gòu)完整性[2]。

利用起重機或吊裝設(shè)備將模板提升至高墩指定位置，誤差控制在±5 mm以內(nèi)。模板在定位后，與高墩的軸線偏差不超過2 mm，水平偏差不超過1 mm，使用螺栓和夾具進(jìn)行固定，模板穩(wěn)固不晃動。液壓系統(tǒng)工作壓力設(shè)定為15 MPa，模板在吊裝和定位過程中要平穩(wěn)運動。嚴(yán)格配比混凝土，設(shè)計強度為C40，水灰比為0.45，砂率為35%，每次澆筑高度不超過3 m，每層澆筑完成后等待20 min再進(jìn)行下一層澆筑，混凝土充分固結(jié)。再使用振動棒進(jìn)行壓實整平，振動時間每層不少于2 min，混凝土內(nèi)部無氣泡且分布均勻，混凝土澆筑完成后，進(jìn)行為期7 d保濕養(yǎng)護，混凝土強度穩(wěn)定增長。養(yǎng)護期間，環(huán)境溫度控制在5～35℃，濕度保持在80%以上。在混凝土達(dá)到設(shè)計強度的80%以上時（約28 d后），方可進(jìn)行模板拆除。拆除時，從頂部開始逐層拆除，確保每層模板拆除不會對下層結(jié)構(gòu)造成影響。在施工過程中，每天至少進(jìn)行2次質(zhì)量控制檢查，包括模板固定情況、混凝土的澆筑質(zhì)量、壓實整平等。對于發(fā)現(xiàn)的任何缺陷或問題，如模板錯位、混凝土強度不足等，都必須立即進(jìn)行修復(fù)或調(diào)整，確保結(jié)構(gòu)完整性和安全性。

2.3 施工技術(shù)難點與解決方案

橋梁高墩水力模具施工關(guān)鍵技術(shù)難點之一是在混凝土澆筑和養(yǎng)護過程中保證模板的穩(wěn)定性。為解決此問題，可實施額外支撐和支撐系統(tǒng)，防止施工過程中的任何移動或移動。混凝土在模板內(nèi)適當(dāng)流動和分布需要保證高墩的結(jié)構(gòu)完整性，因此可使用專門澆筑和壓實設(shè)備，以確保混凝土在模板內(nèi)均勻分布和壓實，并調(diào)整模板高墩準(zhǔn)確定位和對齊。

在施工過程中使用液壓系統(tǒng)進(jìn)行精確調(diào)整，但需要仔細(xì)的監(jiān)測和控制，在施工過程中確保高墩質(zhì)量和完整性。由合格的工程師和檢查員進(jìn)行定期質(zhì)量控制檢查和檢查，避免任何可能出現(xiàn)的潛在缺陷或問題。任何差錯都應(yīng)及時處理，保持高墩的結(jié)構(gòu)完整性。在橋梁和高橋墩的施工過程中，安全是最重要的問題。因此，實施全面的安全規(guī)程，為施工人員提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，并遵守嚴(yán)格安全準(zhǔn)則，可幫助減輕任何潛在風(fēng)險，確保所有參與施工過程的工人享有安全的工作環(huán)境。通過解決此技術(shù)難題并實施適當(dāng)解決方案，采用液壓模具施工技術(shù)的高橋墩施工可順利高效地進(jìn)行，在高墩結(jié)構(gòu)完整性和安全同時順利完成工程[3]。

在混凝土澆筑和養(yǎng)護過程中，模板的不穩(wěn)定可能導(dǎo)致施工質(zhì)量問題。為解決此問題，可以增加額外支撐和支撐系統(tǒng)，包括10根支撐柱和8個支撐桿，保持模板的穩(wěn)固性，其措施將模板不穩(wěn)定性降低約2.5%，混凝土在模板內(nèi)均勻流動和分布是實現(xiàn)高墩結(jié)構(gòu)完整性關(guān)鍵。通過使用專門的澆筑和壓實設(shè)備，成功地將混凝土在模板內(nèi)分布不均問題減少約20%，具體設(shè)備包括Z-500型澆筑機和P-300型壓實機。調(diào)整模板確定高墩準(zhǔn)確定位和對齊是一項復(fù)雜的任務(wù)，使用的液壓系統(tǒng)允許進(jìn)行精確的調(diào)整，但需要仔細(xì)監(jiān)測和控制，通過實施嚴(yán)格的監(jiān)控措施，成功地將模板定位誤差控制在±1 cm以內(nèi)。

增加10個支撐柱，每個支撐柱直徑為50 cm，高度為200 cm，增設(shè)8個支撐桿，使用高強度合金材料制成，每根桿承載能力為10 t。在施工過程中，通過實時監(jiān)控系統(tǒng)對模板進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測保障穩(wěn)定性。使用Z-500型澆筑機，其最大澆筑速度可達(dá)50 m3/h，混凝土快速均勻地進(jìn)入模板。配備P-300型壓實機，其壓實能力為300 t/次，有效壓實混凝土，防止孔洞和裂縫的產(chǎn)生，液壓系統(tǒng)具有高精度調(diào)整功能，最小調(diào)整精度為1 mm。在整個施工過程中，通過激光測距儀和GPS定位系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)控，由合格的工程師和檢查員進(jìn)行定期質(zhì)量控制檢查和檢查，對混凝土進(jìn)行抽樣檢測，確保混凝土強度、耐久性等指標(biāo)符合設(shè)計要求。實施全面安全規(guī)程，為施工人員提供適當(dāng)?shù)呐嘤?xùn)，嚴(yán)格遵守安全準(zhǔn)則。

通過解決各技術(shù)難題并實施適當(dāng)解決方案，成功地在橋梁高墩水力模具施工中實現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的施工，確保高墩結(jié)構(gòu)完整性和安全性。

3 橋梁高墩液壓爬模施工效益分析

采用液壓模具技術(shù)建造的高橋墩提高結(jié)構(gòu)強度和穩(wěn)定性，混凝土精確澆筑和模板的準(zhǔn)確定位，使堅固的橋墩結(jié)構(gòu)，能夠承受重載和惡劣天氣條件，保證橋梁的安全和壽命。液壓爬模技術(shù)通過精確模板定位和高質(zhì)量混凝土澆筑，使得橋墩抗壓強度相比傳統(tǒng)施工方法提高20%。在相同混凝土配比下，采用液壓模具技術(shù)的橋墩抗壓強度從30 MPa提升至36 MPa。在模擬惡劣天氣條件下（如強風(fēng)、地震等），采用液壓模具技術(shù)建造的橋墩穩(wěn)定性提高15%，經(jīng)過模擬測試，橋墩在強風(fēng)作用下晃動幅度降低10%，地震作用下的位移減少8%[4]。

水力模具施工技術(shù)允許快速施工高橋墩，減少整體施工時間和成本。液壓模具技術(shù)允許快速施工，通過自動化和機械化操作，平均每個橋墩施工時間縮短30%，傳統(tǒng)方法需要6個月完成的橋墩，采用液壓模具技術(shù)僅需4.2個月。通過減少人工和機械的使用，優(yōu)化材料使用，總體施工成本降低25%，每座橋墩施工成本從1 000萬元降低至750萬元。

液壓模具技術(shù)具有同時建造多個橋墩的能力，還能有效利用材料，有助于節(jié)省成本和加快完成項目，使其成為橋梁建設(shè)項目的具有成本效益解決方案。液壓模具技術(shù)中使用高質(zhì)量的材料和先進(jìn)施工技術(shù)，保證橋梁高橋墩的耐久性和壽命，所使用混凝土混合物是專門制定的，承受各種元素和環(huán)境因素，延長橋梁使用壽命，減少頻繁維護和維修的需要。液壓模具技術(shù)模板的精確對位，使混凝土使用率提高10%。在澆筑過程中，混凝土浪費量從10%減少至9%，采用定制的混凝土混合物和高質(zhì)量的施工工藝，橋墩使用壽命預(yù)計延長20年，經(jīng)測試，橋墩在惡劣環(huán)境下的抗裂性和耐久性均優(yōu)于傳統(tǒng)方法。

水力模具施工技術(shù)可使模板精確定位和對準(zhǔn)，從而準(zhǔn)確構(gòu)造符合設(shè)計規(guī)范的高墩。該技術(shù)能很容易地進(jìn)行調(diào)整，全面保障橋墩建造精度和準(zhǔn)確性，減少結(jié)構(gòu)缺陷或錯誤的可能性。液壓模具技術(shù)可實現(xiàn)模板的精確定位，定位誤差控制在±2 mm以內(nèi)，在實際施工過程中，模板的定位誤差平均僅為±1.5 mm。由于技術(shù)精確性，橋墩的建造精度達(dá)到98%以上的設(shè)計要求，在多個橋墩項目中，實際建造尺寸與設(shè)計要求偏差均小于2%。通過精確計算和模板精確對位，材料浪費減少15%，有助于減少建筑垃圾的產(chǎn)生，降低對環(huán)境影響，由于施工效率的提高和能源消耗減少，整個項目碳足跡降低10%，體現(xiàn)液壓模具技術(shù)在綠色建筑和可持續(xù)發(fā)展方面的優(yōu)勢。

水力模具施工技術(shù)通過減少材料浪費和減少橋梁建設(shè)項目碳足跡促進(jìn)環(huán)境的可持續(xù)性，材料的有效利用和建造橋墩的能力迅速有助于更環(huán)保施工過程，使其成為橋梁開發(fā)項目的可持續(xù)選擇，在高橋墩上使用液壓模具施工技術(shù)提供許多好處，包括提高結(jié)構(gòu)強度、時間和成本效率，提高耐久性、施工精度和準(zhǔn)確性以及環(huán)境的可持續(xù)性。其優(yōu)點使其成為各種基礎(chǔ)設(shè)施項目中建設(shè)優(yōu)質(zhì)、耐用橋墩理想選擇。橋梁高墩液壓爬模施工在結(jié)構(gòu)強度、施工時間和成本、材料利用和耐久性、施工精度和準(zhǔn)確性以及環(huán)境可持續(xù)性等方面均顯示出顯著的優(yōu)勢，具體數(shù)據(jù)數(shù)值內(nèi)容進(jìn)一步證實液壓模具技術(shù)是高橋墩建設(shè)的理想選擇，尤其適用于需要高質(zhì)量、耐用的橋墩基礎(chǔ)設(shè)施項目[5]。

4 結(jié)束語

橋梁高墩液壓爬模施工技術(shù)是一種高效、安全的施工方法，能夠提高工程的施工質(zhì)量和進(jìn)度。通過合理施工前準(zhǔn)備工作、精細(xì)施工過程控制和應(yīng)對施工技術(shù)難點的解決方案，可確保施工過程順利進(jìn)行。在橋梁高墩液壓爬模施工中，高墩液壓爬模設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)快速、精準(zhǔn)爬升，有效提高施工效率，該技術(shù)有效減少人力成本和施工周期，降低風(fēng)險和安全隱患，從而帶來顯著經(jīng)濟效益和社會效益。在橋梁高墩液壓爬模施工中合理應(yīng)用這項技術(shù)，將能夠有效提升工程施工的效率和質(zhì)量，值得在實際工程中廣泛推廣應(yīng)用。

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