張 新
(晉中萬華路橋建設(shè)有限公司,山西 晉中 030600)
太陽高速公路某特大橋全長1 141 m,左右幅分離式設(shè)計,橋面凈寬為15.5 m×2,大橋基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ),下部結(jié)構(gòu)采用柱式、矩形橋墩。該橋跨徑組合為20×35+3×40+9×35 m,上部采用裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁和裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)T梁。特大橋墩柱共86根,高度大于30 m的矩形墩有50根,其中,最高為45 m,矩形墩截面尺寸為2.5 m(橫橋向)×2 m(順橋向),共計1 840延米,采用C35砼。
由于該特大橋紅線征地比預(yù)計開工時間晚9個月,為了保證工期的要求,在仔細(xì)對高墩柱多種施工工藝進(jìn)行比選后,發(fā)現(xiàn)液壓滑升模板(以下簡稱“滑?!保┑氖┕すに囕^其他施工工藝(有翻模、爬模、頂升模板等)有以下優(yōu)點:
(1)在施工中單幅橋墩使用一套模板,操作平臺依靠液壓滑升系統(tǒng)進(jìn)行提升,不需要一次次地支模和搭設(shè)腳手架,可節(jié)約大量材料和人工。
(2)如果條件合適,多個橋墩可以同時進(jìn)行組裝滑升,施工保持連續(xù)作業(yè),施工速度加快,施工工期明顯提前。
(3)由于混凝土的連續(xù)澆筑,可減少施工縫,保證構(gòu)造物的整體性,質(zhì)量容易得到保證。
(4)操作平臺及上下爬梯均用鋼筋和安全網(wǎng)進(jìn)行加固,保證施工操作及人員的上下安全。
結(jié)合工地實地情況及滑模施工工藝的以上優(yōu)點,經(jīng)項目部研究后,決定采用滑模的施工工藝。
滑模體采用液壓整體滑升,為保證質(zhì)量,滑模體要有強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性的要求?;Qb置主要由滑模系統(tǒng)、提升系統(tǒng)、操作平臺等組成。
模板按錐度設(shè)計,上下口相差2 mm,高度為125 cm。鋼模由鋼模板廠統(tǒng)一制作做后運(yùn)回工地。由于該大橋紅線征地較晚,預(yù)計一次投入4套模板,使4個墩柱可以同時開工。
由液壓控制臺、千斤頂、油路及支撐桿組成。液壓控制臺由YKT-36型,千斤頂采用HM-100型,支撐桿采用φ4.8×3.5鋼管,接頭采用焊接,油路為三級并聯(lián),液壓控制臺設(shè)置在兩根墩柱的中心處。
由于該橋梁為左右幅各兩根墩柱,為保證每次滑升兩根墩柱,所以需用桁架對鋼模進(jìn)行連接,經(jīng)過水平壓力測算后,采用矩形桁架梁(截面尺寸50×50 cm、70×60 cm),桁架與模板之間采用角鋼連接。桁架上用5 cm厚木板進(jìn)行鋪設(shè)并固定,外圍扶手用φ16的圓鋼進(jìn)行加固后,并掛安全網(wǎng)。
為保證施工的連續(xù)作業(yè)及工程質(zhì)量,必須做好施工組織設(shè)計,并嚴(yán)格按照施工組織執(zhí)行,同時還要制定完善的安全保證體系。
(1)耐壓:加壓至 12 MPa,5 min 不滲漏。
(2)空載爬升:調(diào)整行程35 mm。
(3)負(fù)荷爬升:記錄加荷載5 t,支撐桿壓痕和行程大小,將千斤頂進(jìn)行編組。
(4)因施工用千斤頂,需備用一部分,且需經(jīng)常檢修,因本設(shè)計備用了8臺千斤頂。
為了確保工程的順利進(jìn)行,滑模體按要求組裝合格后,安裝千斤頂、液壓系統(tǒng),同時插入爬桿并進(jìn)行加固,然后試滑升3~5個行程左右,對提升系統(tǒng)、液壓控制系統(tǒng)及模板的變形及運(yùn)行情況進(jìn)行觀察,發(fā)現(xiàn)問題及時解決。
墩柱采用的配合比需經(jīng)監(jiān)理工程師校驗批準(zhǔn)。鋼筋、水泥、砂石料等原材要控制質(zhì)量,對于不合格的原材料嚴(yán)禁入場,經(jīng)常對進(jìn)場的原材料進(jìn)行抽檢。
在輔助盤上固定一圈φ50 mm塑料管,在此管朝向混凝土壁面每60 cm設(shè)置一個噴嘴,高壓管與此管用三通連接,向此管供水,對脫模后的混凝土進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
混凝土統(tǒng)一由攪拌站出料,混凝土罐車運(yùn)送至現(xiàn)場,然后用塔吊(或是汽車吊)懸吊漏斗下料,直接入倉。鋼筋及其他用料用塔吊(或吊車)運(yùn)送至操作平臺,人員由爬梯上下。
測量放線—鋼筋綁扎—模體安放—澆筑砼—提升滑?!炼罩敗鸪?。
在復(fù)核承臺混凝土標(biāo)高無誤后,測量人員將每個墩柱的4個角點放出。
現(xiàn)場人員檢查時若發(fā)現(xiàn)承臺與墩柱接觸式的地方已鑿毛,便可開始前期鋼筋的綁扎,注意綁扎好鋼筋的工作面比鋼模體高30 cm左右。起滑后,采用邊滑升邊綁扎鋼筋的平行作業(yè)方式,鋼筋的綁扎要比已澆筑的混凝土面高30 cm左右。鋼筋采用螺紋套筒連接,其間距、搭接長度等要求應(yīng)滿足相應(yīng)規(guī)范。
現(xiàn)場施工人員根據(jù)放線出的點,將墩柱的4條邊用墨線標(biāo)示出來,然后將已組合好的模體按已標(biāo)記出的墨線套好,若模體邊緣與墨線的誤差符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),則可以開始下道工序;若不符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),要對模板進(jìn)行校正,并找到其真正原因,為下次套??偨Y(jié)經(jīng)驗。
首次灌注前,要先向模內(nèi)澆一層1∶1的水泥砂漿,厚度約2~3 cm。同時,已起滑的兩根墩柱,澆筑混凝土要同步,每次澆筑高度為20~30 cm,以防止模板結(jié)構(gòu)的傾斜和扭轉(zhuǎn)。澆筑混凝土?xí)r,為保證砼順利入倉和出模,要根據(jù)當(dāng)時的天氣、溫度等條件來控制混凝土的和易性,混凝土的塌落度為15~17 cm,自身凝固時間為3~4 h,終凝時間為5~6 h,并可根據(jù)實際情況加入減水劑和粉煤灰。每次澆筑完成后,應(yīng)用振搗器振搗密實,但振搗時不能離模體太近,防止模體震動變形,滑升時間要與混凝土凝固時間相適應(yīng)。
滑升過程包括初滑、正?;徒K滑。
(1)初滑。按每次澆筑厚度不超過30 cm,分2~3次澆筑至約承臺頂約70 cm,持續(xù)時間不超過3 h,將模板緩慢提升3~6 cm,檢查脫?;炷恋膹?qiáng)度是否合適,若提升過程中能聽到“沙沙”的聲音或是出模的混凝土無流淌和拉裂現(xiàn)象;經(jīng)手指按,有硬的感覺,并留下1 mm左右的指?。荒苡媚ㄗ幽ㄆ?。這說明混凝土的強(qiáng)度已經(jīng)達(dá)到0.2~0.4 MPa的脫模強(qiáng)度,可以將模體再滑升3~5個行程。此時,應(yīng)對模體、液壓滑升系統(tǒng)等進(jìn)行全面檢查。
(2)正?;?。待各項檢查完畢并符合要求后,進(jìn)入正?;A段。砼澆筑和模體的滑升要根據(jù)時間、地點和氣候來控制,一般控制在25 cm/h,分多次慢慢滑升;滑升過程中,應(yīng)隨時檢查支撐桿的工作狀態(tài),當(dāng)出現(xiàn)彎曲、失穩(wěn)情況時,應(yīng)查明原因,并采取有效的加固措施,垂直向上吊運(yùn)鋼筋等物品時,避免撞擊支撐桿。
(3)終滑。當(dāng)模板滑升至墩頂標(biāo)高1 m左右時,應(yīng)放慢滑升速度,在準(zhǔn)確的測量前提下,保證最后一層砼頂部達(dá)到設(shè)計要求。最后一層砼澆筑后,在避免砼與模板粘結(jié)的情況下,將模體滑空。
混凝土的修面和養(yǎng)護(hù)工作是滑模的最后一道工序,混凝土的表面修整關(guān)系到結(jié)構(gòu)的外觀和保護(hù)層質(zhì)量的關(guān)鍵工序,當(dāng)混凝土脫模后,應(yīng)當(dāng)立即進(jìn)行此工序,一般用抹子在混凝土表面做原漿壓平或修補(bǔ),表面平整可以不做修補(bǔ)。為保證混凝土的強(qiáng)度可以正常上升,在修面后,立即用塑料地膜將墩柱包裹住;為防止砼變形,輔助盤上的噴淋設(shè)施8 h后才可對砼表面進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
當(dāng)滑模滑空后,必須先將模體上的小型零件等易落物品歸整好,并運(yùn)輸至地面,再利用大噸位吊車,將模體整體吊離墩柱,注意操作人員必須戴安全帽。
在正常的墩柱滑模過程中,根據(jù)設(shè)計系梁標(biāo)高,當(dāng)滑模滑至系梁標(biāo)高時,將已經(jīng)做好的鋼筋骨架預(yù)埋至墩柱里,待墩柱滑模完成后,可以將系梁預(yù)埋好的鋼筋鑿出來,按照規(guī)范要求,保證鋼筋搭接的情況下,將系梁鋼筋綁扎好,澆筑系梁混凝土。
(1)高程控制:①滑模施工時,可以先將高程放至承臺上,然后用鋼尺向上引測(無風(fēng)或微風(fēng)情況下使用);②或是用全站儀直接測設(shè);③標(biāo)高控制在支承桿上,每隔300 mm用水平儀測一次,各千斤頂標(biāo)高差最大不得超過30 mm,兩個提升架千斤頂高差不得大于20 mm,超過時需進(jìn)行及時調(diào)整,如此循環(huán)控制標(biāo)尺,往上引到相對應(yīng)的兩角的豎筋上。
(2)中線控制:①在桁架的四周吊4根鉛錘線,每天按時觀察錘線距離墩柱的距離;②由于此橋的系梁設(shè)置于墩柱的1/3和2/3處,在每次系梁位置或墩頂處,用極坐標(biāo)的方式放出墩柱的3個角點控制墩柱。
滑模技術(shù)是現(xiàn)代高墩施工普遍采用的施工技術(shù),如果在施工前編制詳細(xì)的施工組織設(shè)計,加之施工過程中對各工序的控制,可以確保工程的順利進(jìn)行。