王 鋒
(中鐵二十局集團第三工程有限公司,重慶 401120)
寶漢高速公路陜甘界至寶雞BP11合同段五里坡特大橋長1 238 m,起點樁號 K81+906,終點樁號 K83+144,最大橋高172 m,主橋最大墩高153 m。主橋上部結(jié)構(gòu)為(85+4×160+85)m預(yù)應(yīng)力連續(xù)剛構(gòu),下部結(jié)構(gòu)為雙薄壁空心墩,其中9號墩墩高82 m,10號墩墩高106 m,11號墩墩高153 m,12號墩墩高141 m,13號墩墩高95 m。五里坡特大橋是全線的控制性工程,高墩施工更是其中的關(guān)鍵項目,具有“西北第一高墩”之稱。
1)施工條件惡劣。橋址處山高、坡陡、谷深、地形起伏大,施工場地狹窄,交通極為不便;臨近水庫,冬季霧多風大,氣溫低,混凝土施工存在諸多不利因素。
2)工藝復(fù)雜,技術(shù)含量高,施工難度大。該橋結(jié)構(gòu)新穎,技術(shù)含量高,安全風險大,工藝復(fù)雜,涉及超高墩施工技術(shù)、混凝土泵送技術(shù)、線形量測技術(shù)、現(xiàn)場施工組織和機械設(shè)備配套技術(shù)等。
1)液壓爬模施工技術(shù)。五里坡特大橋主墩墩身均高115.4 m,施工前對現(xiàn)場施工設(shè)備,材料、可靠性、進度及經(jīng)濟效益等方面的綜合考慮,決定采用液壓爬模施工工藝。液壓爬模系統(tǒng)為墩身施工提供模板和工作平臺(見圖1)。
液壓爬模施工原理:以達到一定強度(10 MPa)的混凝土作為承載體,利用自身的液壓頂升系統(tǒng)和上下兩個換向分別提升導(dǎo)軌和支架,實現(xiàn)架體與導(dǎo)軌的互爬,能夠保證穩(wěn)步安全爬升;再利用后移裝置實現(xiàn)模板的水平進退(見圖2)。
圖1 爬模工作平臺
圖2 爬模液壓系統(tǒng)操作系統(tǒng)
液壓爬模工藝流程見圖3。
結(jié)合現(xiàn)場實際情況,消除因墩高造成的管理盲區(qū),運用現(xiàn)代電子信息科技,在施工現(xiàn)場管理過程中引用了視頻監(jiān)控系統(tǒng),全面實現(xiàn)安全、質(zhì)量實時監(jiān)控,不僅為管理人員提供了更為便捷、直觀的監(jiān)督平臺,也為施工人員戴上了“緊箍咒”,通過成像和對講設(shè)施隨時警示違規(guī)操作人員,制止違規(guī)行為。墩身養(yǎng)護采用自動噴淋系統(tǒng),徹底解決高墩養(yǎng)護不及時、不全面、操作難等問題,見圖4,圖5。
圖3 液壓爬模工藝流程圖
2)百米高墩泵送混凝土施工技術(shù)。五里坡特大橋墩身總混凝土圬工量約為3.7萬m3,混凝土設(shè)計強度等級為C50,混凝土全部采用泵送混凝土施工。利用“雙摻或多摻技術(shù)”,采用新型的聚羧酸高效減水劑,保證泵送最低垂直高度在160 m以上不產(chǎn)生離析、泌水、堵泵等現(xiàn)象,能保證高性能混凝土性能。
圖4 墩身自動噴淋養(yǎng)護圖
圖5 視頻監(jiān)控系統(tǒng)全方位實時監(jiān)控
通過高性能混凝土的配合比設(shè)計,最終選定了水灰比為0.31的配合比為試驗室配合比:
水泥∶砂∶碎石∶粉煤灰∶水∶山西黃騰HT-HPC聚羧酸高性能減水劑 =409∶785∶1 040∶72∶150∶5.772=1∶1.92∶2.54∶0.176∶0.37∶0.014。
高性能混凝土坍落度經(jīng)時損失是由減水劑的減水率確定的,減水率越大坍落度的經(jīng)時損失越大,坍落度的經(jīng)時損失越小,工作性相對就越好。在實際工作中,大多數(shù)對高性能混凝土只注重混凝土的耐久性和強度指標,沒有足夠地重視混凝土的工作性問題。工作性也是影響混凝土強度和耐久性的重要因素,良好的工作性,混凝土拌合物不會產(chǎn)生離析、泌水等現(xiàn)象,良好的工作性使混凝土易振搗密實,不會產(chǎn)生孔洞和蜂窩麻面等嚴重缺陷;良好的工作性可提高混凝土的質(zhì)量和施工進度、改善勞動條件、減輕勞動強度等。特別是在不同艱苦條件和環(huán)境下的混凝土施工,更要注意對工作性的重視。
高性能混凝土的工藝流程質(zhì)量控制和普通混凝土基本相同,但對拌合料的摻加順序、拆模、養(yǎng)護要求有所不同。高性能混凝土拌合采用減水劑后摻法,見圖6。
圖6 高性能混凝土拌合法
高性能混凝土早期強度比較低,需特別注意早期養(yǎng)護,拆模時間不宜遲于24 h(除流動性很大自密性混凝土外),早期保水養(yǎng)護不足對耐久性都有影響,一般養(yǎng)護不少于7 d。
3)超高墩線型控制技術(shù)。結(jié)合工程特點及施工經(jīng)驗,選用激光垂準儀和全站儀相結(jié)合的方法控制墩身垂直度,通過激光垂準儀和全站儀觀測結(jié)果對照控制,確保墩身豎直度。
4)現(xiàn)場施工組織和機械設(shè)備配套技術(shù)。由于五個橋墩同時施工,現(xiàn)場組織和機械設(shè)備的配套成為施工的關(guān)鍵,設(shè)備的投入,既要滿足施工需要,提高工效,又要經(jīng)濟合理,因此,我們制定了混凝土澆筑申請制度、機械設(shè)備的保養(yǎng)維修制度,定人定機,責任到人,始終保證機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn);最終采用最合理的資源配置,主墩配置1200拌合站一座、混凝土運輸10 m3罐車七臺、單墩配置塔吊一臺、電梯一臺、輸送泵一臺、單薄壁配置模板一套,可滿足三個主墩同時進行混凝土施工。
五里坡特大橋在無一例安全、質(zhì)量事故發(fā)生的前提下,提前20 d完成了業(yè)主的節(jié)點目標任務(wù)。在監(jiān)理、業(yè)主心目中贏得好評,為下一步主墩上部結(jié)構(gòu)施工奠定了堅實的基礎(chǔ),為公司在寶漢高速路施工中樹立了良好形象。同時為公司培養(yǎng)、輸送了大量的技術(shù)和管理人才。