夏勇
摘要:針對國內傳統(tǒng)的高墩施工工藝不足,給出了一種新的高墩滑膜施工技術,簡要介紹了高墩滑膜施工設備、工作原理、工藝流程,重點介紹了高墩滑膜施工過程中的質量控制,實踐證明該工藝是可行的。
關鍵詞:高墩;滑膜施工;質量控制
公路建設的飛速發(fā)展,傳統(tǒng)的高墩施工工藝主要是分段支立,澆筑施工來完成。這種施工工藝存在著色差較大作業(yè)效率低、費工費料費時、等缺陷。高墩滑膜施工省時、省力、施工速度快,并可避免施工裂縫的留設,但操作要求嚴格,如發(fā)生傾斜,糾正較為困難,當滑升不均時,混凝土壁易產生裂縫,修補較費工時,所以在施工過程中一定要做好質量控制。
一、高墩滑膜施工技術的優(yōu)勢
1.滿足質量、工期、安全、環(huán)保、文明施工等各方面的要求。2.科學組織、合理安排,優(yōu)化施工方案,強化組織管理。3.確保施工安全(人身、車輛安全及周邊建筑物安全使用)。4.合理規(guī)劃臨時設施布局,節(jié)約施工占地。5.減少植被破壞,切實搞好環(huán)境保護工作。6.突出工期、質量、安全的目標控制措施,采用主動控制與被動控制相結合的方法,正確進行風險分析和預測,時時進行目標驗證,采取有效的糾偏措施,確保目標的實現。
二、高墩滑膜施工技術介紹
(一)工程概況
xxx大橋下跨xxx,右線中心樁號為K20+195,橋長968m;左線中心樁號為ZK20+165,橋長888m,本橋墩臺與徑向成90°布置。下部結構為柱式墩或矩形墩配樁基,肋板臺或柱式臺配樁基,樁基直徑為1.5m的77根,直徑為1.8m的100根,直徑為2m的2根;柱式墩5個,等截面矩形墩16個,變截面矩形墩23個,系梁6個。上部結構左線采用1*40m簡支T梁+21*40m后張法預應力先簡支后連續(xù)T梁,右線采用24*40m后張法預應力先簡支后連續(xù)T梁,40mT梁共計231片。矩形墩均采用滑模施工工藝進行施工,并配置塔吊解決施工人員、材料的垂直運輸,橋臺采用大塊鋼模板立模。鋼筋均在右線10墩側鋼筋棚中集中下料制作加工,現場綁扎成型。砼施工采用拌和站集中拌和,砼輸送車運輸,砼輸送泵泵送或塔吊吊裝入模,機械搗固成型。
(二)施工現場平面布置及工期計劃
1.施工現場布置詳見《xxx大橋滑模施工布置圖》
2.工期安排:墩柱計劃開工起止時間為:2011年5月15日至2011年7月20日
3.施工準備
3.1勞動力、材料及機械設備上場情況
根據實際工程施工進度及工程特點,本工程合理進行人力、物力和機械設備調運工作,具體如下:
配置計劃:根據xxx滑模施工的總體計劃要求,結合實際施工中各工序的勞動力要求和平行作業(yè)面的數量,勞動力投入以滿足各平行工作面同時施工所需的最多人數進行上場,保證施工中可隨時進行勞動力調配工作,其中勞動組織如下:
采用兩班24小時作業(yè)方式:跟班班長6×1人、鋼筋工6×15人、砼工6×10人、電工6×1人、電焊工6×2人、修面養(yǎng)護6×1人、滑模維護工6×2人、雜工6×2人。合計:204人。
3.2模板及機械設備配備
本橋擬采用4套變截面模板,2套等截面模板。
4.墩柱滑模施工工藝及施工方案
該橋墩身超過40m墩柱有23個,其中最高墩高為左線5號墩61.6m,施工難度大,通過施工方案比較,滑模施工具有速度快,砼連續(xù)性好,表面光滑,無施工縫,材料消耗少,能節(jié)省大量的拉筋、架子管及鋼模板和一些周轉材料,施工安全等優(yōu)點。
4.1施工工藝流程
見《滑模施工工藝流程圖》。
4.2施工方法
4.2.1橋墩的滑模設計
滑升模板的構造:滑模是由模板、圍圈、支承桿(俗稱爬桿、頂桿)、千斤頂、頂架、操作平臺和吊架等組成。使用液壓滑升模板。
模板:懸掛在圍圈上,沿著所施工的混凝土結構截面的周界組配,并隨著混凝土的灌注由千斤頂帶動向上滑升。
圍圈:在模板的外側,按結構斷面形狀上下各設置一道圍圈,分別支承在千斤頂架的立柱上。
支承桿:一端埋置于墩、臺結構的混凝土中,一端穿千斤頂的心孔,作為千斤頂的支承桿承受施工過程中的全部荷載。
千斤頂:承受模板傳來的全部荷載及風力。
頂架:千斤頂架懸掛在液壓千斤頂上,用以固定圍圈和保持圍圈的幾何形狀,承受整個模板和操作平臺和全部荷載,并傳遞給支承桿,隨千斤頂向上滑升。
操作平臺:供施工人員在上面操作之用,支承在圍圈上,由桁架、鋪板組成。
吊架:吊架懸掛在操作平臺和千斤頂架的立柱上,供調整和拆除模板、檢查混凝土質量和修飾混凝土表面等操作之用。橋墩的滑模采用1500×1500矩形桁架梁作為模板的圍圈。桁架梁主梁采用∠80×8角鋼,腹桿采用∠63×6角鋼。模板采用δ=6mm鋼板,模板高度為1.2m。提升架采用“F”型提升架,“F”型提升架主梁采用[18a槽鋼,高度為3m。
提升動力:橋墩采用6臺10噸穿心式千斤頂。支承桿采用Ф48×3.5鋼管,由于支承桿占用一根豎向鋼筋的位置,在施工中每一根支承桿替代一根豎筋。為了便于砼脫模后進行砼養(yǎng)護及缺陷修補,在桁架梁下端吊掛一輔助平臺,平臺采用∠63×6角鋼,輔助平臺80cm寬,鋪δ=5cm馬道板,利用Ф14鋼筋每隔1.5m懸掛在桁梁上,外側焊接圍欄,以確保施工人員的安全。
4.2.2橋墩滑模施工
模體安裝。當橋墩的承臺砼施工結束后,即可進行橋墩滑模體的安裝,準確對中,找平。依次安裝千斤頂架、圍圈、桁架梁、模板、平臺鋪板及欄桿、提升架、千斤頂、支承桿、液壓操作臺及液壓管路。鋼筋安裝?;J┕ぶ?,鋼筋安裝采用邊滑升邊安裝鋼筋,平行作業(yè)的方式。鋼筋的綁扎,始終超前砼30cm左右。為了保證滑模速度,鋼筋連接采用冷剝直螺紋套筒連接和埋弧焊連接。鋼筋在加工棚內制作,要保證制作鋼筋的精度。為驗證鋼筋制作的精度,可在彎制少量鋼筋后,先在地面平地上進行綁扎試驗,并根據實驗結果調整彎制方法與尺寸。形狀與尺寸已確定的鋼筋可采取經常拉尺檢查的辦法對精度進行有效地控制。
4.3墩身混凝土澆筑
4.3.1砼入模方式
砼運料方式采用吊車或塔吊,上料系統(tǒng)入模。為了保證砼順利入模,要求砼和易性好,不出現離析現象,入模砼的坍落度控制在12-14cm。
4.3.2滑模施工時對混凝土拌合、澆筑、振搗及養(yǎng)生的要求
滑模易澆筑低流動度或半干硬性混凝土,混凝土澆筑時應分層、分段對稱進行,分層厚度以20cm-30cm為宜,澆筑后混凝土表面距模板上緣宜有不小于10cm-15cm的距離。
混凝土入模時,要均勻分布,應采用插入式振搗器搗固,振搗時應避免觸及鋼筋及模板,振搗器插入下一層混凝土中的深度不得超過5cm。
混凝土脫模時強度應為0.2MPa-0.5Mpa,以防在其自重壓力下坍塌變形。
混凝土脫模后8h左右開始養(yǎng)生,養(yǎng)生采用涂抹養(yǎng)護劑進行養(yǎng)護。
(三)滑模滑升
砼初次澆筑和模板初次滑升應嚴格按以下步驟進行;第一次砼澆筑10cm,接著按分層厚30cm澆筑第二層,澆筑第三層后厚度達到70cm時,開始滑升3~6cm,檢查脫模砼凝固是否合適。第四層澆筑后滑升6cm,繼續(xù)澆筑第五層總滑升12~15cm,第六層澆筑后總滑升20cm,若無異常現象,便可進行正常澆筑和滑升。
(四)測量控制
滑模在滑升過程中,受各種不均勻動力影響,模體會發(fā)生偏移情況,為了方便及時地觀察模體偏移,在四面中心或四角設四根重垂線,每滑升30cm時檢查重垂線相對于初始砼的位移,發(fā)現偏差及時糾偏。并且在滑模過程中,由項目部測量人員每天早、中、晚用全站儀對模體偏位進行實時校核。保證砼體形變形在3cm之內。
(五)材料進貨檢驗措施
加強對施工材料的管理。所有工程材料需從合格的供應商購入。同時做好材料的檢測驗證工作,所有進入工地的材料需經工地試驗室檢驗認可后方可用于施工。
(六)確保砼內實外美的措施
我們要求工程質量不但做到“內實”,而且必須做到“外美”,如何確保砼工程的內實外美是必須重視的問題,本企業(yè)在施工中擬采取以下措施。
1.對砼工程所需的原材料,如水泥、粗細骨料、水、外加劑等,要使用同一廠家、同一品牌、性能指標一致的產品,以保證砼質量和外觀顏色一致。
2.砼的配合比一經選定,不能經常調整,否則對外觀顏色有影響。
3.模板要采用大塊鋼模,以減少接縫;鋼模要平整、不得有翹曲、扭曲等現象,鋼模之間拼縫的處理要得當,要保證砼表面平整。特別是要做到不能漏漿。
4.要選擇經培訓合格,技術過硬的砼搗固工進行振搗。振搗要均勻、時間掌握要恰到好處,并選擇減少氣泡的優(yōu)質外加劑,以保證砼內實外光。
5.砼拆模一定要等到強度達到規(guī)范要求的拆模時間方可拆模,拆模時要注意拆模順序和方法,不得碰傷砼。
6.砼的模板涂刷的隔離劑,要經過反復試驗比較,選擇最好的一種,一經確定品種,就不能更換。否則就會使砼顏色不一致。
(七)環(huán)境管理措施
1.環(huán)境管理體系
詳見“環(huán)境保護體系框圖”。
環(huán)境保護體系框圖
(八)加強隊伍建設,搞好文明施工
1.加強隊伍素質建設,增強職工法制觀念。
2.尊重當地的風俗習慣,密切聯系當地政府優(yōu)化外部施工環(huán)境。
3.施工現場要掛有文明施工標牌、條幅,使施工現場安排做到布局合理,材料定位堆碼整齊,文明整潔。
三、結語
高墩滑膜施工除了進行精細的施工工藝外,關鍵要根據實際情況,在施工現場進行謹慎分析比較,由于是高墩,施工人員安全顯得猶為重要,要充分考慮地區(qū)材料水平、垂直運輸問題,方案的技術經濟合理性全面合理制定施工方案。
【作者單位:中鐵十一局】