■曹正王 ■中鐵四局集團(tuán)第五工程有限公司,江西 九江 332000
某高速公路跨越河流,橋梁為T(mén)型梁結(jié)構(gòu),#16—#38橋墩采用空心薄壁高墩,高度在28m—60m之間,主墩高60m。建設(shè)方對(duì)工期要求較緊,為實(shí)現(xiàn)高質(zhì)、高速建設(shè),決定采用滑模和爬模相結(jié)合的施工工藝。建設(shè)方和施工方對(duì)此方面的研究頗為重視,仔細(xì)分析了兩者的優(yōu)缺點(diǎn),如滑模雖然造價(jià)低、施工快,但工藝方法上有局限性。爬模技術(shù)則是對(duì)滑模的改進(jìn),適應(yīng)性強(qiáng),組織管理較為方便,且質(zhì)量較高,但經(jīng)驗(yàn)不足。為此,建設(shè)方?jīng)Q定將兩者結(jié)合,以提升最后建設(shè)效果。
滑模系統(tǒng)包括:(1)模板系統(tǒng)。主要包括模板、圍圈,模板多為薄鋼板制作;(2)提升設(shè)備。包括千斤頂、提升架、油泵、頂桿、高壓油管、桿套管等;(3)操作平臺(tái)系統(tǒng)。構(gòu)成部分有操作平臺(tái)、吊架、混凝土平臺(tái)、液壓操作平臺(tái)等;(4)輔助系統(tǒng)。
滑模工藝速度快、周期短、成本低,材料消耗較少,可減少設(shè)備投入、節(jié)約模板用量,而且澆筑的混凝土表面光滑,不易產(chǎn)生裂縫。另外對(duì)于拉筋、鋼模板、架子管等材料都能有所節(jié)省。其不足之處在于:混凝土表面需要二次抹面成型;橋墩的豎直度不好控制,一旦出現(xiàn)偏差,很難糾正,從而不利于施工精度。
首先應(yīng)對(duì)承臺(tái)進(jìn)行清理,將雜物徹底清除,然后找平放線。關(guān)于提升架,組裝好后確保立柱、橫梁位于同一平面,且節(jié)點(diǎn)連接牢固,而后就位安裝。圍圈的組裝通常遵循“先內(nèi)后外,先上后下”的順序進(jìn)行,該工程將上下圍的距離設(shè)計(jì)為650mm,下圍與模板下皮保持著450mm的距離,井字架槽鋼開(kāi)口朝向?qū)ΨQ位置,其他步驟均按要求操作。
其次是墩壁模板的安裝,同樣遵循先內(nèi)后外的順序,壁模板上大下小,傾斜度控制在0.5%以內(nèi)。在操作平臺(tái)的組裝中,結(jié)合放線位置,將桁架就位找平,鋼水平、垂直支撐安裝完成后,開(kāi)始平臺(tái)木板的鋪設(shè)工作。
然后按照要求進(jìn)行油壓提升設(shè)備的安裝,確保所有均能正常運(yùn)行。如千斤頂?shù)陌惭b,應(yīng)保證其垂直度,若有傾斜需加以調(diào)整??刂婆_(tái)安裝后,對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)向、電鈴靈敏度進(jìn)行試驗(yàn),同時(shí)準(zhǔn)備好充油排氣工作。總試壓應(yīng)連續(xù)多次試驗(yàn)。最后是支撐桿的安裝,以及內(nèi)外吊架、安全網(wǎng)的安裝鋪設(shè)。
施工現(xiàn)場(chǎng)建立鋼筋加工棚,由專業(yè)人員進(jìn)行人工鋼筋綁扎。在綁扎墩臺(tái)、支座墊石鋼筋時(shí),需做好各種預(yù)埋件的預(yù)埋工作,并留設(shè)相應(yīng)的鉆孔。隨著模板的提升,穿插進(jìn)行接長(zhǎng)頂桿及鋼筋綁扎工作。該工程使用的是C40混凝土,采用分層均勻澆筑的方法,澆筑時(shí)的坍落度設(shè)計(jì)為15cm,每層厚度為25cm。在澆筑完后未凝結(jié)時(shí)開(kāi)展下一層的澆筑,且澆筑后的混凝土表面與模板上緣保持15cm的距離。振搗與澆筑同時(shí)進(jìn)行,振搗棒插入前一層混凝土的深度應(yīng)控制在5cm之內(nèi),且不得與模板、鋼筋等向觸碰。模板滑升過(guò)程中必須停止振搗工作。在出模后8小時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。
(1)初升階段。起初澆筑高度在65cm—75cm之間,分2—3層澆筑,需要4h左右。然后緩緩提升模板5cm,并對(duì)底層混凝土狀態(tài)進(jìn)行檢查。用手指壓在表面,感覺(jué)砂漿不粘手,混凝土表面雖有指痕但按不動(dòng),且用指甲可以劃出痕跡,即可開(kāi)始初升。當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到0.4MPa時(shí),硬度足夠,可將模板提升3—5個(gè)千斤頂行程。然后全面檢查滑模系統(tǒng),確保圍圈連接牢固、螺栓沒(méi)有松動(dòng)、頂桿亦無(wú)彎曲。
(2)正?;A段?;炷撩繚仓粚?,將模板滑升一次,盡量保證澆筑厚度與滑升高度相同。澆筑、滑升以及鋼筋綁扎工作應(yīng)交替進(jìn)行。此工程采用20cm/h的滑升速度,該階段還應(yīng)分多次緩慢提升,每次連續(xù)滑升高度需控制在28cm以內(nèi),滑升過(guò)程中應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)設(shè)備及其他元件的運(yùn)行狀態(tài)。
(3)終升階段。隨著模板滑升,當(dāng)距離墩頂部約有1m時(shí),進(jìn)入終升階段。需將速度減緩,并做好找平、找正工作,確保最后澆筑的一層混凝土頂部高程與位置準(zhǔn)確。
爬模系統(tǒng)包括:(1)模板系統(tǒng)。主要包括鋼模板、角模、螺栓螺母、墊片等;(2)液壓提升系統(tǒng)。有橫梁、圍圈、提升架立柱、千斤頂、控制臺(tái)、油管、支撐桿等;(3)操作平臺(tái)系統(tǒng)。包括操作平臺(tái)、外架立柱、欄桿、斜撐、鐵絲網(wǎng)、外挑梁等。
模板的組裝使用可從任意一層開(kāi)始;施工方便,整體結(jié)構(gòu)性好;因配置有脫模器,可順利完成脫模工作;液壓設(shè)備及各種模板裝置能夠循環(huán)使用;可節(jié)省模板的放置空間;混凝土質(zhì)量較好,偏差小、裂縫少。其不足之處在于:施工工藝復(fù)雜,成本過(guò)高;安全性能與滑模相比較低。
同樣應(yīng)先承臺(tái)的雜物清理干凈,并做好找平放線工作;按照工程要求及布置圖進(jìn)行支模,此工程采用先內(nèi)后外的順序。每完成一段支模,及時(shí)應(yīng)穿墻螺栓緊固。經(jīng)常會(huì)以PVC管套在螺栓上,先立模板后穿過(guò)去。支模順序按照平模、陰陽(yáng)角模、頂角模的順序進(jìn)行;先在地上組裝提升架,支模結(jié)束后,將提升架吊運(yùn)至預(yù)定位置,可臨時(shí)用鋼筋加以固定,等環(huán)梁連接后再去掉臨時(shí)焊接鋼筋。接著是圍圈、挑梁及平臺(tái)鋪板的安裝;然后安裝欄桿和安全網(wǎng)。最后進(jìn)行液壓系統(tǒng)和激光靶的安裝。
綁扎第一層墻體鋼筋,安裝門(mén)窗洞口邊框模板,邊框模板之間加支模穩(wěn)固,以防變形。綁扎同時(shí),將第二節(jié)模板拆除,倒置在上一節(jié)模板上,進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。拆模按照正確的方法和順序進(jìn)行,不得硬撬。新一輪模板安裝時(shí),將其分為3-4塊大模板,按照墩身直徑和坡度變化列出收分表,分別加以調(diào)整?;炷恋臐仓駬v與滑模相似,應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行每一步操作。
爬模時(shí),先對(duì)架上的4個(gè)支腿進(jìn)行調(diào)整,確保尺寸位置符合要求。由專業(yè)人員操作液壓控制臺(tái)開(kāi)關(guān),兩個(gè)頂升油缸活塞桿支撐在下爬架上,兩缸體同時(shí)向上頂升,行程達(dá)到1.5m時(shí)停止爬升。調(diào)節(jié)專門(mén)桿件,伸出4個(gè)支腿支在爬升架上,然后操縱液壓控制臺(tái),使活塞桿回收帶動(dòng)下爬架,內(nèi)套架上升就位,支好下爬架支腿。另外,還包括放鋼筋繩、拆除螺栓等工作,均應(yīng)按照要求進(jìn)行。
滑模和爬模技術(shù)在橋梁高墩中的作用日益突出,應(yīng)用越來(lái)越多。兩者各有優(yōu)劣,在使用中應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況具體選擇,并嚴(yán)格按照規(guī)范要求完成每一步操作,以提高整體質(zhì)量。
[1]秦錦.液壓爬模施工技術(shù)要點(diǎn)[J].山西建筑,2013,39(30):143-144.
[2]姚樂(lè).滑模技術(shù)在橋梁高墩施工中應(yīng)用研究[J].黑龍江交通科技,2013,27(2):176 -178.
[3]趙星華,王華濤.橋梁高墩滑模施工技術(shù)[J].科技信息,2012,24(21):132-134.
[4]郭衛(wèi)琦.橋梁高墩施工技術(shù)探討[J].山西建筑,2012,38(28):109-110.
[5]蔡凡杰,胡厚蘭.滑模與爬模施工工藝在橋梁高墩施工中的應(yīng)用[J].公路,2013,20(6):185 -187.