朱乾
【摘要】本文主要以G314線奧依塔克至布倫口段公路工程項(xiàng)目AB-2標(biāo)段內(nèi)涉及的空心薄壁高墩的施工為例,標(biāo)段內(nèi)橋梁跨度大、墩身高度較高,墩身施工采用6m高翻模施工的方法,以此對空心薄壁橋墩的安全快速施工進(jìn)行分析、概括和總結(jié)。來為以后該類型橋墩的施工提供參考,避免以后的施工過程中出現(xiàn)不必要的施工問題。
【關(guān)鍵詞】公路橋梁;空心薄壁高墩;施工質(zhì)量控制
一、工程概況
克克牙熱一橋位于西昆侖山蓋孜河谷中,基本地貌條件是高山峽谷,地勢高差巨大,水流切割強(qiáng)烈,地勢險(xiǎn)要。橋區(qū)屬于蓋孜河“U”谷區(qū)段,地貌條件為河床與河漫灘。該橋跨越蓋孜河,項(xiàng)目區(qū)洪水最大流量主要出現(xiàn)在7月上旬至8月中旬,洪水歷時(shí)一般30~45天,嚴(yán)重影響橋梁下部結(jié)構(gòu)施工,河中墩的施工進(jìn)度制約了項(xiàng)目總體施工進(jìn)度。
克克牙熱一橋橋長1047.5m,該橋橋?qū)?0m,全橋共8聯(lián)4×40+6×(3×40)+4×40m,角度為900,上部構(gòu)造為預(yù)應(yīng)力砼先簡支后連續(xù)T梁,下部構(gòu)造為柱式墩、矩形墩、空心薄壁墩;其中空心薄壁高墩共計(jì)14個(gè),河中墩為5#-12#墩,墩身截面尺寸為5.4×2.7m,最高墩身高度54m。,橋墩均是采用C40型號混凝土進(jìn)行建造。
二、施工技術(shù)的使用和設(shè)計(jì)
(一)模板的設(shè)計(jì)
首先是模板高度的選擇。模板由四節(jié)段組合模板、支架以及內(nèi)外工作平臺構(gòu)成。根據(jù)橋梁的實(shí)際情況,模板決定使用大塊組合鋼板進(jìn)行拼接,由于橋梁中的橋墩較多且高,總體施工工期要求緊,任務(wù)重,所以最終決定每套4層模板,每層位1.5m,總共6m,施工階段每次澆筑3節(jié)段模板的高度,即澆筑4.5m高的混凝土框架。
然后是模板構(gòu)造的設(shè)計(jì)。該工程項(xiàng)目的空心薄壁高墩是采用內(nèi)外雙套模板,外部整體采用鋼模板,內(nèi)部整體采用定型鋼模板。因?yàn)楦叨斩丈砀?,模板的倒用次?shù)較多,要求鋼外模面板要使用厚度為6mm的鋼板制作。模板和槽鋼之間采取組焊方式,此外,還要為施工提供寬廣的操作平臺,來減少對拉桿的使用,促進(jìn)提高混凝土墩身的外觀和質(zhì)量。
最后是模板拉筋的設(shè)計(jì)。其安全系數(shù)要求不低于2倍。該工程采用的是精軋螺紋拉筋,該種拉筋具有剛性大、強(qiáng)度高以及絲口不易損壞的優(yōu)點(diǎn)。為防止局部遭到破壞危及到整體,要做好對模板抗風(fēng)性和穩(wěn)定性的測定。
(二)塔吊和人行安全通道的設(shè)置
該工程項(xiàng)目的空心高墩高度是在40至81.6m之間,由于30m以上的高度吊車無法施工,所以要在柱墩的墩身處設(shè)置塔吊,利用塔吊來進(jìn)行施工材料的運(yùn)輸。根據(jù)規(guī)定,墩身高度大于30m時(shí),工作人員的上下安全通道要設(shè)置門式爬梯,設(shè)置點(diǎn)要求在高墩旁邊,為保證爬梯的穩(wěn)定性,每5m高就需要加固一次,可以通過墩身處的通氣孔來對爬梯進(jìn)行控制;此外每隔15至20m要設(shè)置休息平臺。在對墩身的施工作業(yè)時(shí),要加強(qiáng)對施工人員的安全教育、設(shè)置安全警示標(biāo)志,配置必須的安全設(shè)施。
(三)鋼筋的安裝和制作
為防止銜接處的鋼筋連接不穩(wěn)定,要在墩身內(nèi)部和外部的鋼筋網(wǎng)內(nèi)設(shè)置用18槽鋼構(gòu)成的支架作為支撐來防止鋼筋的傾斜,支架下用下層裸露的鋼筋來橫向固定位置。對豎向的主筋采用螺紋套筒接長,其它鋼筋則采用電弧焊接。運(yùn)用螺紋套筒連接時(shí),其接頭的受力性不能低于鋼筋的本身,此外,接頭的位置和同一截面的數(shù)量要低于50%。在施工中,要做好對每個(gè)接頭的細(xì)致檢查,確保連接牢固。
(四)混凝土墩身的澆筑和養(yǎng)生
混凝土的澆筑。首先是對混凝土的內(nèi)部條件進(jìn)行改善,在混凝土中要加入緩凝減水外加劑,根據(jù)氣候條件對水灰比進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整;其次是在混凝土的運(yùn)輸中,要做好防離析措施;最后在封頂施工時(shí),在模板的翻升接近墩身的頂部封閉段時(shí),要暫停施工。用墩頂下的通風(fēng)孔搭建外側(cè)施工平臺,并安裝防護(hù)欄、模板、固定架以及圍帶和掛好安全網(wǎng);在墩身的內(nèi)側(cè)要預(yù)埋構(gòu)件來作為支點(diǎn),在支點(diǎn)處設(shè)置鋼梁架,在鋼梁架上設(shè)置傳力標(biāo)桿作為支撐。
最后是要做好混凝土的養(yǎng)護(hù)工作。澆筑完后的墩身及封閉面要做好養(yǎng)護(hù)工作。在模板拆除后,要采用硬質(zhì)水管或鋼管支撐噴淋裝置,用高壓水泵來供水,對其進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。在內(nèi)外翻模板的下方墩身處設(shè)置橡膠水管,在水管上打上孔,使出水孔的噴射方向正對著橋墩,來進(jìn)行灑水養(yǎng)護(hù)。灑水時(shí)間和量要合理控制。
三、對空心薄壁高墩的質(zhì)量控制
(一)質(zhì)量監(jiān)控措施
由于墩身高度大,所以需要多次翻模,為了保證墩身的整體垂直以及中心位置準(zhǔn)確,在施工中要用三維空間定位來對其墩身坐標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測和規(guī)范。在施工前,放出墩身十字線以及做好鋼型支架,把墩身內(nèi)的預(yù)埋鋼筋進(jìn)行準(zhǔn)確定位,保證在施工期間,墩身鋼筋不出現(xiàn)偏移以及位移。模板在安裝前,要在墩身上放出四個(gè)模板控制點(diǎn),安裝模板時(shí),用鉛垂線來測量模板的傾斜程度;模板安裝完后,用全站儀測量墩身四角的坐標(biāo)值以及和理論坐標(biāo)進(jìn)行對比。為了確保墩身截面的尺寸合乎設(shè)計(jì)要求,在澆筑混凝土操作后,對墩身的4角進(jìn)行復(fù)測,以達(dá)到雙控效果。如發(fā)現(xiàn)模板出現(xiàn)偏位,要立即對其進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。
(二)做好對外觀的質(zhì)量控制
首先要保證所使用的施工原材料規(guī)格和質(zhì)量保持一致;其次,針對混凝土泵的運(yùn)送難,易性差以及顏色灰白等問題,要及時(shí)對混凝土的配兌比例進(jìn)行調(diào)整。在保證坍落度的前提下,使用“雙摻”技術(shù),此外,還可以適當(dāng)增加減水劑和粉煤灰的使用量,提高混凝土的易性和顏色均勻度。然后在水平施工后,要對縫隙進(jìn)行鑿毛處理,在模板施工后,都會留下施工縫,在混凝土凝結(jié)前,可以人工在內(nèi)外模外側(cè)圈鑿混凝土的表面浮降,在立模前清除干凈。在澆筑混凝土前,還需要對施工頂面進(jìn)行人工鑿毛,才外要對支架、模板以及鋼筋預(yù)埋等部位進(jìn)行檢查和清潔整理。再然后是混凝土在澆筑時(shí),要按照規(guī)定的厚度、方向以及順序來進(jìn)行分層澆筑,運(yùn)用插入式振搗棒來進(jìn)行振搗,保證移動(dòng)的間距不能超過振動(dòng)器振搗半徑的1.5倍;在振搗時(shí),要保證和側(cè)模之間的距離控制在5至10cm,要避免振搗碰觸到鋼板以及鋼筋預(yù)埋件。最后,要提高立模的精度,要采用厚度為10mm的海綿膠皮進(jìn)行接縫處理;要盡可能的在溫度較低的時(shí)間安排澆筑施工,來降低混凝土的塌落度,降低損失;當(dāng)末班翻升到位時(shí),要對模板進(jìn)行清理、修補(bǔ)、加固以及調(diào)直;混凝土澆筑完成后,在沒有拆板前,在養(yǎng)護(hù)期保證模板的濕潤,拆板后,要立即在其表面覆蓋薄膜以及修復(fù)表面缺陷,保證墩身的顏色一致以及棱角分明。
(三)做好對墩身施工精度的控制
首先是噴水降溫法。在內(nèi)外模板結(jié)構(gòu)中安裝喚醒噴水管,按照需要,對墩身進(jìn)行噴水,尤其是在養(yǎng)護(hù)階段,能同時(shí)起到降低陰陽面橋墩溫差以及減少墩身軸線偏位的作用;要確定基準(zhǔn)溫度以及基準(zhǔn)時(shí)間,來避免由于溫度變化導(dǎo)致墩身的精密度降低。所以,要在日出前后對墩身的平面位置以及高度進(jìn)行測量。
然后,風(fēng)力以及機(jī)械振動(dòng)對墩身的軸線精密度影響很大,所以,采用剛度大、硬度強(qiáng)的模板,來提高模板的整體抗彎性;在施工中,要保證施工人員各司其職,在澆筑時(shí),混凝土要從四邊均衡向下傾斜。
四、結(jié)語
公路橋梁空心薄壁高墩在施工中,除了要進(jìn)行十分嚴(yán)密的施工組織外,還要選擇合適的施工技術(shù)。事例中的空心薄壁高墩在施工中,主要采用的是塔吊結(jié)合的翻模技術(shù),其效果主要體現(xiàn)在施工質(zhì)量高、施工速度較快以及整體的工程造價(jià)低,經(jīng)濟(jì)效益和社會效益共贏。對墩身的施工監(jiān)控主要采用精密測量儀器和規(guī)范的施工工藝使用,所以在運(yùn)用正確的施工技術(shù)以及科學(xué)的施工質(zhì)量控制手段下,本工程的施工取得了較為顯著的效果。
參考文獻(xiàn)
[1]談?dòng)铢i,梁邦偉.烏魯木齊繞城高速石人子溝特大橋薄壁空心墩掛架模板系統(tǒng)施工技術(shù)應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù).2014(09)
[2]包純風(fēng),吳江鋒,朱慧明,林燕.淺談山區(qū)高速公路空心薄壁高墩施工技術(shù)[J]. 浙江交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2014(03)